Internet Engineering Task Force (IETF) B. Moran
Request for Comments: 9019 H. Tschofenig
Category: Informational Arm Limited
ISSN: 2070-1721 D. Brown
Linaro
M. Meriac
Consultant
April 2021
A Firmware Update Architecture for Internet of Things
物事のインターネットのためのファームウェアアップデートアーキテクチャ
Abstract
概要
Vulnerabilities in Internet of Things (IoT) devices have raised the need for a reliable and secure firmware update mechanism suitable for devices with resource constraints. Incorporating such an update mechanism is a fundamental requirement for fixing vulnerabilities, but it also enables other important capabilities such as updating configuration settings and adding new functionality.
インターネット（IoT）デバイスのインターネットの脆弱性は、リソース制約を備えたデバイスに適した信頼性が高く安全なファームウェアアップデートメカニズムの必要性を高めました。そのような更新メカニズムを組み込んでは、脆弱性を修正するための基本的な要件であるが、構成設定の更新や新機能の追加などの他の重要な機能も可能にします。
In addition to the definition of terminology and an architecture, this document provides the motivation for the standardization of a manifest format as a transport-agnostic means for describing and protecting firmware updates.
用語とアーキテクチャの定義に加えて、この文書は、ファームウェアアップデートを記述し保護するためのトランスポートアンジノスティック手段としてのマニフェストフォーマットの標準化の動機を提供します。
Status of This Memo
本文書の位置付け
This document is not an Internet Standards Track specification; it is published for informational purposes.
この文書はインターネット標準のトラック仕様ではありません。情報提供のために公開されています。
This document is a product of the Internet Engineering Task Force (IETF). It represents the consensus of the IETF community. It has received public review and has been approved for publication by the Internet Engineering Steering Group (IESG). Not all documents approved by the IESG are candidates for any level of Internet Standard; see Section 2 of RFC 7841.
この文書は、インターネットエンジニアリングタスクフォース（IETF）の製品です。IETFコミュニティのコンセンサスを表します。それは公開レビューを受け、インターネットエンジニアリングステアリンググループ（IESG）による出版の承認を受けました。IESGによって承認されたすべての文書がすべてのレベルのインターネット規格の候補者ではありません。RFC 7841のセクション2を参照してください。
Information about the current status of this document, any errata, and how to provide feedback on it may be obtained at https://www.rfc-editor.org/info/rfc9019.
この文書の現在のステータス、任意のエラータ、およびフィードバックを提供する方法は、https://www.rfc-editor.org/info/rfc9019で入手できます。
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Table of Contents
目次
1. Introduction
2. Conventions and Terminology
2.1. Terms
2.2. Stakeholders
2.3. Functions
3. Architecture
4. Invoking the Firmware
4.1. The Bootloader
5. Types of IoT Devices
5.1. Single MCU
5.2. Single CPU with Partitioning between Secure Mode and Normal
Mode
5.3. Symmetric Multiple CPUs
5.4. Dual CPU, Shared Memory
5.5. Dual CPU, Other Bus
6. Manifests
7. Securing Firmware Updates
8. Example
9. IANA Considerations
10. Security Considerations
11. Informative References
Acknowledgements
Authors' Addresses
Firmware updates can help to fix security vulnerabilities, and performing updates is an important building block in securing IoT devices. Due to rising concerns about insecure IoT devices, the Internet Architecture Board (IAB) organized the Internet of Things Software Update (IoTSU) Workshop [RFC8240] to take a look at the bigger picture. The workshop revealed a number of challenges for developers and led to the formation of the IETF Software Updates for Internet of Things (SUIT) Working Group.
ファームウェアの更新は、セキュリティの脆弱性を修正するのに役立ち、更新を実行することはIOTデバイスの固有の重要な構成要素です。インターネットアーキテクチャボード（IAB）は、インターネットアーキテクチャボード（IAB）のインターネットを企画しました。ワークショップは開発者にとって多くの課題を明らかにし、物事のインターネット（スーツ）ワーキンググループのためのIETFソフトウェアアップデートの形成をもたらしました。
Developing secure IoT devices is not an easy task, and supporting a firmware update solution requires skillful engineers. Once devices are deployed, firmware updates play a critical part in their life-cycle management, particularly when devices have a long lifetime or are deployed in remote or inaccessible areas where manual intervention is cost prohibitive or otherwise difficult. Firmware updates for IoT devices are expected to work automatically, i.e., without user involvement. Conversely, non-IoT devices are expected to account for user preferences and consent when scheduling updates. Automatic updates that do not require human intervention are key to a scalable solution for fixing software vulnerabilities.
安全なIoTデバイスの開発は簡単なタスクではなく、ファームウェアアップデートソリューションをサポートするには、熟練したエンジニアが必要です。デバイスがデプロイされると、ファームウェアアップデートは、特にデバイスが長い寿命を持つか、または手動の介入が費用法が費用がかかり、またはそうでなければ困難であるリモートまたはアクセスできない領域に展開されている場合に、ライフサイクル管理で重要な部分を再生します。IOTデバイスのファームウェアアップデートは、自動的に、すなわちユーザの関与なしで動作することが予想される。逆に、IOT以外のデバイスは、更新をスケジュールするときにユーザーの好みと同意を説明することが期待されています。人間の介入を必要としない自動更新は、ソフトウェアの脆弱性を修正するためのスケーラブルなソリューションの鍵です。
Firmware updates are done not only to fix bugs but also to add new functionality and to reconfigure the device to work in new environments or to behave differently in an already-deployed context.
ファームウェアの更新は、バグを修正するだけでなく、新しい機能を追加し、新しい環境で機能するようにデバイスを再設定したり、すでに展開されているコンテキストでは異なる動作をしたりします。
The manifest specification has to allow the following:
マニフェスト仕様は以下のことを許可する必要があります。
* The firmware image is authenticated and integrity protected. Attempts to flash a maliciously modified firmware image or an image from an unknown, untrusted source must be prevented. This document uses asymmetric cryptography in examples because it is the preferred approach by many IoT deployments. The use of symmetric credentials is also supported and can be used by very constrained IoT devices.
* ファームウェアイメージは認証され、保護されています。悪意を持って修正されたファームウェアイメージや未知の信頼できるソースからの画像をフラッシュしようとします。この文書は、多くのIoT展開による好ましいアプローチであるため、例では非対称暗号化を使用しています。対称資格情報の使用もサポートされており、非常に拘束されたIoTデバイスで使用できます。
* The firmware image can be confidentiality protected so that attempts by an adversary to recover the plaintext binary can be mitigated or at least made more difficult. Obtaining the firmware is often one of the first steps to mounting an attack since it gives the adversary valuable insights into the software libraries used, configuration settings, and generic functionality. Even though reverse engineering the binary can be a tedious process, modern reverse engineering frameworks have made this task a lot easier.
* ファームウェアイメージは、プレーンテキストバイナリを回復することによる敵対者による試みを軽減または少なくともより困難にすることができるように保護されている。ファームウェアを入手することは、使用されているソフトウェアライブラリ、構成設定、および一般的な機能に敵対的な貴重な洞察を与えるので、攻撃をマウントするための最初のステップのうちの1つです。バイナリをリバースエンジニアリングすることができるとしても、退屈なプロセスである場合でも、現代のリバースエンジニアリングフレームワークはこのタスクをたくさん簡単にしました。
Authentication and integrity protection of firmware images must be used in a deployment, but the confidential protection of firmware is optional.
ファームウェアイメージの認証と整合性保護は展開で使用する必要がありますが、ファームウェアの機密保護はオプションです。
While the standardization work has been informed by and optimized for firmware update use cases of Class 1 devices (according to the device class definitions in RFC 7228 [RFC7228]), there is nothing in the architecture that restricts its use to only these constrained IoT devices. Moreover, this architecture is not limited to managing firmware and software updates but can also be applied to managing the delivery of arbitrary data, such as configuration information and keys. Unlike higher-end devices, like laptops and desktop PCs, many IoT devices do not have user interfaces; therefore, support for unattended updates is essential for the design of a practical solution. Constrained IoT devices often use a software engineering model where a developer is responsible for creating and compiling all software running on the device into a single, monolithic firmware image. On higher-end devices, application software is, on the other hand, often downloaded separately and even obtained from developers different from the developers of the lower-level software. The details for how to obtain those application-layer software binaries then depend heavily on the platform, the programming language used, and the sandbox in which the software is executed.
標準化作業はクラス1デバイスのファームウェアアップデートユースケースで通知され、最適化されていますが（RFC 7228 [RFC7228]のデバイスクラスの定義によると）、これらの制約付きIOTデバイスのみへの使用を制限するアーキテクチャには何もありません。 。さらに、このアーキテクチャは、ファームウェアおよびソフトウェアの更新の管理に限定されず、構成情報やキーなどの任意のデータの配信を管理するために適用することもできます。ラップトップやデスクトップPCのような高エンドデバイスとは異なり、多くのIoTデバイスにユーザーインタフェースがありません。したがって、無人更新のためのサポートは、実用的な解決策の設計にとって不可欠です。制約付きIOTデバイスは、デバイス上で実行されているすべてのソフトウェアを単一のモノリシックファームウェアイメージに作成およびコンパイルする責任があるソフトウェアエンジニアリングモデルを使用します。上級デバイスでは、アプリケーションソフトウェアは、一方で、下位ソフトウェアの開発者とは異なる開発者から別々にダウンロードされることが多い。これらのアプリケーション層ソフトウェアバイナリを取得する方法の詳細は、プラットフォーム、使用されているプログラミング言語、およびソフトウェアが実行されるサンドボックスに大きく依存します。
While the IETF standardization work has been focused on the manifest format, a fully interoperable solution needs more than a standardized manifest. For example, protocols for transferring firmware images and manifests to the device need to be available, as well as the status tracker functionality. Devices also require a mechanism to discover the status tracker(s) and/or firmware servers, for example, using preconfigured hostnames or DNS-based Service Discovery (DNS-SD) [RFC6763]. These building blocks have been developed by various organizations under the umbrella of an IoT device management solution. The Lightweight Machine-to-Machine (LwM2M) protocol [LwM2M] is one IoT device management protocol.
