供应链 · XB 现场笔记

镜像签名把摘要绑定到受信任签名者

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

容器镜像标签是可变指针，摘要则标识内容。有效签名把一份关于该摘要的声明绑定到签名密钥；这把密钥是否代表获授权的人或工作负载，要由信任策略判断。单靠签名，不能证明谁构建了镜像、构建是否遵循所宣称的流程，也不能证明软件内容安全。这些问题需要不同证据，不能因为校验成功就合并成一个结论。

真正有用的边界，是部署之前的验证决定。校验方需要检查内容绑定和预期信任根，再执行身份与来源策略。registry 地址、熟悉的标签，或者存在某份签名，都不足以独立构成放行依据。必须知道自己信任谁、允许其声明什么，以及这份声明究竟覆盖哪一个产物。

摘要是身份，标签是指针

OCI 清单摘要对精确清单字节进行哈希，清单中的描述符再通过各自摘要标识配置与层，客户端也须核对这些绑定。在哈希抗碰撞假设下，清单改变会得到不同摘要。如果只修改存储层中的字节却不更新描述符，应触发内容完整性失败，而不是悄悄把原镜像重新定义成另一份内容。内容寻址依赖实际校验，不只是路径看起来像摘要。

Cosign 的普通镜像签名载荷包含镜像摘要，验证时会把它与请求的镜像比较。不同标签可以指向同一个已签名摘要；标签一旦移动，先前的校验不能覆盖新对象。应解析并验证目标摘要，再部署同一个摘要。如果校验之后重新按标签拉取，就留下检查与使用之间的竞争窗口；重复查询标签也不能彻底关闭这个窗口。

标签字符串不能绑定镜像内容

对字面字符串 app:v2 签名，认证的是这个声明，并不是名字后面不断变化的对象。签名也可以包含其他上下文，所以需要检查真实载荷格式与校验器行为，而不是把所有方案都说成只签一个裸哈希。不要为了让不匹配的载荷通过，就关闭摘要声明校验，否则签名有效与目标镜像之间的关键联系会丢失。

基于密钥的校验，需要由策略说明为什么信任所给公钥。无密钥校验还要检查预期证书身份与 OIDC 颁发者，以及证书链和所要求的透明日志证据。Fulcio 证书把身份关联到密钥，不会检查构建过程或认证软件质量。要判断构建声明，还需要适当的来源证明、受信任的构建者，以及证明中主体摘要与待运行产物一致的检查。

校验才是控制，签名不是

强制检查可以放在准入或部署前，但效果取决于实际覆盖范围。需要确认哪些工作负载与 registry 被纳入策略，以及校验失败时如何处理。只记录摘要不能证明发布获授权；即使签名正确、身份也获授权，仍不能据此排除所有漏洞或恶意行为。安全测试与构建来源验证应各自提供证据，不能相互替代。

密码学签名有效与当前策略接受，是两回事。退役密钥需要更新所有相关验证方的信任策略，仅生成一把新密钥不会自动完成撤销。短期证书配合可信签名时间证据，可以支持证书到期之后验证历史签名。透明日志让活动可检查，却不会自动撤销泄露身份或阻挡恶意发布。事故响应仍须决定保留哪些身份、时间窗口、摘要和证明，不能把日志存在等同于风险已解决。

坏掉的样子

部署步骤先验证一个摘要，随后又按可变标签拉取；另一次推送就可能让最终运行的字节变掉。需要把经过验证的摘要一直传到部署交接处，并明确它指向单平台清单还是多平台索引，确认运行时怎样选择具体平台镜像。这样才能说明实际运行对象与被检查对象之间的关系。

另一种失败是接受任何能通过密码学检查的签名者。应把信任限制到获授权密钥，或明确的身份与颁发者组合，并测试错误签名者和未批准摘要会被拒绝。发现泄露后需要调查并改变策略；这并不自动证明该密钥以前签过的所有产物都恶意，也不能承诺继续接受它们一定安全。

镜像签名信任：机制与证据边界。

快速验证

下面是命令模板，不是可直接运行的夹具：registry 是示例，摘要也被省略。进行获授权的 registry 检查之前，需提供已有测试镜像的完整摘要、可信公钥，并确认所安装的 Cosign 与 Skopeo 版本。本次源码审阅没有签名、操作 registry 或执行部署，因此没有新的集成运行结果。

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

预期结果是指定摘要在选定密钥下通过校验，不一定打印可读的人类身份。cosign tree 发现关联对象，列出对象不等于验证其中声明。Skopeo 可以查看标签当下指向；如果不同，只说明它与刚才检查的摘要不同，另一个摘要仍可能有自己的签名。即使两者相同，也只是观察时刻的快照，无法阻止标签随后移动。

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。
OCI 镜像描述符规范，摘要与所引用内容的绑定，已核验 2026-10-18。
SLSA v1.0：验证产物，可信构建者与来源策略不等于签名有效，已核验 2026-10-18。
Sigstore 概览，身份证书与透明日志的边界，已核验 2026-10-18。
Sigstore 时间戳，可信签名时间与证书有效期，已核验 2026-10-18。
Sigstore：容器签名，tree 发现关联签名，已核验 2026-10-18。
Skopeo inspect 手册，顶层清单摘要与平台相关字段，已核验 2026-10-18。

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。

图示为文章记录的 Apple 工具链比较，包含仅做编译器处理时最终可执行文件仍不一致的情况。平台专用重跑仍受阻，本次绘图也未重跑构建。本地一致不等于独立复现，也不证明源码安全。

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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镜像签名把摘要绑定到受信任签名者

摘要是身份，标签是指针

标签字符串不能绑定镜像内容

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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