供应链 · XB 现场笔记

签名镜像可以证来源

Thu, 21 Oct 2027 00:00:00 +0000

容器镜像的引用是一个可变指针，摘要则不可变。签名把摘要和一把密钥绑在一起，于是校验方能在运行之前先问：这些字节出自谁手。这正是 registry 与清单层回答不了的问题——它们只能告诉你字节从哪里来，不能告诉你谁做的。

张力在于：签名只有在被校验时才是一项控制，而校验只有在信任根被管理好时才有意义。签名只是流水线里的几行；决定哪些密钥算数、一把密钥退役之后怎么办，才是真正的工程。

摘要是身份，标签是指针

摘要是对精确清单字节的哈希，镜像一变摘要就变。对摘要签名，就是把签名绑在内容上而不是名字上。用 EC P-256 密钥对、真实的 SHA-256 摘要和一份 cosign 形状的载荷，openssl dgst -verify 返回成功；把产物翻转一个字节，摘要随之改变，同一次校验返回失败。

标签的行为不同。三个标签指向同一个已签名摘要，全都能通过校验，因为标签从来不在被签名的载荷里。这正是设计：标签是指向摘要的指针，改指向是常规的 registry 操作。把标签挪到一个从未被签名的摘要上，对解析后摘要的校验就会失败——但前提是校验方先去解析标签，而不是直接相信你手上那个可变的引用。

对标签签名绑不住任何东西

如果签的是字符串 app:v2 而不是摘要，校验就会永远成功，因为这个字符串永远不变。把那个标签指向一个完全不同的镜像，签名照样通过：它对一个字符串说了真话，而这个字符串对字节什么都没说。所以签名必须签在摘要上，校验必须先解析标签再比对。

信任根是另一半。签名只证明「持有私钥的人产出了它」；公钥，或者一张由 Fulcio 签发、并配有一条 Rekor 日志条目的证书，才把它变成「这个身份构建了它」。分发和轮换这个锚点就是安全边界，而它完全在签名之外。

校验才是控制，签名不是

流水线签完名就直接部署、不做校验，买到的只是装饰。实测对比很直白：被篡改的产物在部署步骤做校验时被挡住；同一条产物在部署步骤只记录来源信息时顺利上线——而那份来源记录从此写着被篡改的摘要。强制点应该在准入，或者部署前的一道闸门，让未签名的镜像根本到不了节点。准入控制器在这里的价值，是它不依赖流水线的自觉：策略在对象进入集群的那一刻求值，跳过签名不是「忘了做」，而是直接失败。

撤销是签名内部完全没有答案的那部分。签名没有有效期、没有吊销列表：在它的密钥下永远有效。轮换密钥并不能撤销任何东西——旧签名在新密钥下被拒，在旧密钥下依旧被接受——所以任何持有已退役密钥的人都能继续产出可通过校验的产物。解法是配短时效证书和透明日志的信任根，再加上钉住身份的策略，而不只是检查「存在某个签名」。

坏掉的样子

最经典的是策略引擎从未检查过的未签名镜像。流水线签名，部署步骤按标签拉取并运行，而这个缺口在有人往同一标签推入不同字节之前一直不可见。审计记录从此为一份没人校验过的镜像声称来源，这比完全没有来源记录更糟。

第二种是签名能通过、但签名所用的密钥你已经不再信任。因为签名内部没有撤销机制，泄露或已退役的密钥会继续签出可接受的产物，而爆炸半径是那把密钥签过的每一个产物，且是回溯性的。在策略里钉住签名身份，让证书保持短时效，并把签名记进透明日志，这样一把意料之外的密钥会以一条日志条目出现，而不是一次无声通过。

快速验证

校验摘要，再确认标签仍然指向它：

cosign verify --key cosign.pub registry.example.com/app@sha256:9ab5a134...
cosign tree registry.example.com/app@sha256:9ab5a134...
skopeo inspect --format '{{.Digest}}' docker://registry.example.com/app:latest

cosign verify 必须打印出被校验的身份并以 0 退出，cosign tree 应列出挂在该摘要上的签名与证明。skopeo inspect 必须打印出你刚校验过的同一个摘要。错误的结果是：verify 报找不到匹配的签名，或者 verify 成功而 skopeo 报出另一个摘要——那意味着标签现在指向从未被签名的字节。