IETF標準化作業はマニフェストフォーマットに焦点を当てていますが、完全に相互運用可能なソリューションは標準化されたマニフェスト以上のものを必要とします。たとえば、ファームウェアイメージを転送したり、デバイスにマニフェストをマニフェストにするためのプロトコルと、ステータストラッカー機能を利用できます。デバイスはまた、事前設定されたホスト名またはDNSベースのサービス検出（DNS-SD）[RFC6763]を使用して、ステータストラッカーおよび/またはファームウェアサーバーを検出するメカニズムを必要とします。これらの構成要素は、IOTデバイス管理ソリューションの傘下のさまざまな組織によって開発されました。Lightweight Machine-To-Machine（LWM2M）プロトコル[LWM2M]は、1つのIOTデバイス管理プロトコルです。
However, there are several areas that (partially) fall outside the scope of the IETF and other standards organizations but need to be considered by firmware authors as well as device and network operators. Here are some of them, as highlighted during the IoTSU workshop:
ただし、（部分的に）IETFやその他の標準組織の範囲外にあるが、ファームウェアの作者やデバイスおよびネットワーク事業者によって考慮する必要がある分野がいくつかあります。iotsuワークショップの間に強調表示されているように、ここにはそれらのいくつかがあります。
* Installing firmware updates in a robust fashion so that the update does not break the device functionality of the environment in which this device operates. This requires proper testing and offering of recovery strategies when a firmware update is unsuccessful.
* 更新がこの装置が動作する環境のデバイス機能を壊さないように、強力な方法でファームウェアアップデートをインストールする。ファームウェアのアップデートが失敗したときに、これには回復戦略の適切なテストとオファリングが必要です。
* Making firmware updates available in a timely fashion considering the complexity of the decision-making process for updating devices, potential recertification requirements, the length of a supply chain an update needs to go through before it reaches the end customer, and the need for user consent to install updates.
* ファームウェアアップデートをタイムリーに使用できるようにして、デバイスを更新するための意思決定プロセスの複雑さを考慮して、潜在的な再認証要件の複雑さを考慮して、更新が終了顧客に到達する前に通過する必要があり、ユーザーの同意の必要性を考慮する必要があります。更新をインストールする。
* Ensuring an energy-efficient design of a battery-powered IoT device; a firmware update, particularly radio communication and writing the firmware image to flash, is an energy-intensive task for a device.
* 電池式IOTデバイスのエネルギー効率の高い設計を確保する。ファームウェアの更新、特に無線通信、およびファームウェアイメージをフラッシュに書き込むことは、デバイスのエネルギー集約型のタスクです。
* Creating incentives for device operators to use a firmware update mechanism and to require its integration from IoT device vendors.
* ファームウェアアップデートメカニズムを使用し、IOTデバイスベンダからの統合を要求するためのデバイスオペレータのインセンティブの作成。
* Ensuring that firmware updates addressing critical flaws can be obtained even after a product is discontinued or a vendor goes out of business.
* 製品が廃止された後でも、ファームウェアの更新が重要な欠陥を解決するようにすることができるか、またはベンダーが業務から出たことを確認することができます。
This document starts with a terminology list followed by a description of the architecture. We then explain the bootloader and how it integrates with the firmware update mechanism. Subsequently, we offer a categorization of IoT devices in terms of their hardware capabilities relevant for firmware updates. Next, we talk about the manifest structure and how to use it to secure firmware updates. We conclude with a more detailed example of a message flow for distributing a firmware image to a device.
この文書は、用語リストから始まり、その後にアーキテクチャの説明が続きます。その後、ブートローダとファームウェアアップデートメカニズムとどのように統合されているかを説明します。その後、ファームウェアのアップデートに関連するハードウェア機能に関してIoTデバイスの分類を提供します。次に、マニフェスト構造について説明し、それを使う方法を使ってファームウェアの更新を確保します。ファームウェアイメージをデバイスに配布するためのメッセージフローのより詳細な例では、より詳細な例である。
This document uses the following terms:
この文書は次の条件を使用しています。
Firmware Image: The firmware image, or simply the "image", is a binary that may contain the complete software of a device or a subset of it. The firmware image may consist of multiple images if the device contains more than one microcontroller. Often, it is also a compressed archive that contains code, configuration data, and even the entire file system. The image may consist of a differential update for performance reasons.
ファームウェアイメージ：ファームウェアイメージ、または単に「イメージ」は、デバイスの完全なソフトウェアまたはそのサブセットを含むことができるバイナリです。ファームウェアイメージは、デバイスに複数のマイクロコントローラが含まれている場合、複数の画像からなることがあります。多くの場合、コード、構成データ、およびファイルシステム全体でさえも含まれている圧縮アーカイブです。画像はパフォーマンス上の理由から差動更新からなることがあります。
The terms "firmware image", "firmware", and "image" are used in this document and are interchangeable. We use the term "application firmware image" to differentiate it from a firmware image that contains the bootloader. An application firmware image, as the name indicates, contains the application program often including all the necessary code to run it (such as protocol stacks and an embedded operating system (OS)).
この文書では、「ファームウェアイメージ」、「ファームウェア」、および「イメージ」という用語が使用されており、交換可能です。「アプリケーションファームウェアイメージ」という用語を使用して、ブートローダを含むファームウェアイメージと区別します。名前が示すように、アプリケーションファームウェアイメージは、実行するすべての必要なコード（プロトコルスタックやエンベデッドオペレーティングシステム（OS）など）を含むことが多いアプリケーションプログラムを含みます。
Manifest: The manifest contains metadata about the firmware image. The manifest is protected against modification and provides information about the author.
マニフェスト：マニフェストにはファームウェアイメージに関するメタデータが含まれています。マニフェストは変更に対して保護されており、作者に関する情報を提供します。
Microcontroller: A microcontroller unit (MCU) is a compact integrated circuit designed for use in embedded systems. A typical microcontroller includes a processor, memory (RAM and flash), input/output (I/O) ports, and other features connected via some bus on a single chip. The term "system on chip" (SoC) is often used interchangeably with MCU, but MCU tends to imply more limited peripheral functions.
マイクロコントローラ：マイクロコントローラユニット（MCU）は、組み込みシステムで使用するように設計されたコンパクトな集積回路です。典型的なマイクロコントローラは、プロセッサ、メモリ（RAMおよびフラッシュ）、入出力（I / O）ポート、および単一チップ上のいくつかのバスを介して接続された他の機能を含む。「システムオンチップ」（SOC）という用語は、MCUと交換可能に使用されることが多いが、MCUはより限られた周辺機能を意味する傾向がある。
Rich Execution Environment (REE): An environment that is provided and governed by a typical OS (e.g., Linux, Windows, Android, iOS), potentially in conjunction with other supporting operating systems and hypervisors; it is outside of the Trusted Execution Environment (TEE). This environment and the applications running on it are considered untrusted.
リッチ実行環境（REE）：典型的なOS（例えば、Linux、Windows、Android、iOS）によって提供され、他のサポートオペレーティングシステムおよびハイパーバイザーと組み合わせて提供される環境。信頼できる実行環境（TEE）の外側です。この環境とその上で実行されているアプリケーションは、信頼されていないと見なされます。
Software: Similar to firmware but typically dynamically loaded by an OS. Used interchangeably with firmware in this document.
ソフトウェア：ファームウェアと似ていますが、通常はOSによって動的にロードされます。この文書のファームウェアで互換的に使用されます。
System on Chip (SoC): An SoC is an integrated circuit that contains all components of a computer, such as the CPU, memory, I/O ports, secondary storage, a bus to connect the components, and other hardware blocks of logic.
システムオンチップ（SOC）：SOCは、CPU、メモリ、I / Oポート、二次記憶装置、コンポーネントを接続するバス、およびその他のハードウェアロジックブロックなど、コンピュータのすべてのコンポーネントを含む集積回路である。
Trust Anchor: A trust anchor, as defined in RFC 6024 [RFC6024], represents an authoritative entity via a public key and associated data. The public key is used to verify digital signatures, and the associated data is used to constrain the types of information for which the trust anchor is authoritative.
信頼アンカー：RFC 6024 [RFC6024]で定義されている信頼アンカー[RFC6024]は、公開鍵と関連データを介した権限のあるエンティティを表します。公開鍵はデジタル署名を検証するために使用され、関連するデータは信頼アンカーが権威ある情報の種類を制限するために使用されます。
Trust Anchor Store: A trust anchor store, as defined in [RFC6024], is a set of one or more trust anchors stored in a device. A device may have more than one trust anchor store, each of which may be used by one or more applications. A trust anchor store must resist modification against unauthorized insertion, deletion, and modification.
信頼アンカーストア：[RFC6024]で定義されている信頼アンカーストアは、デバイスに格納されている1つ以上の信頼アンカーのセットです。装置は、それぞれが1つまたは複数のアプリケーションによって使用され得る、複数の信頼アンカーストアを有することができる。信頼アンカーストアは、不正な挿入、削除、および変更に対する変更に耐える必要があります。
Trusted Applications (TAs): An application component that runs in a TEE.
信頼できるアプリケーション（TAS）：ティー内で実行されるアプリケーションコンポーネント。
Trusted Execution Environments (TEEs): An execution environment that runs alongside of, but is isolated from, an REE. For more information about TEEs, see [TEEP-ARCH].
信頼された実行環境（ティー）：並んで実行されるが、REEから分離されている実行環境。ティーの詳細については、[Teep-Arch]を参照してください。
The following stakeholders are used in this document:
この文書では、次の利害関係者が使用されています。
Author: The author is the entity that creates the firmware image. There may be multiple authors involved in producing firmware running on an IoT device. Section 5 talks about those IoT device deployment cases.
著者：作成者はファームウェアイメージを作成するエンティティです。IOTデバイス上で実行されているファームウェアの作成に複数の作者があるかもしれません。セクション5は、それらのIOTデバイスの展開ケースについて話します。
Device Operator: The device operator is responsible for the day-to-day operation of a fleet of IoT devices. Customers of IoT devices, as the owners of IoT devices (such as enterprise customers or end users), interact with their IoT devices indirectly through the device operator via the Web or smartphone apps.
