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裏取りステータス: code-verified

sonic-buildimage/rules/config L370-373 で INCLUDE_FIPS ?= y / ENABLE_FIPS ?= n (amd64/arm64 のみ) を確認。rules/sonic-fips.mk で FIPS_VERSION / FIPS_OPENSSL_VERSION / FIPS_OPENSSH_VERSION / FIPS_PYTHON_VERSION / FIPS_GOLANG_VERSION / FIPS_KRB5_VERSION を BLDENV (trixie / bookworm) ごとに定義（trixie 例: openssl 3.5.4-1+fips、openssh 10.0p1-7+fips、golang 1.24.4-1+fips）。src/sonic-fips/Makefile で Azure/sonic-fips リポを git clone -b $(FIPS_VERSION) する SymCrypt-OpenSSL ビルド経路を確認、files/build/versions-public/host-image/versions-deb-trixie に symcrypt-openssl==0.1 を pin。sonic-utilities/sonic_installer/main.py L688-721 で @sonic_installer.command('set-fips') / 'get-fips' および bootloader.set_fips/get_fips の呼び出しを確認。src/openssh/（patch 同梱）も存在。

OpenSSL FIPS 140-3（SymCrypt engine + sonic_fips=1）

概要

FIPS 140-3 認定済みの cryptographic module だけを使うよう SONiC を組み立てるための HLD1。SONiC が依存する暗号モジュールは OpenSSL / Kerberos / Golang / Libgcrypt / Linux Kernel crypto だが、本 HLD で扱うのは OpenSSL / Kerberos / Golang の 3 つ（Kernel と Libgcrypt は scope 外）。OpenSSL 1.1.1 自体には FIPS 認定 module が無いため、Microsoft が提供する SymCrypt OpenSSL Engine (SCOSSL) を engine として読み込ませ、Microsoft が CMVP に出している SymCrypt を実体として使う構成。Kerberos は内蔵 crypto をやめ OpenSSL 経由、Golang は RedHat の dev.boringcrypto ベースの patch で OpenSSL に流すパスを利用する。

動作仕様

コンポーネント関係

flowchart LR
  APP["OpenSSL を使う app<br/>OpenSSH / Python / etc"] --> OSSL[OpenSSL libcrypto]
  OSSL -- engine load --> SCOSSL[SymCrypt OpenSSL Engine]
  SCOSSL --> SCRY["SymCrypt<br/>(FIPS 140-3 module)"]
  KRB[Kerberos] --> OSSL
  GO[Golang dev.boringcrypto + RedHat patch] --> OSSL

OpenSSL の engine 機構 を使い、/usr/lib/ssl/openssl-fips.cnf で engine_id = symcrypt / dynamic_path = /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libsymcryptengine.so を指定する1。

Kernel cmdline と config 切替

  • sonic_fips=1 を /proc/cmdline に入れると、SONiC は default OpenSSL config を /usr/lib/ssl/openssl-fips.cnf に切替える1
  • 別途 fips=1 は Linux kernel FIPS モード を要求するパラメタで、SONiC kernel が FIPS をサポートしないため scope 外
  • 設定方法は bootloader で異なる:
  • GRUB: /etc/grub.d/99-fips.cfg で GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT に追記
  • uboot: fw_setenv linuxargs ...
  • Aboot: /host/image-<ver>/kernel-cmdline に追記

Application 単位 enable

export ENABLE_FIPS=1
# Golang only:
export GOLANG_FIPS=1
# OpenSSL only:
export OPENSSL_CONFIG=/usr/lib/ssl/openssl-fips.cnf

ENABLE_FIPS=1 はビルド時 enable に対応する runtime envvar の役割。

SymCrypt OpenSSL Debian パッケージ

パッケージ名: symcrypt-openssl (例: symcrypt-openssl_0.1_amd64.deb)
収録ファイル:
  /usr/lib/ssl/openssl.cnf       (デフォルト)
  /usr/lib/ssl/openssl-fips.cnf  (FIPS 用)
  /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libsymcrypt.so
  /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libsymcryptengine.so

1

Kerberos

ビルドオプションを builtin crypto から OpenSSL 経由 に切り替える。OpenSSL を使う場合、Kerberos の builtin に戻す runtime オプションは 無い1。

Golang

Golang stdlib crypto/* は FIPS に未対応。Google の dev.boringcrypto branch は BoringSSL に切り替えるが BoringSSL は Google 内利用前提 で一般公開されない。RedHat が dev.boringcrypto ベースで OpenSSL に向ける patch を公開しているため、SONiC ではこれを再利用し、OpenSSL 経由で SymCrypt engine が effective になるようにする1。FIPS enable 時は BoringSSL Enable + SymCrypt Enable の両 build option が立つ。

Build flag

rules/config:
  INCLUDE_FIPS ?= y     # FIPS 機構を image に同梱（default ON）
  ENABLE_FIPS  ?= n     # default で FIPS を有効化（default OFF）
  • INCLUDE_FIPS=n だと ENABLE_FIPS は無視される

CLI

sonic-installer set-fips <image> [--enable-fips | --disable-fips]
sonic-installer get-fips <image>     # FIPS is enabled / disabled

<image> 省略時は next boot image が対象1。

Application Impact

非 FIPS algorithm を使っている部分は壊れる可能性がある。OpenSSH は CentOS の FIPS 140-2 patch を流用して FIPS テストを通す方針1。app ごとに test で確認するという立て付け。

📋 検証エビデンス: sonic-net/SONiC/doc/fips/SONiC-OpenSSL-FIPS-140-3.md#L93-L108 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

出典:

sonic-net/SONiC/doc/fips/SONiC-OpenSSL-FIPS-140-3.md#L93-L108 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

抜粋:

When fips=1 is set in /proc/cmdline, the OpenSSL default config file is changed to "/usr/lib/ssl/openssl-fips.cnf",
otherwise, the config file "/usr/lib/ssl/openssl.cnf" is used.
... Provide SymCrypt OpenSSL debian package. Package name: symcrypt-openssl

判断根拠: kernel cmdline 切替と debian 同梱パッケージの根拠。

制限事項

  • Linux Kernel crypto / Libgcrypt は scope 外（FIPS 140-3 認定対象外）
  • BoringSSL は一般用途想定外のため使えない（RedHat patch + OpenSSL 経由を採用）
  • 各 application の non-FIPS algorithm 利用箇所はテストで掘り出して個別対応
  • Kerberos が OpenSSL 経由になるため build オプションが固定化される

干渉する機能

  • OpenSSH / Python / sonic-restapi: 大半の TLS / SSH を扱う app が影響
  • secure-boot / secure-upgrade: 証明書検証経路を共有
  • container hardening: 暗号方針の整合
  • build system (INCLUDE_FIPS / ENABLE_FIPS): image 構成全体に波及

関連 reference

確認コマンド

  • sonic-installer get-fips — 現在の FIPS モード（enabled/disabled）を確認
  • openssl version -a / openssl list -providers — FIPS provider が active かを確認
  • cat /proc/sys/crypto/fips_enabled — kernel 側の FIPS モード（参考値）
  • ssh -vvv ... で SSH の crypto algorithm を観測し、disabled algo が出ていないか確認

コマンド例

OpenSSL FIPS 140-3 provider の有効化を確認する。

openssl list -providers
openssl fipsinstall -in /etc/ssl/fipsmodule.cnf -module /usr/lib/ssl/fips.so
cat /proc/sys/crypto/fips_enabled
show fips status

引用元

関連 Topics

  1. sonic-net/SONiC doc/fips/SONiC-OpenSSL-FIPS-140-3.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩↩↩↩↩↩