来源

Sigstore：用 cosign 校验签名，基于密钥与无密钥的摘要校验，已核验 2026-09-16。
SLSA v1.0 规范，来源信息、摘要，以及签名到底在证明什么，已核验 2026-09-16。
Sigstore policy-controller，在准入阶段强制签名与身份策略，已核验 2026-09-16。

可复现构建把源码与产物对应起来

Sun, 15 Aug 2027 00:00:00 +0000

可复现构建的含义是：另一方依据声明的源码、构建步骤和相关环境，能够逐字节重建指定产物。这个承诺必须说明比较哪些输出；如果交付的可执行文件不同，只比较目标文件相同是不够的。复现结果为源码与分发内容之间的联系提供证据，而源码审阅、来源证明和签名分别回答其他问题。两次相同的恶意构建仍然有害，被污染的工具链也可能稳定复现自己的异常行为。

记录真正影响字节的输入

源码版本与编译器版本只是输入的一部分。依赖、目标架构、SDK、链接器、参数、文件遍历顺序、目录路径、时间戳、区域设置和打包工具，都可能进入最终结果。应固定实际相关的输入，并说明比较边界。容器镜像有助于描述环境，却不会自动消除网络下载、宿主机挂载或变化的时间戳。一个镜像标签也不必然代表永远不变的镜像内容。

时间宏和调试信息是常见差异来源。SOURCE_DATE_EPOCH 为支持该约定的工具提供稳定时间，并不会改写所有程序对当前时间的理解。编译器的前缀映射能够规范化嵌入的源文件路径；链接器还可能独立记录目标文件位置或其他元数据。因此，编译阶段消除了差异，仍应继续检查实际链接输出，不能在中间产物相同时就停止验证。

坏掉的样子

只比较挑选出的某个段，可能掩盖真正发布文件中的不同。应明确可复现性覆盖可执行文件、调试符号、压缩归档还是带签名安装包。如果签名过程加入会变化的数据，就说明并论证可复现负载的边界，同时单独校验签名后的分发包。还应记录 SDK 和链接器的构建标识；仅有编译器版本，无法重建另外两者的输入。不能悄悄删除难以处理的字节，再宣称原始文件完全相等；比较范围本身也是需要审阅的契约。

同一台机器上的两次摘要一致，是这些输入条件下本地重复构建的证据，不等于多个独立构建方已经验证，也不能证明源码与工具正确。反过来，摘要不一致首先意味着需要调查，不能立即断定发生了攻击。应定位差异来自哪个组件，再判断是不是有输入没有纳入环境声明。没有记录 SDK、链接参数或打包规则，可能就足以让相同源码生成不同文件。

快速验证

此前记录的实验使用 arm64 macOS、Apple clang 21.0.0 及其本机链接器；本轮没有重新执行这个平台专用构建。保存为 repro-build.py，安装命令行开发工具后运行 python3 repro-build.py。链接参数属于 Apple 工具链，不应假设 Linux 链接器也接受。脚本创建两个临时构建目录，用三种处理方式编译同一小段 C 程序；目录名差异是刻意保留的输入扰动。

from hashlib import sha256
from pathlib import Path
from tempfile import TemporaryDirectory
import json
import os
import subprocess