デバイスオペレータ：デバイスオペレータは、IOTデバイスの艦隊の日々の操作を担当しています。IOTデバイスの顧客は、IOTデバイスの所有者（エンタープライズの顧客またはエンドユーザーなど）として、Webまたはスマートフォンのアプリを介してデバイスオペレータを介して間接的にIOTデバイスと対話します。
Network Operator: The network operator is responsible for the operation of a network to which IoT devices connect.
ネットワーク事業者：ネットワーク事業者は、IOTデバイスが接続するネットワークの動作を担当します。
Trust Provisioning Authority (TPA): The TPA distributes trust anchors and authorization policies to devices and various stakeholders. The TPA may also delegate rights to stakeholders. Typically, the original equipment manufacturer (OEM) or original design manufacturer (ODM) will act as a TPA; however, complex supply chains may require a different design. In some cases, the TPA may decide to remain in full control over the firmware update process of their products.
信頼プロビジョニング局（TPA）：TPAは、信託アンカーと承認ポリシーをデバイスやさまざまな利害関係者に分配します。TPAは利害関係者に対する権利を委任することができます。通常、元の機器製造業者（OEM）またはオリジナルデザインメーカー（ODM）はTPAとして機能します。しかしながら、複雑な供給チェーンは異なる設計を必要とするかもしれない。場合によっては、TPAは製品のファームウェアアップデートプロセスを完全に制御することを決定することができます。
User: The end user of a device. The user may interact with devices via the Web or smartphone apps, as well as through direct user interfaces.
ユーザー：デバイスのエンドユーザー。ユーザは、Webまたはスマートフォンアプリを介して、および直接のユーザインタフェースを介してデバイスと対話することができる。
(IoT) Device: A device refers to the entire IoT product, which consists of one or many MCUs, sensors, and/or actuators. Many IoT devices sold today contain multiple MCUs; therefore, a single device may need to obtain more than one firmware image and manifest to successfully perform an update.
（IoT）デバイス：デバイスは、1つまたは複数のMCU、センサー、および/またはアクチュエータからなるIOT製品全体を指す。今日販売されている多くのIoTデバイスには複数のMCUが含まれています。したがって、単一のデバイスは、複数のファームウェアイメージを取得し、アップデートを正常に実行するためにマニフェストをマニフェストに入れる必要があるかもしれません。
Status Tracker: The status tracker has a client and a server component and performs three tasks:
ステータストラッカー：ステータストラッカーにはクライアントとサーバーコンポーネントがあり、3つのタスクを実行します。
1. It communicates the availability of a new firmware version. This information will flow from the server to the client.
1. 新しいファームウェアバージョンの可用性を伝えます。この情報はサーバーからクライアントに流れます。
2. It conveys information about the software and hardware characteristics of the device. The information flow is from the client to the server.
2. デバイスのソフトウェアとハードウェアの特性に関する情報を伝えます。情報フローはクライアントからサーバーへのものです。
3. It can remotely trigger the firmware update process. The information flow is from the server to the client.
3. ファームウェアのアップデートプロセスをリモートでトリガーできます。情報フローはサーバーからクライアントへのものです。
For example, a device operator may want to read the installed firmware version number running on the device and information about available flash memory. Once an update has been triggered, the device operator may want to obtain information about the state of the firmware update. If errors occurred, the device operator may want to troubleshoot problems by first obtaining diagnostic information (typically using a device management protocol).
たとえば、デバイスオペレータは、デバイス上で実行されているインストールされているファームウェアバージョン番号と使用可能なフラッシュメモリに関する情報を読み取ることができます。更新が起動されると、デバイスオペレータはファームウェアアップデートの状態に関する情報を取得したいと思うかもしれません。エラーが発生した場合、デバイスオペレータは最初に診断情報を取得することで問題を解決することができます（通常はデバイス管理プロトコルを使用して）。
We make no assumptions about where the server-side component is deployed. The deployment of status trackers is flexible: they may be found at cloud-based servers or on-premise servers, or they may be embedded in edge computing devices. A status tracker server component may even be deployed on an IoT device. For example, if the IoT device contains multiple MCUs, then the main MCU may act as a status tracker towards the other MCUs. Such deployment is useful when updates have to be synchronized across MCUs.
サーバーサイドコンポーネントが展開されている場所についての仮定はありません。ステータストラッカーの展開は柔軟です。それらは、クラウドベースのサーバーまたはオンプレミスサーバーで見つけられるか、エッジコンピューティングデバイスに埋め込むことができます。ステータストラッカーサーバーコンポーネントをIOTデバイスに展開することさえできます。たとえば、IOTデバイスに複数のMCUが含まれている場合、メインMCUは他のMCUに向かってステータストラッカーとして機能します。そのような展開は、更新がMCU間で同期されなければならない場合に役立ちます。
The status tracker may be operated by any suitable stakeholder, typically the author, device operator, or network operator.
ステータストラッカーは、任意の適切な利害関係者、典型的には作者、装置演算子、またはネットワーク事業者によって操作することができる。
Firmware Consumer: The firmware consumer is the recipient of the firmware image and the manifest. It is responsible for parsing and verifying the received manifest and for storing the obtained firmware image. The firmware consumer plays the role of the update component on the IoT device, typically running in the application firmware. It interacts with the firmware server and the status tracker client (locally).
ファームウェアコンシューマ：ファームウェアコンシューマはファームウェアイメージとマニフェストの受信者です。それは、受信したマニフェストの解析と検証と、取得したファームウェアイメージを保存する責任があります。ファームウェアコンシューマは、通常はアプリケーションファームウェアで実行されているIOTデバイス上のアップデートコンポーネントの役割を再生します。ファームウェアサーバーとステータストラッカークライアント（ローカル）と対話します。
Firmware Server: The firmware server stores firmware images and manifests and distributes them to IoT devices. Some deployments may require a store-and-forward concept, which requires storing the firmware images and/or manifests on more than one entity before they reach the device. There is typically some interaction between the firmware server and the status tracker, and these two entities are often physically separated on different devices for scalability reasons.
ファームウェアサーバー：ファームウェアサーバーはファームウェアイメージを保管し、それらをイートデバイスに配布します。いくつかの展開では、ストアアンドフォワードコンセプトが必要になる場合があります。これは、ファームウェアイメージを保存する必要があり、デバイスに到達する前に複数のエンティティにマニフェストを記録する必要があります。ファームウェアサーバーとステータストラッカーとの間には通常いくつかの対話があり、これら2つのエンティティはスケーラビリティ上の理由から異なるデバイスで物理的に分離されることがよくあります。
Bootloader: A bootloader is a piece of software that is executed once a microcontroller has been reset. It is responsible for deciding what code to execute.
ブートローダー：ブートローダーは、マイクロコントローラがリセットされた後に実行されるソフトウェアの一部です。実行するコードを決定する責任があります。
More devices than ever before are connected to the Internet, which drives the need for firmware updates to be provided over the Internet rather than through traditional interfaces, such as USB or RS-232. Sending updates over the Internet requires the device to fetch the new firmware image as well as the manifest.
これまで以上のデバイスがインターネットに接続されているため、USBやRS-232などの従来のインターフェイスを介してはなく、インターネットを介して提供されるファームウェアアップデートの必要性を推進します。インターネットを介した更新を送信するには、デバイスが新しいファームウェアイメージとマニフェストを取得する必要があります。
Hence, the following components are necessary on a device for a firmware update solution:
したがって、ファームウェアアップデートソリューションのためのデバイス上では、以下のコンポーネントが必要です。
* The Internet protocol stack for firmware downloads. Firmware images are often multiple kilobytes, sometimes exceeding one hundred kilobytes, for low-end IoT devices and can even be several megabytes for IoT devices running full-fledged operating systems like Linux. The protocol mechanism for retrieving these images needs to offer features like congestion control, flow control, fragmentation and reassembly, and mechanisms to resume interrupted or corrupted transfers.
* ファームウェアのダウンロード用のインターネットプロトコルスタック。ファームウェアイメージは、ローエンドIOTデバイス用の100キロバイトを超えることがあります。これらの画像を検索するためのプロトコルメカニズムは、輻輳制御、フロー制御、断片化、再組み立てなどの機能を提供する必要があります。
* The capability to write the received firmware image to persistent storage (most likely flash memory).
* 受信したファームウェアイメージを永続ストレージに書き込む機能（最も可能性の高いフラッシュメモリ）。
* A manifest parser with code to verify a digital signature or a message authentication code (MAC).
* コードを持つマニフェストパーサーデジタル署名またはメッセージ認証コード（MAC）を検証します。
* The ability to unpack, decompress, and/or decrypt the received firmware image.
* 受信したファームウェアイメージを解凍、解凍、および/または復号化する機能。
* A status tracker.
* ステータストラッカー
The features listed above are most likely provided by code in the application firmware image running on the device rather than by the bootloader itself. Note that cryptographic algorithms will likely run in a trusted execution environment on a separate MCU in a hardware security module or in a secure element rather than in the same context as the application code.
上記の機能は、ブートローダ自体ではなく、デバイス上で実行されているアプリケーションファームウェアイメージのコードによって提供される可能性が最も高いです。暗号化アルゴリズムは、アプリケーションコードと同じコンテキストではなく、ハードウェアセキュリティモジュールまたは安全な要素内の別のMCU上の信頼できる実行環境で実行される可能性があります。
Figure 1 shows the architecture where a firmware image is created by an author and made available to a firmware server. For security reasons, the author will not have the permissions to upload firmware images to the firmware server and to initiate an update directly. Instead, authors will make firmware images available to the device operators. Note that there may be a longer supply chain involved to pass software updates from the author all the way to the authorizing party, which can then finally make a decision to deploy it with IoT devices.
図1は、ファームウェアイメージが作成者によって作成され、ファームウェアサーバーで利用可能にされたアーキテクチャを示しています。セキュリティ上の理由から、作者はファームウェアイメージをファームウェアサーバにアップロードし、直接更新を開始する権限を持たないでしょう。代わりに、作者はファームウェアイメージをデバイス演算子で利用できるようにします。作成者からのソフトウェアアップデートを許可パーティーまで渡すために必要なサプライチェーンが長くなる可能性があります。これにより、最終的にIOTデバイスで展開することを決定します。
As a first step in the firmware update process, the status tracker server needs to inform the status tracker client that a new firmware update is available. This can be accomplished via polling (client initiated), push notifications (server initiated), or more complex mechanisms (such as a hybrid approach):
ファームウェアアップデートプロセスの最初のステップとして、ステータストラッカーサーバーは、新しいファームウェアアップデートが利用可能であることをステータストラッカークライアントに通知する必要があります。これは、ポーリング（クライアント開始）、プッシュ通知（サーバー開始）、またはより複雑なメカニズム（ハイブリッドアプローチなど）を介して実現できます。
* Client-initiated updates take the form of a status tracker client proactively checking (polling) for updates.
