RPMB原理介紹

rpmb（replay protected memory block）partition 是 emmc 中的乙個具有安全特性的分割槽。

emmc 在寫入資料到 rpmb 時，會校驗資料的合法性，只有指定的 host 才能夠寫入，同時在讀資料時，也提供了簽名機制，保證 host 讀取到的資料是 rpmb 內部資料，而不是攻擊者偽造的資料。

rpmb 在實際應用中，通常用於儲存一些有防止非法篡改需求的資料，例如手機上指紋支付相關的公鑰、序列號等。rpmb 可以對寫入操作進行鑑權，但是讀取並不需要鑑權，任何人都可以進行讀取的操作，因此儲存到 rpmb 的資料通常會進行加密後再儲存。

兩個 rpmb partition 的大小是由 extended csd register 的 boot_size_mult field 決定，大小的計算公式如下：

size = 128kbytes x boot_size_mult

一般情況下，boot area partition 的大小是128kb的倍數，emmc中預設為 4 mb，即 rpmb_size_mult 為 32，部分晶元廠家會提供改寫 rpmb_size_mult 的功能來改變 rpmb partition 的容量大小。rpmb_size_mult 最大可以為 128，即 boot area partition 的最大容量大小可以為 128 x 128 kb = 16384 kb = 16 mb。

使用 emmc 的產品，在產線生產時，會為每乙個產品生產乙個唯一的 256 bits 的 secure key，燒寫到 emmc 的 otp 區域（只能燒寫一次的區域），同時 host 在安全區域中（例如：tee）也會保留該 secure key。

在 emmc 內部，還有乙個rpmb write counter。rpmb 每進行一次合法的寫入操作時，write counter 就會自動加一。

通過 secure key 和 write counter 的應用，rmpb 可以實現資料讀取和寫入的 replay protect。

rpmb 資料讀取的流程如下：

1、 host 向 emmc 發起讀 rpmb 的請求，同時生成乙個 16 bytes 的隨機數，傳送給 emmc。

2、 emmc 將請求的資料從 rpmb 中讀出，並使用 secure key 通過 hmac sha-256 演算法，計算讀取到的資料和接收到的隨機數拼接到一起後的簽名。然後，emmc 將讀取到的資料、接收到的隨機數、計算得到的簽名一併傳送給 host。

3、 host 接收到 rpmb 的資料、隨機數以及簽名後，首先比較隨機數是否與自己傳送的一致，如果一致，再用同樣的 secure key 通過 hmac sha-256 演算法對資料和隨機數組合到一起進行簽名，如果簽名與 emmc 傳送的簽名是一致的，那麼就可以確定該資料是從 rpmb 中讀取到的正確資料，而不是攻擊者偽造的資料。

通過上述的讀取流程，可以保證 host 正確的讀取到 rpmb 的資料。

rpmb 資料寫入的流程如下：

1、host 按照上面的讀資料流程，讀取 rpmb 的 write counter（通過write counter來識別資料的有效性）。

2、 host 將需要寫入的資料和 write counter 拼接到一起並計算簽名，然後將資料、write counter 以及簽名一併發給 emmc。

3、emmc 接收到資料後，先對比 write counter 是否與當前的值相同，如果相同那麼再對資料和 write counter 的組合進行簽名，然後和 host 傳送過來的簽名進行比較，如果簽名相同則鑑權通過，將資料寫入到 rpmb 中。

通過上述的寫入流程，可以保證 rpmb 不會被非法篡改。

注意：ufs中rpmb也採用了和emmc相同的原理。

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eMMC中的RPMB分割槽

Redis原理介紹

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