Goal

We want to develop an Android firmware modification that uses a FIDO key (like a YubiKey) plugged into the phone's USB port to decrypt the phone's storage during boot. After boot, the USB port should revert to charging-only mode, and the FIDO key can be removed. Rebooting requires the key again.

Milestones

для разработки прошивки Android с FIDO-ключом для расшифровки:

0: Исследование и Подготовка

• Цель: Оценить техническую реализуемость, выбрать целевое устройство и версию Android, подготовить среду разработки.
• Задачи:
  • Анализ возможности интеграции USB драйверов и FIDO библиотек в среду bootloader.
  • Выбор конкретной модели телефона и версии AOSP для модификации.
  • Настройка сборочной среды для выбранного устройства.
  • Получение возможности сборки и прошивки модифицированного образа.
• Результат: Подтвержденная (на уровне теории и предварительных тестов) возможность реализации, настроенная среда разработки, базовый образ Android, собранный и прошитый на целевое устройство.

1: Интеграция USB и FIDO

• Цель: Обеспечить обнаружение и базовое взаимодействие с FIDO ключом на этапе работы загрузчика.
• Задачи:
  • Интеграция минимально необходимых USB драйверов (host-mode, HID-device support) в загрузчик (возможно портирование из recovery system, где этот функционал уже есть)
  • Интеграция библиотеки для работы с FIDO протоколом (U2F).
  • Разработка сервиса, запускаемого на этапе инициализации, который может обнаружить подключенный FIDO ключ и выполнить считывание ключа.
• Результат: сервис способный определить подключенный FIDO ключ и получить от него ключ шифрования (хотя бы просто в виде логов в консоли).

2: Реализация процесса расшифровки диска

• Цель: реализовать механизм расшифровки устройства с помошью FIDO ключа.
• Задачи:
  • Анализ существующего механизма шифрования Android (FDE - Full Disk Encryption на базе dm-crypt (deprecated) или FBE - File-Based Encryption на базе dm-default-key).
  • Модификация процесса загрузки для реализации схемы:
    • Показ экрана запроса пароля
    • Вызов сервиса работы с FIDO ключом
    • Получение ключа для расшифровки
    • Передача этого ключа механизму расшифровки для монтирования зашифрованных разделов.
• Результат: При загрузке телефон ожидает FIDO ключ. После успешного считывания ключа с токена происходит расшифровка и дальнейшая загрузка Android.

3: Реализация процесса первоначального шифрования

• Цель: Создать механизм для первоначального шифрования телефона с привязкой к конкретному FIDO ключу.
• Задачи:
  • Разработка процесса, который выполняется при первом запуске или при включении шифрования:
  • Интеграция этого процесса в стандартный мастер настройки Android или создание отдельного приложения/меню настроек.
• Результат: Пользователь может зашифровать телефон, связав его с FIDO ключом. После этого телефон можно перезагрузить, и он потребует этот ключ для расшифровки.

4: смена режима работы USB после загрузки

• Цель: Переключить USB порт в режим "только зарядка" после успешной расшифровки и загрузки основной системы Android.
• Задачи:
  • Найти способ программного управления конфигурацией USB контроллера.
  • Реализовать переключение USB порта в режим, где линии данных отключены, но питание для зарядки подается.
• Результат: После полной загрузки Android USB порт устройств работает только для зарядки. Передача данных (или использование ADB) невозможно.

5: Тестирование и Стабилизация

• Цель: Обеспечить стабильную и надежную работу всего функционала в различных сценариях.
• Задачи:
  • Тестирование полного цикла: шифрование -> перезагрузка -> расшифровка с ключом -> работа -> извлечение ключа -> перезагрузка -> невозможность загрузки без ключа.
  • Тестирование граничных случаев: извлечение ключа во время расшифровки, подключение неправильного ключа, сбои USB, разряд батареи во время загрузки.
  • Тестирование безопасности: попытки обхода механизма расшифровки.
  • Исправление ошибок, оптимизация кода.
• Результат: Стабильная прошивка, реализующая user story, с минимальным количеством багов.

6: Документация и Релиз

• Цель: Подготовить необходимую документацию для пользователей и разработчиков.
• Задачи:
  • Написание руководства пользователя (как настроить, как использовать, что делать при потере ключа – какой-то способ стереть и пере инициализировать).
  • Создание технической документации (описание архитектуры, процесса сборки, внесенных изменений).
  • Подготовка финальной сборки прошивки.
• Результат: Готовый к распространению (или внутреннему использованию) образ прошивки и сопутствующая документация.