* クライアント開始更新プログラムは、更新のために（ポーリング）を予防的にチェックするステータストラッカークライアントの形式を取ります。
* With server-initiated updates, the server-side component of the status tracker learns about a new firmware version and determines which devices qualify for a firmware update. Once the relevant devices have been selected, the status tracker informs these devices, and the firmware consumers obtain those images and manifests. Server-initiated updates are important because they allow a quick response time. Note that in this mode, the client-side status tracker needs to be reachable by the server-side component. This may require devices to keep reachability information on the server side up to date and the state at NATs and stateful packet filtering firewalls alive.
* サーバー開始更新プログラムでは、ステータストラッカーのサーバーサイドコンポーネントは新しいファームウェアバージョンについて学習し、ファームウェアアップデートの対象となるデバイスを決定します。関連するデバイスが選択されると、ステータストラッカーはこれらのデバイスに通知し、ファームウェアの消費者はそれらの画像とマニフェストを入手します。サーバー開始されたアップデートは、迅速な応答時間を許可するためです。なお、このモードでは、クライアント側のステータストラッカーをサーバー側コンポーネントで到達可能にする必要があります。これは、サーバー側の到達可能性情報を最新の状態と、NATSおよびステートフルパケットフィルタリングファイアウォールのファイアウォールでの状態に到達可能性情報を保持するようにデバイスが必要になる場合があります。
* Using a hybrid approach, the server side of the status tracker pushes update availability notifications to the client side and requests that the firmware consumer pull the manifest and the firmware image from the firmware server.
* ハイブリッドアプローチを使用すると、ステータストラッカーのサーバー側はアップデートの可用性通知をクライアント側にプッシュし、ファームウェアコンシューマがファームウェアサーバーからマニフェストとファームウェアイメージをプルします。
Once the device operator triggers an update via the status tracker, it will keep track of the update process on the device. This allows the device operator to know what devices have received an update and which of them are still pending an update.
デバイスオペレータがステータストラッカーを介して更新をトリガーすると、デバイス上の更新プロセスを追跡します。これにより、デバイスオペレータは更新を受け取ったのか、それでも更新を保留しているのかを知ることができます。
Firmware images can be conveyed to devices in a variety of ways, including USB, Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART), WiFi, Bluetooth Low Energy (BLE), low-power WAN technologies, mesh networks and many more. At the application layer, a variety of protocols are also available: Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), Constrained Application Protocol (CoAP), and HTTP are the most popular application-layer protocols used by IoT devices. This architecture does not make assumptions about how the firmware images are distributed to the devices and therefore aims to support all these technologies.
ファームウェア画像は、USB、Universal Asynchronous Receiver Transmitter（UART）、WiFi、Bluetooth低エネルギー（BLE）、低電力WAN技術、メッシュネットワークなど、さまざまな方法でデバイスに伝えられます。アプリケーション層では、Messageキューイングテレメトリトランスポート（MQTT）、制約付きアプリケーションプロトコル（COAAP）、およびHTTPがIOTデバイスで使用される最も一般的なアプリケーションレイヤプロトコルです。このアーキテクチャは、ファームウェアイメージがデバイスにどのように配布されているかについての仮定をしないため、これらすべてのテクノロジをサポートすることを目的としています。
In some cases, it may be desirable to distribute firmware images using a multicast or broadcast protocol. This architecture does not make recommendations for any such protocol. However, given that broadcast may be desirable for some networks, updates must cause the least disruption possible both in the metadata and firmware transmission. For an update to be broadcast friendly, it cannot rely on link-layer, network-layer, or transport-layer security. A solution has to rely on security protection applied to the manifest and firmware image instead. In addition, the same manifest must be deliverable to many devices, both those to which it applies and those to which it does not, without a chance that the wrong device will accept the update. Considerations that apply to network broadcasts apply equally to the use of third-party content distribution networks for payload distribution.
場合によっては、マルチキャストまたはブロードキャストプロトコルを使用してファームウェアイメージを配布することが望ましい場合がある。このアーキテクチャは、そのようなプロトコルについての推奨事項を作成しません。しかしながら、放送がいくつかのネットワークにとって望ましいかもしれないことを考えると、更新はメタデータおよびファームウェア送信の両方で最も混乱が少なくなる必要があります。更新がブロードキャストフレンドリーになるためには、リンクレイヤ、ネットワーク層、またはトランスポートレイヤセキュリティに依存することはできません。解決策は、代わりに、マニフェストおよびファームウェアイメージに適用されるセキュリティ保護に頼る必要があります。さらに、同じマニフェストは多くのデバイスに提供されなければなりません、それが適用されるものとそれが誤ったデバイスが更新を受け入れる可能性なしに、それが適用されないそれらの両方でなければなりません。ネットワーク放送に適用される考慮事項は、ペイロード分布のためのサードパーティのコンテンツ配信ネットワークの使用に等しく適用されます。
+----------+
| |
| Author |
| |
+----------+
Firmware + Manifest |
+----------------------------------+ | Firmware +
| | | Manifest
| ---+------- |
| ---- | --|-
| //+----------+ | \\
-+-- // | | | \
----/ | ---- |/ | Firmware |<-+ | \
// | \\ | | Server | | | \
/ | \ / | | + + \
/ | \ / +----------+ \ / |
/ +--------+--------+ \ / | |
/ | v | \ / v |
| | +------------+ | | | +----------------+ |
| | | Firmware | | | | | Device | |
| | | Consumer | | | | | Management | |
| | +------------+ | | | | | |
| | +------------+ | | | | +--------+ | |
| | | Status |<-+--------------------+-> | | | |
| | | Tracker | | | | | | Status | | |
| | | Client | | | | | | Tracker| | |
| | +------------+ | | | | | Server | | |
| | Device | | | | +--------+ | |
| +-----------------+ | \ | | /
\ / \ +----------------+ /
\ Network / \ /
\ Operator / \ Device Operator /
\\ // \\ //
---- ---- ---- ----
----- -----------
Figure 1: Architecture
図1：アーキテクチャ
Firmware images and manifests may be conveyed as a bundle or detached. The manifest format must support both approaches.
ファームウェア画像とマニフェストは、バンドルとして伝えたり、切り離されたりすることができます。マニフェストフォーマットは両方のアプローチをサポートしている必要があります。
For distribution as a bundle, the firmware image is embedded into the manifest. This is a useful approach for deployments where devices are not connected to the Internet and cannot contact a dedicated firmware server for the firmware download. It is also applicable when the firmware update happens via USB sticks or short-range radio technologies (such as Bluetooth Smart).
バンドルとして配布するために、ファームウェアイメージはマニフェストに埋め込まれています。これは、デバイスがインターネットに接続されていない展開のための便利なアプローチであり、ファームウェアのダウンロードに専用のファームウェアサーバーに連絡できません。ファームウェアのアップデートがUSBスティックまたは短距離無線技術（Bluetooth Smartなど）を介して行われるときにも適用されます。
Alternatively, the manifest is distributed detached from the firmware image. Using this approach, the firmware consumer is presented with the manifest first and then needs to obtain one or more firmware images as dictated in the manifest.
あるいは、マニフェストはファームウェアイメージから切り離された分布です。このアプローチを使用して、ファームウェアの消費者はマニフェストで最初に提示され、その後、マニフェストで決定されているとおりに1つ以上のファームウェアイメージを入手する必要があります。
The pre-authorization step involves verifying whether the entity signing the manifest is indeed authorized to perform an update. The firmware consumer must also determine whether it should fetch and process a firmware image, which is referenced in a manifest.
事前承認ステップは、マニフェストに署名するエンティティが更新を実行する権限を与えられているかどうかを検証することを含みます。ファームウェアコンシューマは、マニフェストで参照されているファームウェアイメージを取得して処理する必要があるかどうかを判断する必要があります。
A dependency resolution phase is needed when more than one component can be updated or when a differential update is used. The necessary dependencies must be available prior to installation.
複数のコンポーネントを更新できる場合、または差動更新が使用されている場合には、依存分解度フェーズが必要です。インストールの前に必要な依存関係は利用可能でなければなりません。
The download step is the process of acquiring a local copy of the firmware image. When the download is client initiated, this means that the firmware consumer chooses when a download occurs and initiates the download process. When a download is server initiated, this means that the status tracker tells the device when to download or that it initiates the transfer directly to the firmware consumer. For example, a download from an HTTP/1.1-based firmware server is client initiated. Pushing a manifest and firmware image to the Package Resource of the LwM2M Firmware Update Object [LwM2M] is a server-initiated update.
ダウンロードステップは、ファームウェアイメージのローカルコピーを取得するプロセスです。ダウンロードがクライアントで開始されると、ダウンロードが発生してダウンロードプロセスを開始すると、ファームウェアコンシューマが選択することを意味します。ダウンロードがサーバーに開始されると、ステータストラッカーがデバイスにダウンロードするとき、またはファームウェアコンシューマへの直接転送を開始するように指示することを意味します。たとえば、HTTP / 1.1ベースのファームウェアサーバーからのダウンロードはクライアントを開始しました。マニフェストとファームウェアイメージをLWM2Mファームウェアアップデートオブジェクト[LWM2M]のパッケージリソースにプッシュすると、サーバーが開始したアップデートです。
If the firmware consumer has downloaded a new firmware image and is ready to install it, to initiate the installation, it may
ファームウェアコンシューマが新しいファームウェアイメージをダウンロードし、インストールを開始する準備ができている場合は、そのインストールを開始する準備ができています。
* need to wait for a trigger from the status tracker,
* ステータストラッカーからトリガーを待つ必要がある、
* trigger the update automatically, or
* 更新を自動的にトリガーする
* go through a more complex decision-making process to determine the appropriate timing for an update.
* 更新の適切なタイミングを決定するために、より複雑な意思決定プロセスを実行してください。
Sometimes the final decision may require confirmation of the user of the device for safety reasons.