source = '#include <stdio.h>\nint main(void) { puts(__FILE__); puts(__DATE__ " " __TIME__); }\n'
with TemporaryDirectory() as directory:
 base = Path(directory)
 hashes = {mode: {'objects': [], 'executables': []}
 for mode in ('unmapped', 'compiler-only', 'complete')}
 output = []
 for name in ('one', 'two'):
 root = base / name
 root.mkdir()
 src = root / 'main.c'
 src.write_text(source)
 env = {'PATH': os.environ['PATH'], 'LC_ALL': 'C', 'SOURCE_DATE_EPOCH': '1700000000'}
 for mode in hashes:
 obj = root / (mode + '.o')
 binary = root / mode
 flags = [] if mode == 'unmapped' else [f'-ffile-prefix-map={root}=/src']
 subprocess.run(['clang', '-g', '-O0', *flags, '-c', str(src), '-o', str(obj)],
 cwd=root, env=env, check=True, capture_output=True)
 os.utime(obj, (1700000000, 1700000000))
 linker = ['-Wl,-reproducible']
 if mode == 'complete':
 linker.append(f'-Wl,-oso_prefix,{root}/')
 subprocess.run(['clang', *linker, str(obj), '-o', str(binary)],
 cwd=root, env=env, check=True, capture_output=True)
 hashes[mode]['objects'].append(sha256(obj.read_bytes()).hexdigest())
 hashes[mode]['executables'].append(sha256(binary.read_bytes()).hexdigest())
 if mode == 'complete':
 output.append(subprocess.check_output([str(binary)], text=True).splitlines())
 equality = {mode: {kind: pair[0] == pair[1] for kind, pair in records.items()}
 for mode, records in hashes.items()}
 assert equality == {'unmapped': {'objects': False, 'executables': False},
 'compiler-only': {'objects': True, 'executables': False},
 'complete': {'objects': True, 'executables': True}}
 assert output == [['/src/main.c', 'Nov 14 2023 22:13:20']] * 2
 print(json.dumps({'sha256': hashes, 'equal_between_directories': equality,
 'complete_program_output': output,
 'same_host_only': True}))

所有处理都使用时间值 1700000000，并固定目标文件的修改时间。没有路径映射时，目标文件和可执行文件都不同。只做编译器映射后，目标文件摘要已经相等，最终可执行文件仍然不同：链接器调试映射中还保留着各自的目标文件路径。这个中间失败说明，编译阶段通过的检查不能直接为实际发布的二进制文件背书。

三种处理均已开启链接器的可复现模式；完整处理还从它记录的目标文件调试映射里去除构建目录前缀。此时两边的目标文件与可执行文件摘要都相等。执行完整处理后的程序，两次均输出 /src/main.c 和 Nov 14 2023 22:13:20。断言比较的是整个文件，包括生成的 Mach-O 元数据，而不是构建完成后再剪掉差异位置。

这些结果只覆盖本机的一个编译器、SDK、架构和简单程序，没有证明大型安装包、另一种工具链或独立签名发布也能复现。脚本打印每个摘要和相等判断，让中间与最终结果都可检查。读者在不同环境执行时，应先确认工具版本和参数语义，再讨论结果差异；不能把这里出现的某个摘要当成所有平台必须一致的常量。

定位差异后再扩大承诺

生产比较失败时，应保留两份产物及各自的构建输入记录，逐步定位归档、段和元数据中的差异，再控制相应输入并重新构建。调查过程中保持声明的输出集合不变，避免通过减少比较对象来制造成功。本地可重复之后，再由独立环境按照公开步骤重建并比较相应发布产物。这样增加的是另一方能够复现结果的证据，而不是用可复现性取代安全审阅或来源验证。

来源

Reproducible Builds: definitions，明确产物范围并逐字节重建的定义，已核验 2026-10-15。
Reproducible Builds: build path，编译器和调试信息中嵌入路径的影响，已核验 2026-10-15。
Reproducible Builds: SOURCE_DATE_EPOCH，由支持该约定的工具使用稳定时间戳，已核验 2026-10-15。
Clang command-line reference，编译阶段的路径映射参数，已核验 2026-10-15。
Apple ld64 options，可复现模式将调试映射的修改时间清零，已核验 2026-10-15。
Apple ld64 manual，OSO 调试映射路径前缀移除，已核验 2026-10-15。

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签名镜像可以证来源

摘要是身份，标签是指针

对标签签名绑不住任何东西

校验才是控制，签名不是

坏掉的样子

快速验证

来源

可复现构建把源码与产物对应起来

记录真正影响字节的输入

坏掉的样子

快速验证

定位差异后再扩大承诺

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