VxWorks 7 用户身份验证简介 #
在嵌入式系统领域，安全至关重要，特别是对于 Wind River 的 VxWorks 7 这样的实时操作系统 (RTOS)。随着航空航天、汽车和工业自动化等行业日益依赖联网设备，实施健全的用户身份验证和管理机制至关重要，以防止未经授权的访问并确保系统完整性。
VxWorks 7 提供了先进的用户身份验证功能，包括安全登录机制、用户数据库管理和策略强制执行，使其成为任务关键型应用的首选。
本指南深入探讨 VxWorks 7 用户身份验证和管理，涵盖核心功能、配置步骤、实用代码示例和最佳实践。我们将重点介绍如何为内核 shell 启用安全用户登录，这是保护嵌入式系统访问的常见需求。
为什么用户身份验证和管理很重要 #
VxWorks 7 用户身份验证框架通过在授予 shell 访问或执行特权操作之前要求凭据，来保护设备免遭未经授权的访问。
主要优势包括：
- 增强安全性：防止默认或匿名访问，符合 IEC 61508、ISO 26262 等认证标准。
- 策略强制执行：支持密码复杂性规则、登录失败次数限制和用户权限管理。
- 灵活性：可与本地 UDB 或 LDAP/Active Directory 等企业系统集成。
- 合规性：DISA 用户管理功能可执行更严格的控制（如密码长度、登录失败限制）。
与旧版本（例如 loginLib）相比，VxWorks 7 提供了更强的哈希算法和运行时配置能力，以实现更高的安全性。
VxWorks 7 用户身份验证的核心功能 #
VxWorks 7 的 安全配置文件 (Security Profile) 提供了以下用户管理增强功能：
- 用户数据库 (UDB)：加密存储用户凭据。
- 安全登录策略：强制要求 shell 访问身份验证。
- 基于角色的权限：通过清单文件 (manifest files) 实现 RBAC (基于角色的访问控制)。
- LDAP/AD 集成：支持运行时配置以实现企业级身份验证。
- 高级策略：登录失败次数限制、密码规则、安全启动集成等。
- 工具与 API：包括
USER_MANAGEMENT、INCLUDE_SHELL_SECURITY以及userAdd等函数。
实践：配置 VxWorks 7 安全用户身份验证 #
下面我们使用 Wind River Workbench 为模拟目标 (vxsim_windows) 配置安全登录。
第一步：创建并构建 VxWorks 源构建 (VSB) 项目 #
cd <WIND_HOME>
wrenv -p vxworks-7
cd <YOUR_WORKSPACE>
vxprj vsb create users_vsb -bsp vxsim_windows -smp -force -S
cd users_vsb
# 添加身份验证组件
vxprj vsb add USER_MANAGEMENT
vxprj vsb add USER_MANAGEMENT_POLICY
vxprj vsb add USER_MANAGEMENT_USER_PRIVILEGES
# 构建
make -j 32
第二步：创建并构建 VxWorks 镜像项目 (VIP) #
cd ..
vxprj create -smp vxsim_windows users_vip -profile PROFILE_DEVELOPMENT -vsb users_vsb
cd users_vip
# 添加组件
vxprj vip bundle add BUNDLE_STANDALONE_SHELL
vxprj vip component add INCLUDE_USER_DATABASE
vxprj vip component add INCLUDE_SHELL_SECURITY
vxprj vip component add INCLUDE_LOGIN_POLICY
# 设置参数
vxprj parameter set UDB_STORAGE_PATH "\"host:vxUserDB.txt\""
vxprj parameter set UDB_PROMPT_INITIAL_USER TRUE
vxprj parameter set UDB_HASH_KEY "\"\x48\x61\x72\x6d\x6f\x6e\x69\x63\x73\x73\""
# 构建
vxprj build
第三步：启动目标并创建初始用户 #
cd default
vxsim
在提示符下：
- 输入初始用户名和密码。
- 然后登录：
login: <你的用户名>
password: <你的密码>
第四步：添加用户和管理权限（代码示例） #
-> userAdd "newuser", "securepassword"
value = 0 = 0x0
-> logout
管理权限配置：
vxprj vip component add INCLUDE_USER_PRIVILEGES
vxprj vip parameter set PRIVILEGE_MANIFEST_PATH "\"host:privilege_manifest/prvlgManifest.txt\""
prvlgManifest.txt 示例：
[user:newuser]
allow: shell_commands
deny: system_reboot
VxWorks 用户管理的最佳实践 #
- 使用 SHA-256 哈希算法（VxWorks 7 默认算法）。
- 在企业部署中，集成 LDAP/Active Directory。
- 强制执行 DISA 安全策略（如登录失败限制、密码复杂性）。
- 定期进行安全审计并跟踪登录失败尝试。
- 启用 安全启动，确保仅运行签名的二进制文件。
- 在生产部署前，在开发环境中进行全面测试。
挑战与解决方案 #
- UDB 文件被删除：系统会提示创建新用户 → 将 UDB 存储在加密文件系统中。
- 权限错误：默认情况下没有权限 → 使用自定义权限清单。
- 旧版本哈希算法较弱：升级到使用 SHA-256 的 VxWorks 7。
常见问题：VxWorks 7 用户身份验证 #
问：如何在 VxWorks 7 中启用安全登录？
答：在 VIP 项目中添加 INCLUDE_SHELL_SECURITY 并配置 UDB_STORAGE_PATH。
问：VxWorks 7 是否可以与 Active Directory 或 LDAP 集成？ 答：可以，支持运行时 LDAP/AD 配置实现企业级身份验证。
问：VxWorks 7 的密码使用哪种哈希算法？ 答：VxWorks 7 使用 SHA-256 哈希算法 来增强密码保护。
问：用户数据库存储在哪里？
答：默认存储在 vxUserDB.txt，该文件是加密的。在生产环境中，建议存储在安全或加密的介质上。
结论 #
在 VxWorks 7 中实施用户身份验证和管理 可以增强嵌入式系统安全性，确保只有授权用户才能访问关键功能。通过遵循本指南的分步操作，您可以配置一个符合自身需求的安全环境。
如需了解更高级的安全功能，请参阅 VxWorks 7 安全程序员指南，或探索与 LDAP 和 Active Directory 等企业认证系统的集成。
原文地址: VxWorks 7 User Authentication and Management: Step-by-Step Secure Login Guide