時々最終的な決定は安全上の理由から装置のユーザーの確認を必要とするかもしれません。
Installation is the act of processing the payload into a format that the IoT device can recognize, and the bootloader is responsible for then booting from the newly installed firmware image. This process is different when a bootloader is not involved. For example, when an application is updated in a full-featured OS, the updater may halt and restart the application in isolation. Devices must not fail when a disruption, such as a power failure or network interruption, occurs during the update process.
インストールは、IOTデバイスが認識できるフォーマットにペイロードを処理する行為であり、ブートローダは新しくインストールされたファームウェアイメージから起動する責任があります。ブートローダが関与していない場合、このプロセスは異なります。たとえば、アプリケーションがフル機能のOSで更新されると、アップデータはアプリケーションを停止して隔離して再起動することがあります。電源障害やネットワークの中断などの中断が更新プロセス中に発生したときに、デバイスは失敗してはいけません。
Section 3 describes the steps for getting the firmware image and the manifest from the author to the firmware consumer on the IoT device. Once the firmware consumer has retrieved and successfully processed the manifest and the firmware image, it needs to invoke the new firmware image. This is managed in many different ways depending on the type of device, but it typically involves halting the current version of the firmware, handing over control to firmware with a higher privilege or trust level (the firmware verifier), verifying the new firmware's authenticity and integrity, and then invoking it.
セクション3では、ファームウェアイメージとAuthorからのマニフェストをIOTデバイス上のファームウェアコンシューマに取得する手順について説明します。ファームウェアコンシューマがマニフェストとファームウェアイメージを再検索したら、新しいファームウェアイメージを呼び出す必要があります。これはデバイスの種類によってさまざまな方法で管理されていますが、通常、ファームウェアの現在のバージョンを停止し、優雅または信頼レベル（ファームウェア検証者）を使用してファームウェアを引き渡し、新しいファームウェアの信頼性を検証します。整合性、そしてそれを呼び出す。
In an execute-in-place microcontroller, this is often done by rebooting into a bootloader (simultaneously halting the application and handing over control to the higher privilege level) then executing a secure boot process (verifying and invoking the new image).
Place In-Placeマイクロコントローラでは、これはブートローダに再起動することによって行われることがよくあります（同時にアプリケーションを停止し、より高い特権レベルに引き渡す）から、セキュアブートプロセスを実行します（新しいイメージの確認と呼び出し）。
In a rich OS, this may be done by halting one or more processes and then invoking new applications. In some OSes, this implicitly involves the kernel verifying the code signatures on the new applications.
豊富なOSでは、これは1つ以上のプロセスを停止してから新しいアプリケーションを呼び出すことによって実行できます。一部のOSでは、これは暗黙的に、新しいアプリケーション上のコードシグネチャを検証するカーネルを含みます。
The invocation process is security sensitive. An attacker will typically try to retrieve a firmware image from the device for reverse engineering or will try to get the firmware verifier to execute an attacker-modified firmware image. Therefore, firmware verifier will have to perform security checks on the firmware image before it can be invoked. These security checks by the firmware verifier happen in addition to the security checks that took place when the firmware image and the manifest were downloaded by the firmware consumer.
呼び出しプロセスはセキュリティに敏感です。攻撃者は通常、リバースエンジニアリングのためにデバイスからファームウェアイメージを取得しようとするか、ファームウェア検証者に攻撃者修正ファームウェアイメージを実行しようとします。したがって、ファームウェア検証者は、起動する前にファームウェアイメージでセキュリティチェックを実行する必要があります。ファームウェア検証子によるこれらのセキュリティチェックは、ファームウェアの消費者によってファームウェアイメージとマニフェストがダウンロードされたときに発生したセキュリティチェックに加えて発生します。
The overlap between the firmware consumer and the firmware verifier functionality comes in two forms, namely:
ファームウェアの消費者とファームウェア検証機能の重なりの間の重なりは、2つの形式で、次のようにします。
* A firmware verifier must verify the firmware image it boots as part of the secure boot process. Doing so requires metadata to be stored alongside the firmware image so that the firmware verifier can cryptographically verify the firmware image before booting it to ensure it has not been tampered with or replaced. This metadata used by the firmware verifier may well be the same manifest obtained with the firmware image during the update process.
* ファームウェア検証者は、セキュアブートプロセスの一部として起動したファームウェアイメージを検証する必要があります。これを行うには、ファームウェア検証者が起動する前にファームウェア検証者がファームウェアイメージを暗号化することができるようにするために、ファームウェア検証者が強制的に保存されるようにする必要があります。ファームウェア検証者によって使用されるこのメタデータは、更新プロセス中にファームウェアイメージを使用して得られたものと同じマニフェストである可能性があります。
* An IoT device needs a recovery strategy in case the firmware update/invocation process fails. The recovery strategy may include storing two or more application firmware images on the device or offering the ability to invoke a recovery image to perform the firmware update process again using firmware updates over serial, USB, or even wireless connectivity like Bluetooth Smart. In the latter case, the firmware consumer functionality is contained in the recovery image and requires the necessary functionality for executing the firmware update process, including manifest parsing.
* ファームウェアの更新/呼び出しプロセスが失敗した場合、IOTデバイスは回復戦略を必要とします。回復戦略は、2つ以上のアプリケーションファームウェアイメージをデバイス上に格納すること、またはリカバリイメージを呼び出して、シリアル、USB、またはBluetooth Smartのようなワイヤレス接続性を使用して再度ファームウェアアップデートプロセスを実行することを可能にすることを含むことができる。後者の場合、ファームウェアの消費者機能はリカバリイメージに含まれており、マニフェスト解析を含むファームウェアアップデートプロセスを実行するために必要な機能を必要とします。
While this document assumes that the firmware verifier itself is distinct from the role of the firmware consumer and therefore does not manage the firmware update process, this is not a requirement, and these roles may be combined in practice.
このドキュメントはファームウェア検証自体がファームウェアコンシューマの役割とは異なり、したがってファームウェアアップデートプロセスを管理していないと想定していますが、これは要件ではなく、これらの役割は実際に組み合わせることができます。
Using a bootloader as the firmware verifier requires some special considerations, particularly when the bootloader implements the robustness requirements identified by the IoTSU workshop [RFC8240].
ファームウェア検証者としてブートローダを使用するには、特にブートローダがiotsu Workshop [RFC8240]によって識別された堅牢性要件を実装している場合には、いくつかの特別な考慮事項が必要です。
In most cases, the MCU must restart in order to hand over control to the bootloader. Once the MCU has initiated a restart, the bootloader determines whether a newly available firmware image should be executed. If the bootloader concludes that the newly available firmware image is invalid, a recovery strategy is necessary. There are only two approaches for recovering from invalid firmware: either the bootloader must be able to select different, valid firmware or it must be able to obtain new, valid firmware. Both of these approaches have implications for the architecture of the update system.
ほとんどの場合、MCUはブートローダへの制御を順番に手渡すために再起動する必要があります。MCUが再起動を開始すると、ブートローダは、新しく利用可能なファームウェアイメージを実行するかどうかを決定します。ブートローダが新しく利用可能なファームウェアイメージが無効であると結論付けた場合、回復戦略が必要です。無効なファームウェアから回復するためのアプローチは2つしかありません。ブートローダーは、異なる有効なファームウェアを選択できなければならないか、新しい有効なファームウェアを取得できなければなりません。これらのアプローチは両方とも更新システムのアーキテクチャに影響を与えます。
Assuming the first approach, there are (at least) three firmware images available on the device:
最初のアプローチを仮定すると、（少なくとも）デバイス上で利用可能な3つのファームウェアイメージがあります。
* First, the bootloader is also firmware. If a bootloader is updatable, then its firmware image is treated like any other application firmware image.
* まず、ブートローダもファームウェアです。ブートローダが更新可能な場合、そのファームウェアイメージは他のアプリケーションファームウェアイメージのように扱われます。
* Second, the firmware image that has to be replaced is still available on the device as a backup in case the freshly downloaded firmware image does not boot or operate correctly.
* 次に、ダウンロードされたファームウェアイメージが正しく起動または動作しない場合に、置き換えられなければならないファームウェアイメージは、バックアップとしてデバイス上で利用可能です。
* Third, there is the newly downloaded firmware image.
* 第三に、新しくダウンロードされたファームウェアイメージがあります。
Therefore, the firmware consumer must know where to store the new firmware. In some cases, this may be implicit (for example, replacing the least recently used firmware image). In other cases, the storage location of the new firmware must be explicit, for example, when a device has one or more application firmware images and a recovery image with limited functionality, sufficient only to perform an update.
したがって、ファームウェアの消費者は新しいファームウェアを保存する場所を知っている必要があります。場合によっては、これは暗黙的になる可能性があります（たとえば、最近使用されているファームウェアイメージを置き換える）。他の場合には、例えば、デバイスが1つ以上のアプリケーションファームウェアイメージを有し、更新を実行するのに十分な1つ以上のアプリケーションファームウェアイメージおよびリカバリイメージを有する場合には、明示的でなければならない。
Since many low-end IoT devices do not use position-independent code, either the bootloader needs to copy the newly downloaded application firmware image into the location of the old application firmware image and vice versa or multiple versions of the firmware need to be prepared for different locations.
ローエンドIOTデバイスがポジションに依存しないコードを使用しないため、ブートローダのどちらかが古いアプリケーションファームウェアイメージの場所にコピーし、その逆または複数のバージョンのファームウェアを用意する必要があります。さまざまな場所です。
In general, it is assumed that the bootloader itself, or a minimal part of it, will not be updated since a failed update of the bootloader poses a reliability risk.
一般に、ブートローダの最小部分は、ブートローダの失敗した更新が信頼性のリスクをもたらすため更新されないと仮定されます。
For a bootloader to offer a secure boot functionality, it needs to implement the following functionality:
ブートローダーが安全な起動機能を提供するためには、次の機能を実装する必要があります。
* The bootloader needs to fetch the manifest from nonvolatile storage and parse its contents for subsequent cryptographic verification.
* ブートローダは、不揮発性ストレージからマニフェストをフェッチし、その後の暗号検証のためにその内容を解析する必要があります。
* Cryptographic libraries with hash functions, digital signatures (for asymmetric crypto), and message authentication codes (for symmetric crypto) need to be accessible.
