Beats和Chipsec：完美的BIOS测试和安全评估

Beats和Chipsec：完美的BIOS测试和安全评估

目录

1. 关于Beats和Chipsec的动机
2. Beats的功能和特性
3. Chipsec的功能和特性
4. 将Beats和Chipsec作为payload的优势
5. Beats和Chipsec的整合过程
6. 测试的范围和内容
7. 支持的平台和模块
8. 结果分析和优化方向
9. 将Beats和Chipsec贡献给Chipset项目的计划
10. 未来的发展和改进

🧩 关于Beats和Chipsec的动机

在本文中，我们将谈论Beats和Chipsec，以及将它们作为payload的动机。Beats是一个用于BIOS实现测试的工具，它可以验证多个方面的系统配置和功能。Chipsec是一个安全评估框架，用于检查系统的配置和漏洞。通过将Beats和Chipsec作为payload集成到Coreboot中，我们可以在系统启动时自动运行这些测试和评估。

🚀 Beats的功能和特性

Beats是一个基于Grub和Python的工具集，用于验证BIOS的正确性和安全性。它能够检查和测试各种BIOS组件和配置，如ACPI表、SM BIOS、多处理器表等。通过运行Beats，我们可以验证BIOS是否正确配置、是否存在安全漏洞，并可以对系统进行完整性检查。Beats还具有扩展性强的特点，我们可以通过编写自定义的Python脚本来添加新的测试和验证功能。

Beats具有一些优点和特性：

• 使用Python编写：由于Beats是基于Python的，因此它非常易于扩展和定制。我们可以利用Python的丰富库和功能来编写和执行各种测试和验证任务。
• 基于Grub：作为一个payload集成到Coreboot中，Beats可以直接在系统启动时运行，而不需要额外的启动介质。这样可以方便地进行系统的自动化测试和验证。
• 支持批处理和手动模式：Beats支持批处理模式和手动模式，用户可以根据需要选择特定的测试并进行运行。这给用户提供了灵活性和定制性。

然而，Beats也存在一些局限性：

• 更新不及时：Beats的最后一个更新是在2016年，导致其中的一些组件和工具已经过时。为了使Beats适应最新的环境和需求，我们需要对其进行一些调整和修改。
• 大小较大：原始的Beats大小约为45MB，这对于SPI闪存来说太大了。为了适应SPI闪存的空间限制，我们需要对Beats进行裁剪和优化，以减小其大小。

不过，通过对Beats进行适当的优化和修改，我们可以克服这些局限性，并将其成功集成到Coreboot中。

🔒 Chipsec的功能和特性

Chipsec是一个用于安全评估和测试的框架，以Python编写。它可以对系统的配置和特性进行全面的检查和评估，以发现任何潜在的安全漏洞和问题。Chipsec具有以下功能和特性：

• SPI闪存检查：Chipsec可以验证SPI闪存的正确配置和写保护设置。这可以帮助我们确保系统的固件没有被篡改或破坏。
• SMM检查：Chipsec可以检查SMM (System Management Mode) 和相关的漏洞。它可以验证SMM内存缓存的完整性和保护是否设置正确。
• AMI和UEFI检查：通过对AMI和UEFI的组件进行测试，Chipsec可以发现和修复与这些组件相关的问题和漏洞。
• TPM检查：Chipsec还可以检查TPM (Trusted Platform Module) 的配置和功能。

Chipsec具有很高的可扩展性，我们可以根据需要编写和执行自定义的安全评估和测试。它还可以与其他工具和框架集成，以提供更全面的系统安全性检查。

💪 将Beats和Chipsec作为payload的优势

将Beats和Chipsec作为Coreboot的payload具有以下优势：

1. 自动化测试：通过将Beats和Chipsec集成到Coreboot中，我们可以在系统启动时自动运行测试和评估。这消除了手动运行测试和评估的需要，提高了效率和准确性。

2. 安全性验证：Beats和Chipsec可以对系统的BIOS配置和安全性进行全面的验证。它们可以检查系统的完整性、漏洞和配置错误，以帮助我们发现和修复潜在的安全问题。

3. 快速诊断和故障排除：通过在启动时运行Beats和Chipsec，我们可以快速诊断系统的问题和故障。它们可以帮助我们确定是硬件问题还是软件问题，以便更快地进行故障排除和修复。

4. 提高生产质量：通过使用Beats和Chipsec作为payload，在制造过程中可以进行系统的验证和质量检查。这有助于确保生产的系统符合标准和规范，提高产品的质量和可靠性。

💡 Beats和Chipsec的整合过程

将Beats和Chipsec作为Coreboot的payload需要一些修改和优化。

首先，我们利用Corp中内置的Grub构建基础设施来构建Beats。由于Corp已经解决了一些问题并能够正常工作，我们只需要从Beats中添加一些关键组件。

其次，我们需要进行一些大小优化。Beats的原始大小约为45MB，对于SPI闪存来说太大了。通过删除一些不必要的组件和功能，我们可以显著减小Beats的大小。此外，我们还可以应用压缩算法来进一步减小其大小。

