1 社区介绍

OurBMC社区是由基础软硬件企业、第三方机构、高等院校、个人开发者等各方共同参与建设的开源社区，社区基于开放、平等、协作、创新的基本原则，携手社区成员，共同构建自主、先进、软硬一体的BMC技术全栈，共同推进BMC技术快速发展，辐射上下游形成产业共振，加速构建繁荣的BMC软硬件生态。OurBMC社区官网：https://www.ourbmc.cn/。

openKylin社区是由基础软硬件企业、非营利性组织、社团组织、高等院校、科研机构和个人开发者共同创立的一个开源社区，旨在以“共创”为核心、以“开源聚力、共创未来”为社区理念，在开源、自愿、平等、协作的基础上，通过开源、开放的方式与企业构建合作伙伴生态体系，共同打造桌面操作系统开源社区，推动Linux开源技术及其软硬件生态繁荣发展。openKylin自成立起，就从源码级别自主构建了RISC-V开源桌面操作系统版本，目前能够支持HiFive Unmatched、VisionFive2、LicheePi和SG2042 EVB等多个硬件平台，支持80%以上市场主流RISC-V芯片，并与深度数智联合发布了搭载RISC-V的笔记本电脑--ROMA。同时，openKylin社区研发团队还基于RISC-V指令集和GPU优化了UKUI桌面环境，并适配了openKylin自研软件、Libreoffice、浏览器、影音播放和编程开发等常用软件。

2 赛题目的

安全可信是信息系统的基础及核心目标。随着国产信息系统建设不断深入，实现系统的安全可信已经成为迫切的现实需求。传统的启动方式中，处理器不需要对程序代码以及数据进行认证，黑客等攻击者可以通过篡改程序代码来夺取处理器的执行权限，进而获取用户数据。为避免这种情况的出现，引入了可信启动和安全启动的概念。

通过设置“计算机系统安全可信方案设计与实现”赛题，旨在推动安全可信技术在计算机系统的研究和应用，与参赛选手共同探究具有强隔离、高扩展、高合规特点的安全可信方案，实现计算系统主动免疫防护的目标。

3 赛题任务

参赛选手可在以下两个方向中任选一项或多项参赛，评分的时候会根据参赛作品实现的行业契合度、复杂程度、完整度和完成度进行评判。

方向一：基于BMC可信子系统的可信启动方案。

目的是引导参赛选手扩展BMC的安全功能，探索BMC作为服务器系统的可信根，对计算系统提供安全启动和可信度量的可行性。

可信启动(Trusted Boot)：也称为Measure boot，就是在启动过程中，前一个部件度量（计算HASH）后一个部件，然后把度量值安全保存下来，放到一个集中的部件，设备启动后的一致性（完整性）的校验由集中的部件负责完成。

TPCM主动度量和主动控制是可信计算技术的发展趋势，BMC作为系统管理的关键固件，在操作系统启动前已运行。可通过基于BMC的可信子系统实现对操作系统启动过程的完整性度量，确保系统启动环节的可信和完整性，保障操作系统启动链的安全可信。通过TPCM度量BMC固件的完整性，确保底层固件没有被篡改和替换。同时BMC还可以作为可信子系统的可信依据。可信启动阶段的可信度量可通过布署在BMC的TPCM可信子系统来完成，提供度量和校验基准值功能来保证每个启动组件的可信。BMC功能核主要提供对外操作的接口，连接服务器与TPCM的通道。参考方案如下所示：

参赛选手可参考下面的框架图，在Host端移植TSS2软件栈，到飞腾平台的机器上。编码开发TPCM相关的可信度量应用程序。在Host OS的内核层，使用TAB/RM相关的可信驱动框架，开发第三方的OEM命令。TPM驱动，可以使用TPM硬件厂商提供的，也可以使用飞腾E2000 BMC卡，作为TPM硬件（需要参赛选手，选定BMC与Host端的物理通路如USB Bus、LAN等，自行设计实现相关的通信协议）。Host OS可参考下面的链接：
https://github.com/tpm2-software/tpm2-tss/tree/master/doc
https://github.com/tpm2-software/tpm2-tss?tab=readme-ov-file
https://github.com/tpm2-software/tpm2-tools/
https://github.com/tpm2-software
实现如下功能：
①　TPCM可信度量的应用程序；
②　TSS软件栈移植适配，Kylin OS和飞腾平台
③　第三方OEM 命令Hooks，注册到TAB/RM框架（可选）
④　使用现有的TPM硬件，及对应的TPM驱动（可选）
使用飞腾BMC卡作为TPM硬件，选定通信的硬件通路，设计实现BMC与Host的通信协议。

参赛思路： TPCM管理工具（TSB）提供与TPCM通信的函数接口，来获取更新度量值、基准值、度量策略等信息；服务器启动的度量信息，通过IPMI将数据发送到TPCM消息中间件（这里指ipmid），并将其通过tpcm管理工具提供的函数接口，将度量信息发送到TPCM中；服务器上电启动时，BMC应用度量BIOS，将信息发送TPCM中，BIOS更新时，BMC应用将新的基准值更新到TPCM中； Webui网页提供可视化操作，显示度量组件的信息，并提供口令初始化、更新删除度量策略的操作； HOST与BMC之间的接口UEFI下可以使用IPMI接口自定义协议，Kernel可以采用USB接口，也可采用其他接口设计。

服务器和BMC端的基础软件均可使用OurBMC社区的HOST端和BMC端软件源码。参赛选手如无飞腾CPU服务器整机环境，可以使用飞腾派模拟服务器方案代替，整体实现方案可不实现HOST BIOS的可信启动，但是需要使用openKylin操作系统实现OS的可信度量，硬件连接可直接采用USB直连的方式。

方向二：安全启动方案的实现。

旨在考察参赛选手，对计算机系统从上电，到OS运行的整个过程中，采用合适的安全策略，实现一套逐级验签计算机启动各阶段的安全机制。

安全启动(Secure Boot)：安全启动也叫Verify boot。安全启动是在允许其执行之前验证设备上的固件映像的过程。从信任根开始（包括制造过程中在固件中预配的密钥的哈希），安全启动以加密方式验证所有启动组件的数字签名，安全启动有助于确保只有经过授权的代码才能在操作系统加载之前执行。在飞腾派上实现基于UEFI的安全启动或BMC内核的安全启动及rootfs的安全启动。安全启动特性涉及以下几个子系统：UEFI BIOS校验shim，shim校验grub，grub校验kernel。Shim、Grub、Kernel均需要在镜像编译制作过程中使用相同私钥/证书进行签名，Shim作为早期启动的一阶Bootloader，可通过Shim对安全启动过程中用到的密钥/证书进行管理，同时，bootloader作为与固件与OS沟通的桥梁，可以根据SHIM获取密钥，进一步接入内核模块验签架构，参赛队伍可使用开源或公开的数字证书，自行设计。

UEFI安全启动参考流程为：UEFI->Shim->Grub->OS。参考流程如下图所示：

BMC安全启动，可参考上图流程，使用uboot引导，公钥已签名的fitImage、 rootfs文件，测试安全启动。

1 原则上所有获奖作品需要开源，如有特殊情况需经终审评审专家集体决策同意可部分开源；

2 大赛最终解释权归开放原子开源基金会及共建方所有；

3 开放原子开源大赛监督联系人：李明宇，邮箱：limingyu@openatom.org，电话：010-59258678转8010。