* ハッシュ関数、デジタル署名（非対称暗号化）、およびメッセージ認証コード（対称暗号化）を備えた暗号化ライブラリーにアクセス可能にする必要があります。
* The device needs to have a trust anchor store to verify the digital signature. Alternatively, access to a key store for use with the message authentication code may be used.
* デバイスはデジタル署名を検証するための信頼アンカーストアを持つ必要があります。あるいは、メッセージ認証コードと共に使用するためのキーストアへのアクセスを使用することができる。
* There must be an ability to expose boot-process-related data to the application firmware (such as the status tracker). This allows information sharing about the current firmware version and the status of the firmware update process and whether errors have occurred.
* 起動プロセス関連のデータをアプリケーションファームウェア（ステータストラッカーなど）に公開する機能が必要です。これにより、現在のファームウェアバージョンとファームウェアアップデートプロセスのステータス、およびエラーが発生したかどうかについての情報を共有できます。
* Produce boot measurements as part of an attestation solution; see [RATS-ARCH] for more information (optional).
* 認証ソリューションの一部として起動測定を作成します。詳細については[rats-arch]を参照してください（オプション）。
* The bootloader must be able to decrypt firmware images in case confidentiality protection was applied. This requires a solution for key management (optional).
* 機密保持保護が適用された場合には、ブートローダはファームウェアイメージを復号化できなければなりません。これには鍵管理のための解決策が必要です（オプション）。
Today, there are billions of MCUs used in devices produced by a large number of silicon manufacturers. While MCUs can vary significantly in their characteristics, there are a number of similarities that allow us to categorize them into groups.
今日、多数のシリコンメーカーによって生産された機器に使用される数十億のMCUがあります。MCUはそれらの特性に大きく異なることができるが、それらをグループに分類することを可能にするいくつかの類似点がいくつかある。
The firmware update architecture, and the manifest format in particular, needs to offer enough flexibility to cover these common deployment cases.
ファームウェアアップデートアーキテクチャ、および特にマニフェストフォーマットは、これらの一般的な展開ケースをカバーするのに十分な柔軟性を提供する必要があります。
The simplest and currently most common architecture consists of a single MCU along with its own peripherals. These SoCs generally contain some amount of flash memory for code and fixed data, as well as RAM for working storage. A notable characteristic of these SoCs is that the primary code is generally execute in place (XIP). Due to the non-relocatable nature of the code, the firmware image needs to be placed in a specific location in flash memory since the code cannot be executed from an arbitrary location therein. Hence, when the firmware image is updated, it is necessary to swap the old and the new image.
最も単純で最も一般的なアーキテクチャは、単一のMCUとそれ自身の周辺機器とのものです。これらのSOCは一般に、コードと固定データのためのフラッシュメモリの量と、ストレージのRAMを含みます。これらのSOCの注目すべき特徴は、プライマリコードが一般的に所定の位置（XIP）で実行されることです。コードの非再配置可能性のために、コードはその中の任意の場所から実行できないので、ファームウェア画像をフラッシュメモリ内の特定の場所に配置する必要がある。したがって、ファームウェアイメージが更新されると、古い画像と新しい画像を交換する必要があります。
Another configuration consists of a similar architecture to the one previously discussed: it contains a single CPU. However, this CPU supports a security partitioning scheme that allows memory and other system components to be divided into secure and normal mode. There will generally be two images: one for secure mode and one for normal mode. In this configuration, firmware upgrades will generally be done by the CPU in secure mode, which is able to write to both areas of the flash device. In addition, there are requirements to be able to update either image independently as well as to update them together atomically, as specified in the associated manifests.
もう1つの構成は、前述のものと同様のアーキテクチャで構成されています。単一のCPUが含まれています。ただし、このCPUは、メモリやその他のシステムコンポーネントを安全でノーマルモードに分割できるようにするセキュリティ分割方式をサポートしています。一般的に2つの画像があるでしょう：セキュアモードのためのものと通常モードのためのものです。この構成では、ファームウェアのアップグレードは一般的にCPUによってCPUによって実行され、これはフラッシュデバイスの両方の領域に書き込むことができます。さらに、関連するマニフェストで指定されているように、どちらの画像を独立して更新することも、それらをアトミックに更新することができる要件がある。
In more complex SoCs with symmetric multiprocessing support, advanced operating systems, such as Linux, are often used. These SoCs frequently use an external storage medium, such as raw NAND flash or an embedded Multimedia Card (eMMC). Due to the higher quantity of resources, these devices are often capable of storing multiple copies of their firmware images and selecting the most appropriate one to boot. Many SoCs also support bootloaders that are capable of updating the firmware image; however, this is typically a last resort because it requires the device to be held in the bootloader while the new firmware is downloaded and installed, which results in downtime for the device. Firmware updates in this class of device are typically not done in place.
対称的なマルチプロセッシングサポートを備えたより複雑なSOCでは、Linuxなどの高度なオペレーティングシステムがよく使用されます。これらのSOCは、生NANDフラッシュや埋め込みマルチメディアカード（EMMC）などの外部記憶媒体を頻繁に使用しています。リソースの量が多いため、これらのデバイスはしばしばそれらのファームウェアイメージのコピーを記憶し、起動する最も適切なものを選択することが多い。多くのSOCはファームウェアイメージを更新できるブートローダをサポートしています。ただし、これは通常最後のリゾートであるため、新しいファームウェアがダウンロードされインストールされている間にブートローダに保持される必要があるため、最後のリゾートです。これにより、デバイスのダウンタイムが発生します。このクラスのデバイスのファームウェアアップデートは通常、適用されません。
This configuration has two or more heterogeneous CPUs in a single SoC that share memory (flash and RAM). Generally, there will be a mechanism to prevent one CPU from unintentionally accessing memory currently allocated to the other. Upgrades in this case will typically be done by one of the CPUs and is similar to the single CPU with secure mode.
この構成は、メモリ（FlashとRAM）を共有するシングルSOCに2つ以上の異種CPUを持ちます。一般的に、1つのCPUが、現在他方に割り当てられているメモリに意図せずにアクセスできないようにするためのメカニズムがあるでしょう。この場合のアップグレードは通常、CPUの1つによって行われ、セキュアモードでシングルCPUと似ています。
This configuration has two or more heterogeneous CPUs, each having their own memory. There will be a communication channel between them, but it will be used as a peripheral, not via shared memory. In this case, each CPU will have to be responsible for its own firmware upgrade. It is likely that one of the CPUs will be considered the primary CPU and will direct the other CPU to do the upgrade. This configuration is commonly used to offload specific work to other CPUs. Firmware dependencies are similar to the other solutions above: sometimes allowing only one image to be upgraded, other times requiring several to be upgraded atomically. Because the updates are happening on multiple CPUs, upgrading the two images atomically is challenging.
この構成には、それぞれが独自のメモリを有する2つ以上の異種CPUがあります。それらの間に通信チャネルがあるでしょうが、共有メモリを介してではなく、周辺機器として使用されます。この場合、各CPUは独自のファームウェアのアップグレードを担当する必要があります。CPUの1つがプライマリCPUと見なされる可能性があり、他のCPUにアップグレードを行うように指示します。この構成は、特定の作業を他のCPUにオフロードするために一般的に使用されています。ファームウェアの依存関係は、上記の他の解決策と似ています。更新が複数のCPUで起こっているため、2つの画像を原子的にアップグレードすることは困難です。
In order for a firmware consumer to apply an update, it has to make several decisions using manifest-provided information and data available on the device itself. For more detailed information and a longer list of information elements in the manifest, consult the information model specification [SUIT-INFO-MODEL], which offers justifications for each element, and the manifest specification [SUIT-MANIFEST] for details about how this information is included in the manifest.
ファームウェアコンシューマがアップデートを適用するには、マニフェスト提供の情報とデバイス自体で利用可能なデータを使用していくつかの決定を下す必要があります。マニフェスト内のより詳細な情報とより長い情報要素のリストは、各要素の正当化を提供する情報モデル仕様[Suit-Info-Model]と、この情報の詳細については、マニフェスト仕様[スーツマニフェスト]を参照してください。マニフェストに含まれています。
+==========================+=====================================+
| Decision | Information Elements |
+==========================+=====================================+
| Should I trust the | Trust anchors and authorization |
| author of the firmware? | policies on the device |
+--------------------------+-------------------------------------+
| Has the firmware been | Digital signature and MAC covering |
| corrupted? | the firmware image |
+--------------------------+-------------------------------------+
| Does the firmware update | Conditions with Vendor ID, Class |
| apply to this device? | ID, and Device ID |
+--------------------------+-------------------------------------+
| Is the update older than | Sequence number in the manifest (1) |
| the active firmware? | |
+--------------------------+-------------------------------------+
| When should the device | Wait directive |
| apply the update? | |
+--------------------------+-------------------------------------+
| How should the device | Manifest commands |
| apply the update? | |
+--------------------------+-------------------------------------+
| What kind of firmware | Unpack algorithms to interpret a |
| binary is it? | format |
+--------------------------+-------------------------------------+
| Where should the update | Dependencies on other manifests and |
| be obtained? | firmware image URI in the manifest |
+--------------------------+-------------------------------------+
| Where should the | Storage location and component |
| firmware be stored? | identifier |
+--------------------------+-------------------------------------+
Table 1: Example Firmware Update Decisions
表1：ファームウェアアップデートの決定の例
(1): A device presented with an old but valid manifest and firmware must not be tricked into installing such firmware since a vulnerability in the old firmware image may allow an attacker to gain control of the device.
（1）：古いファームウェアイメージの脆弱性が攻撃者が装置の制御を得ることを可能にすることを可能にし得るので、古いが有効なマニフェストおよびファームウェアをインストールするために、古いが有効なマニフェストおよびファームウェアを備えているデバイスは、そのようなファームウェアをインストールするためにトリックされてはならない。
Keeping the code size and complexity of a manifest parser small is important for constrained IoT devices. Since the manifest parsing code may also be used by the bootloader, it can be part of the trusted computing base.