然后，我们需要将Beats集成到Coreboot的文件系统中。由于SPI闪存不支持真正的文件系统，我们需要进行一些修改来模拟文件系统的功能。通过这种方式，我们可以在Spark Flash中存储和管理Beats的所有文件和组件。

最后，我们需要实现一个OS Helper来将Beats的功能暴露给Chipsec。这个OS Helper将充当Chipsec和Coreboot之间的桥梁，使其能够访问和操作硬件。这是一个重要的部分，我们计划将其贡献给Chipset项目，以使其更加通用和可扩展。

经过这些步骤，我们能够成功地将Beats和Chipsec作为Coreboot的payload集成，并实现系统的自动化测试和安全评估。

🎯 测试的范围和内容

在集成Beats和Chipsec后，我们可以测试和评估多个方面的系统配置和功能。一些需要测试的方面包括：

• ACPI表：验证ACPI表的正确性和一致性，以确保系统能够正确地与操作系统交互。
• SM BIOS：检查SM BIOS的配置是否正确，以避免与操作系统的兼容性问题。
• 多处理器表：检查多处理器表的完整性和正确性，以确保系统可以正确地进行多线程操作。
• AMI和UEFI：验证AMI和UEFI组件的配置和功能，以检测和修复与这些组件相关的问题和漏洞。
• 运行时和引导服务：检查运行时和引导服务的配置和功能，以确保系统的安全性和稳定性。

此外，还可以进行其他方面的测试，如SPI闪存的保护、SM RAM的配置、微码的修复等。这些测试将帮助我们确保系统的质量和安全性，并最大程度地减少潜在的问题和风险。

🖥️ 支持的平台和模块

Beats和Chipsec可以在多个平台上运行，并支持多个模块。一些受支持的平台和模块包括：

• Bay Trail平台：支持70多个模块，如WP、SP、PSE等，测试时间大约为2.7秒。
• Apollo Lake平台：支持更多模块，如AC、DC、EC等，可以实现更全面的测试和评估。

通过逐步增加对其他平台和模块的支持，我们可以扩展Beats和Chipsec的适用范围，并为更多的硬件供应商和用户提供价值。

🌟 结果分析和优化方向

在整合Beats和Chipsec的过程中，我们发现了一些问题和优化的方向。其中一些问题包括：

• 更新不及时：Beats的最后一个更新是在2016年，其中的一些组件和工具已经过时。为了使Beats适应最新的环境和需求，我们需要对其进行更新和优化，以确保其准确性和可靠性。
• 大小限制：原始的Beats文件大小约为45MB，对于SPI闪存来说太大了。通过删除不必要的组件和功能，我们可以减小其大小，使其适应限制的空间。
• 开发环境不友好：Beats的开发环境不够友好，每次修改都需要重新刷新SPI闪存，这是非常耗时和麻烦的。为了提高开发效率，我们需要考虑使用网络启动等方法来进行远程开发和测试。

优化的方向包括：

• 优化大小：通过删除不必要的组件和功能，并应用压缩算法，可以显著减小Beats和Chipsec的大小。这将有助于克服SPI闪存的空间限制。
• 改进开发环境：为了提高开发效率，我们可以优化Beats的开发环境，使之更友好和方便。这可以通过改进调试工具和引入远程开发等方式来实现。

通过持续的优化和改进，我们可以使Beats和Chipsec更加强大和易于使用，从而为用户提供更好的测试和评估体验。

🚀 将Beats和Chipsec贡献给Chipset项目的计划

我们计划将Beats和Chipsec的改进和优化贡献给Chipset项目。这将使更多的硬件供应商和用户能够受益于这些强大的测试工具和评估框架。

我们计划完成以下工作：

1. 提供补丁和更新：我们将提交Beats和Chipsec的补丁和更新到Chipset项目，以改进和优化它们的功能和性能。
2. 支持更多平台和模块：我们将逐步增加对更多平台和模块的支持，以扩展Beats和Chipsec的适用范围。
3. 与其他项目集成：我们计划将Beats和Chipsec与其他项目进行集成，以加强其功能和互操作性。

通过这些工作，我们希望能够为Chipset项目的发展做出贡献，并使Beats和Chipsec成为行业标准的测试和评估工具。

🌟 未来的发展和改进

未来，我们将继续改进和优化Beats和Chipsec，以适应不断变化的硬件和安全环境。

下面是一些可能的改进方向：

1. 更好的兼容性和支持：我们将不断更新和改进Beats和Chipsec，以支持更多的硬件平台和操作系统。这将使更多的用户能够受益于这些工具，并提高系统的兼容性和可靠性。
2. 更强的自定义能力：我们将提供更多的选项和参数，以便用户可以根据自己的需求和要求进行定制和配置。这将增加Beats和Chipsec的灵活性和适应性。
3. 更全面的安全性评估：我们将继续改进和扩展Chipsec的功能，以更全面地评估系统的安全性和健壮性。这将有助于用户发现和修复更多的潜在安全漏洞和风险。

通过持续的改进和努力，我们希望能够为用户提供更好的工具和解决方案，以应对不断变化的硬件和安全挑战。