マニフェストパーサーのコードサイズと複雑さを小さくすることは、制約付きIOTデバイスにとって重要です。マニフェスト解析コードはブートローダによっても使用され得るので、それは信頼できるコンピューティングベースの一部になることができる。
A manifest may be used to protect not only firmware images but also configuration data such as network credentials or personalization data related to the firmware or software. Personalization data demonstrates the need for confidentiality to be maintained between two or more stakeholders that deliver images to the same device. Personalization data is used with TEEs, which benefit from a protocol for managing the life cycle of TAs running inside a TEE. TEEs may obtain TAs from different authors, and those TAs may require personalization data, such as payment information, to be securely conveyed to the TEE. The TA's author does not want to expose the TA's code to any other stakeholder or third party. The user does not want to expose the payment information to any other stakeholder or third party.
マニフェストは、ファームウェア画像だけでなく、ファームウェアまたはソフトウェアに関連するネットワーク認証情報やパーソナライゼーションデータなどの構成データも保護するために使用されます。パーソナライズデータは、同じデバイスに画像を配信する2つ以上の利害関係者の間に維持されるべき機密性の必要性を示しています。パーソナライズデータはTEEとともに使用され、これはTEE内で実行されているTASのライフサイクルを管理するためのプロトコルから利益を得ます。ティーはさまざまな作者からTASを取得することができ、これらのTAは支払い情報などのパーソナライズデータを確実にティーに伝えます。TAの著者は、TAのコードを他のステークホルダーまたは第三者に公開したくありません。ユーザーは支払い情報を他の利害関係者または第三者に公開したくありません。
Using firmware updates to fix vulnerabilities in devices is important, but securing this update mechanism is equally important since security problems are exacerbated by the update mechanism. An update is essentially authorized remote code execution, so any security problems in the update process expose that remote code execution system. Failure to secure the firmware update process will help attackers take control of devices.
ファームウェアアップデートを使用してデバイス内の脆弱性を修正することは重要ですが、セキュリティの問題は更新メカニズムによって悪化しているため、この更新メカニズムの保護は同様に重要です。更新プログラムは基本的にはリモートコードの実行であるため、アップデートプロセスのセキュリティ上の問題はそのリモートコード実行システムを公開します。ファームウェアアップデートプロセスを保護できないと、攻撃者はデバイスの制御を行うのに役立ちます。
End-to-end security mechanisms are used to protect the firmware image and the manifest. The following assumptions are made to allow the firmware consumer to verify the received firmware image and manifest before updating the software:
ファームウェアイメージとマニフェストを保護するために、エンドツーエンドのセキュリティメカニズムが使用されます。次の仮定は、ファームウェアコンシューマが受信したファームウェアイメージを検証し、ソフトウェアを更新する前にマニフェストを検証できるようにしました。
* Authentication ensures that the device can cryptographically identify the author(s) creating firmware images and manifests. Authenticated identities may be used as input to the authorization process. Not all entities creating and signing manifests have the same permissions. A device needs to determine whether the requested action is indeed covered by the permission of the party that signed the manifest. Informing the device about the permissions of the different parties also happens in an out-of-band fashion and is a duty of the Trust Provisioning Authority.
* 認証により、デバイスがファームウェアイメージとマニフェストを作成した著者を暗号化できるようにします。認証された識別情報は、許可プロセスへの入力として使用されてもよい。マニフェストの作成と署名がすべて同じ権限を持つわけではありません。デバイスは、要求されたアクションが、マニフェストに署名された当事者の許可によって実際にカバーされているかどうかを判断する必要があります。さまざまな当事者の権限についてデバイスに知らせることは、帯域外のファッションでも起こり、信頼プロビジョニング局の義務です。
* Integrity protection ensures that no third party can modify the manifest or the firmware image. To accept an update, a device needs to verify the signature covering the manifest. There may be one or multiple manifests that need to be validated, potentially signed by different parties. The device needs to be in possession of the trust anchors to verify those signatures. Installing trust anchors to devices via the Trust Provisioning Authority happens in an out-of-band fashion prior to the firmware update process.
* Integrity Protectionは、第三者がマニフェストまたはファームウェアイメージを変更できることを保証します。更新を受け入れるには、デバイスはマニフェストをカバーする署名を検証する必要があります。異なる当事者によって潜在的に署名されている、検証が必要な1つまたは複数のマニフェストがあるかもしれません。これらのシグニチャを確認するために、デバイスは信頼アンカーを所有している必要があります。信頼プロビジョニング権限を介したデバイスへの信頼アンカーをインストールすると、ファームウェアアップデートプロセスの前に帯域外の方法で発生します。
* Confidentiality protection of the firmware image must be done in such a way that no one aside from the intended firmware consumer(s) and other authorized parties can decrypt it. The information that is encrypted individually for each device/ recipient must be done in a way that is usable with Content Distribution Networks (CDNs), bulk storage, and broadcast protocols. For confidentiality protection of firmware images, the author needs to be in possession of the certificate/public key or a pre-shared key of a device. The use of confidentiality protection of firmware images is optional.
* ファームウェアイメージの機密保護は、意図したファームウェアコンシューマと他の許可された当事者とは別に誰も復号化できるようにしてください。各デバイス/受信者に対して個別に暗号化されている情報は、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）、バルクストレージ、およびブロードキャストプロトコルで使用可能な方法で行われなければなりません。ファームウェアイメージの機密保護のために、著者は証明書/公開鍵またはデバイスの事前共有キーを所有している必要があります。ファームウェアイメージの機密保護の使用はオプションです。
A manifest specification must support different cryptographic algorithms and algorithm extensibility. Moreover, since signature schemes based on RSA and Elliptic Curve Cryptography (ECC) may become vulnerable to quantum-accelerated key extraction in the future, unchangeable bootloader code in ROM is recommended to use post-quantum secure signature schemes such as hash-based signatures [RFC8778]. A bootloader author must carefully consider the service lifetime of their product and the time horizon for quantum-accelerated key extraction. At the time of writing, the worst-case estimate for the time horizon to key extraction with quantum acceleration is approximately 2030, based on current research [quantum-factorization].
マニフェスト仕様は、異なる暗号化アルゴリズムとアルゴリズムの拡張性をサポートしている必要があります。さらに、RSAおよび楕円曲線暗号（ECC）に基づく署名方式が将来の量子加速鍵抽出に対して脆弱になる可能性があるので、ROM内の変更不可のブートローダコードは、ハッシュベースの署名などの量子安全な署名方式を使用することをお勧めします。RFC8778]。ブートローダー作成者は、自分の製品のサービスの有効期間と量子加速鍵抽出のための時間地平線を慎重に検討する必要があります。執筆時点では、量子加速度でのキー抽出からキー抽出への最悪の推定値は、現在の研究[量子因数分解]に基づいて約2030です。
When a device obtains a monolithic firmware image from a single author without any additional approval steps, the authorization flow is relatively simple. However, there are other cases where more complex policy decisions need to be made before updating a device.
デバイスが追加の承認ステップなしで単一の作者からモノリシックファームウェアイメージを取得すると、許可フローは比較的簡単です。ただし、デバイスを更新する前に、より複雑なポリシーの決定を行う必要がある場合があります。
In this architecture, the authorization policy is separated from the underlying communication architecture. This is accomplished by separating the entities from their permissions. For example, an author may not have the authority to install a firmware image on a device in critical infrastructure without the authorization of a device operator. In this case, the device may be programmed to reject firmware updates unless they are signed both by the firmware author and by the device operator.
このアーキテクチャでは、許可ポリシーは基礎となる通信アーキテクチャから分離されています。これは、エンティティをそれらの許可から分離することによって達成されます。たとえば、著者は、デバイス演算子の許可なしに、重要なインフラストラクチャのデバイス上にファームウェアイメージをインストールする権限を持たない場合があります。この場合、デバイスはファームウェア作成者とデバイスオペレータの両方によって署名されていない限り、ファームウェアの更新を拒否するようにプログラムされてもよい。
Alternatively, a device may trust precisely one entity that does all permission management and coordination. This entity allows the device to offload complex permissions calculations for the device.
あるいは、装置は、すべての許可管理と調整を行う正確に1つのエンティティを信頼することができる。このエンティティにより、デバイスはデバイスの複雑な権限計算をオフロードできます。
Figure 2 illustrates an example message flow for distributing a firmware image to a device. The firmware and manifest are stored on the same firmware server and distributed in a detached manner.
ファームウェアイメージをデバイスに配布するための例示的なメッセージフローを示す図である。ファームウェアとマニフェストは同じファームウェアサーバに保存され、切り離された方法で配布されます。
+--------+ +-----------------+ +-----------------------------+
| | | Firmware Server | | IoT Device |
| Author | | Status Tracker | | +------------+ +----------+ |
+--------+ | Server | | | Firmware | |Bootloader| |
| +-----------------+ | | Consumer | | | |
| | | +------------+ +----------+ |
| | | | | |
| | | +-----------------------+ |
| Create Firmware | | | Status Tracker Client | |
|--------------+ | | +-----------------------+ |
| | | `''''''''''''''''''''''''''''
|<-------------+ | | | |
| | | | |
| Upload Firmware | | | |
|------------------>| | | |
| | | | |
| Create Manifest | | | |
|---------------+ | | | |
| | | | | |
|<--------------+ | | | |
| | | | |
| Sign Manifest | | | |
|-------------+ | | | |
| | | | | |
|<------------+ | | | |
| | | | |
| Upload Manifest | | | |
|------------------>| Notification of | | |
| | new firmware image | | |
| |----------------------------->| |
| | | | |
| | |Initiate| |
| | | Update | |
| | |<-------| |
| | | | |
| | Query Manifest | | |
| |<--------------------| . |
| | | . |
| | Send Manifest | . |
| |-------------------->| . |
| | | Validate |
| | | Manifest |
| | |--------+ |
| | | | |
| | |<-------+ |
| | | . |
| | Request Firmware | . |
| |<--------------------| . |
| | | . |
| | Send Firmware | . |
| |-------------------->| . |
| | | Verify . |
| | | Firmware |
| | |--------+ |
| | | | |
| | |<-------+ |
| | | . |
| | | Store . |
| | | Firmware |
| | |--------+ |
| | | | |
| | |<-------+ |
| | | . |
| | | . |
| | | . |
| | | | |
| | | Update | |
| | |Complete| |
| | |------->| |
| | | |
| | Firmware Update Completed | |
| |<-----------------------------| |
| | | |
| | Reboot | |
| |----------------------------->| |
| | | | |
| | | | |
| | | |Reboot |
| | | |------>|
| | | | |
| | | . |
| | +---+----------------+--+
| | S| | | |
| | E| | Verify | |
| | C| | Firmware | |
| | U| | +--------------| |
| | R| | | | |
| | E| | +------------->| |
| | | | | |
| | B| | Activate new | |
| | O| | Firmware | |
| | O| | +--------------| |
| | T| | | | |
| | | | +------------->| |
| | P| | | |
| | R| | Boot new | |
| | O| | Firmware | |
| | C| | +--------------| |
| | E| | | | |
| | S| | +------------->| |
| | S| | | |
| | +---+----------------+--+
| | | . |
| | | | |
| | . | |
| | Device running new firmware | |
| |<-----------------------------| |
| | . | |
| | | |
Figure 2: First Example Flow for a Firmware Update
図2：ファームウェアアップデートの最初の例
Figure 3 shows an exchange that starts with the status tracker querying the device for its current firmware version. Later, a new firmware version becomes available, and since this device is running an older version, the status tracker server interacts with the device to initiate an update.
図3は、現在のファームウェアバージョンのデバイスを照会するステータストラッカーで始まるExchangeを示しています。後で新しいファームウェアのバージョンが利用可能になり、このデバイスが古いバージョンを実行しているため、ステータストラッカーサーバーはデバイスと対話して更新を開始します。
The manifest and the firmware are stored on different servers in this example. When the device processes the manifest, it learns where to download the new firmware version. The firmware consumer downloads the firmware image with the newer version X.Y.Z after successful validation of the manifest. Subsequently, a reboot is initiated, and the secure boot process starts. Finally, the device reports the successful boot of the new firmware version.
マニフェストとファームウェアはこの例では異なるサーバーに保存されています。デバイスがマニフェストを処理するとき、それは新しいファームウェアバージョンをダウンロードする場所を学びます。ファームウェアコンシューマは、マニフェストの検証が成功した後、ファームウェアイメージを新しいバージョンx.y.zでダウンロードします。その後、再起動が開始され、セキュアブートプロセスが開始されます。最後に、デバイスは新しいファームウェアバージョンの起動が成功したことを報告します。
+---------+ +-----------------+ +-----------------------------+
| Status | | Firmware Server | | +------------+ +----------+ |
| Tracker | | Status Tracker | | | Firmware | |Bootloader| |
| Server | | Server | | | Consumer | | | |
+---------+ +-----------------+ | | +Status | +----------+ |
| | | | Tracker | | |
| | | | Client | | |
| | | +------------+ | |
| | | | IoT Device | |
| | `''''''''''''''''''''''''''''
| | | |
| Query Firmware Version | |
|------------------------------------->| |
| Firmware Version A.B.C | |
|<-------------------------------------| |
| | | |
| <<some time later>> | |
| | | |
_,...._ _,...._ | |
,' `. ,' `. | |
| New | | New | | |
\ Manifest / \ Firmware / | |
`.._ _,,' `.._ _,,' | |
`'' `'' | |
| Push manifest | |
|----------------+-------------------->| |
| | | |
| ' | '
| | | Validate |
| | | Manifest |
| | |---------+ |
| | | | |
| | |<--------+ |
| | Request firmware | |
| | X.Y.Z | |
| |<--------------------| |
| | | |
| | Firmware X.Y.Z | |
| |-------------------->| |
| | | |
| | | Verify |
| | | Firmware |
| | |--------------+ |
| | | | |
| | |<-------------+ |
| | | |
| | | Store |
| | | Firmware |
| | |-------------+ |
| | | | |
| | |<------------+ |
| | | |
| | | |
| | | Trigger Reboot |
| | |--------------->|
| | | |
| | | |
| | | __..-------..._'
| | ,-' `-.
| | | Secure Boot |
| | `-. _/
| | |`--..._____,,.,-'
| | | |
| Device running firmware X.Y.Z | |
|<-------------------------------------| |
| | | |
| | | |
Figure 3: Second Example Flow for a Firmware Update
図3：ファームウェアアップデートのための第2の例
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この文書にはIANAの行動がありません。
This document describes the terminology, requirements, and an architecture for firmware updates of IoT devices. The content of the document is thereby focused on improving the security of IoT devices via firmware update mechanisms and informs the standardization of a manifest format.
この文書では、IOTデバイスのファームウェアアップデートのための用語、要件、およびアーキテクチャについて説明します。これにより、文書の内容は、ファームウェアアップデートメカニズムを介してIOTデバイスのセキュリティを向上させ、マニフェストフォーマットの標準化に焦点を当てています。
An in-depth examination of the security considerations of the architecture is presented in [SUIT-INFO-MODEL].
アーキテクチャのセキュリティ上の考慮事項の詳細な検討は[スーツインフォモデル]に提示されています。
[LwM2M] Open Mobile Alliance, "Lightweight Machine to Machine Technical Specification", Version 1.0.2, February 2018, <http://www.openmobilealliance.org/release/LightweightM2M/ V1_0_2-20180209-A/OMA-TS-LightweightM2M-V1_0_2-20180209-A.pdf>.
[LWM2M] Open Mobile Alliance、「マシンテクニカル仕様書」、バージョン1.0.2、2018年2月、<http://www.openmobilealliance.org/release/lightm2m/v1_0_2-20180209-A / OMA-TS-LightweightM2M-v1_0_2-20180209-A.PDF>。
[quantum-factorization] Jiang, S., Britt, K.A., McCaskey, A.J., Humble, T.S., and S. Kais, "Quantum Annealing for Prime Factorization", Scientific Reports 8, December 2018, <https://www.nature.com/articles/s41598-018-36058-z>.
[量子因子] Jiang、S.、Britt、Ka、McCaskey、AJ、QUBLE、TS、S.KAIS、2018年12月8日、<HTTPS：//www.nature.com /記事/ S41598-018-36058-Z>。
[RATS-ARCH] Birkholz, H., Thaler, D., Richardson, M., Smith, N., and W. Pan, "Remote Attestation Procedures Architecture", Work in Progress, Internet-Draft, draft-ietf-rats-architecture-12, 23 April 2021, <https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-rats-architecture-12>.
[ラットアーチ] Birkholz、H.、Thaler、D.、Richardson、M.、Smith、N.、およびW. Pan、「リモート検査手順アーキテクチャ」、進行中の作業、インターネットドラフト、ドラフト-IETF-RATS-Architecture-12,2021、<https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-rats-Architecture-12>
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[RFC6024] REDDY、R。およびC.Wallace、「信頼アンカー管理要件」、RFC 6024、DOI 10.17487 / RFC6024、2010年10月、<https：//www.rfc-editor.org/info/rfc6024>。
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[RFC6763] Cheshire、S.およびM. Krochmal、「DNSベースのサービス発見」、RFC 6763、DOI 10.17487 / RFC6763、2013年2月、<https：//www.rfc-editor.org/info/rfc6763>。
[RFC7228] Bormann, C., Ersue, M., and A. Keranen, "Terminology for Constrained-Node Networks", RFC 7228, DOI 10.17487/RFC7228, May 2014, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc7228>.
[RFC7228] Bormann、C.、Eresut、M.およびA.ケラネン、「拘束ノードネットワークのための用語」、RFC 7228、DOI 10.17487 / RFC 7228、2014年5月、<https：//www.rfc-editor.org/ info / rfc7228>。
[RFC8240] Tschofenig, H. and S. Farrell, "Report from the Internet of Things Software Update (IoTSU) Workshop 2016", RFC 8240, DOI 10.17487/RFC8240, September 2017, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8240>.
[RFC8240] Tschofenig、H.およびS. Farrell、「ソフトウェアアップデートのインターネットからの報告（iotsu）Workshop 2016」、RFC 8240、DOI 10.17487 / RFC8240、2017年9月、<https：//www.rfc-編集者。org / info / rfc8240>。
[RFC8778] Housley, R., "Use of the HSS/LMS Hash-Based Signature Algorithm with CBOR Object Signing and Encryption (COSE)", RFC 8778, DOI 10.17487/RFC8778, April 2020, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8778>.
[RFC8778]、「CBORオブジェクト署名と暗号化（COBOオブジェクト署名および暗号化（CORE）」、RFC 8778、DOI 10.17487 / RFC8778、<https：///www.rfcを用いたHSS / LMSハッシュベースの署名アルゴリズムの使用-editor.org/info/rfc8778>。
[SUIT-INFO-MODEL] Moran, B., Tschofenig, H., and H. Birkholz, "A Manifest Information Model for Firmware Updates in IoT Devices", Work in Progress, Internet-Draft, draft-ietf-suit-information-model-11, 6 April 2021, <https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-suit-information-model-11>.
[スーツ - 情報モデル]モラン、B.、Tschofenig、H.、H.Birkholz、「IoTデバイスのファームウェアアップデートのためのマニフェスト情報モデル」、進行中の作業、インターネットドラフト、ドラフトIETF-訴訟情報-Model-11,6 4月6日、https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-suit-ifinfinations-model-11>。
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[スーツマニフェスト]モラン、B.、Tschofenig、H.、Birkholz、H.、K。Zandberg、「簡潔なバイナリオブジェクト表現（CBOR）には、インターネットのインターネットのためのソフトウェアアップデートのシリアル化フォーマット（スーツ）マニフェスト「、進捗状況、インターネットドラフト、ドラフト - IETF-SUIT-MANIFEST-12,22,22、<https：//tools.ietf.org/html/draft-ietf-suit-manifest-12>。
[TEEP-ARCH] Pei, M., Tschofenig, H., Thaler, D., and D. Wheeler, "Trusted Execution Environment Provisioning (TEEP) Architecture", Work in Progress, Internet-Draft, draft-ietf-teep-architecture-14, 22 February 2021, <https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-teep-architecture-14>.
[Teep-Arch] PEI、M.、Tschofenig、H.、Thaler、D.、およびD.Waller、「信頼できる実行環境プロビジョニング（TEEP）アーキテクチャ」、進行中、インターネットドラフト、ドラフトIETF-TEEP-2021年2月22日、<https：//tools.ietf.org/html/draft-ietf-tep-Architecture-6>。
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