保护系统windows安全启动_Windows 10安全引导简介

windows教程 2021-09-24 10:05:43

Windows 10 对桌面应用程序和数据也有多个层级的保护，例如：

Windows Defender 使用签名来检测和隔离已知的恶意应用程序
SmartScreen 筛选器会在运行不可信赖的应用程序之前对用户进行警告
用户帐户控制（UAC）可以在应用程序更改系统设置之前提醒用户授予应用程序管理权限

虽然以上功能是 Windows 10 保护用户免受恶意软件侵扰的一些方法，但这些安全特性都仅在 Windows 10 启动后才能保护您。而一些现代恶意软件和特殊的 bootkits 却能够在 Windows 之前启动，以达到完全绕过操作系统安全功能并保持完全隐藏的目的。

当用户在 UEFI（统一可扩展固件接口）设备上运行 Windows 10 系统时，Trusted Boot（受信启动）功能会在打开电脑之前保护 PC 免受恶意软件侵害，直到反恶意软件启动为止。Trusted Boot 能够用让恶意软件无法伪装的方式来向 PC 的基础结构证明操作系统的完整性，即便在没有 UEFI 的 PC 上，Windows 10 也可以比以前的 Windows 提供更好的启动安全性。

首先，我们来看看 rootkit 是什么，以及它们如何工作。然后，系统极客将向你展示 Windows 10 是如何保护系统安全启动的。

Rootkit

Rootkit 是一种复杂而危险的恶意软件，它们使用与操作系统相同的权限，以内核模式运行。由于 Rootkit 与操作系统具有相同的权限并在系统前启动，因此它们可以完全隐藏自身和其它应用程序。通常情况下，rootkit 是整套恶意软件的一部分，可以绕过本地登录、记录密码和按键、传输用户私有文件和捕获加密数据。

不同类型的 rootkit 会在 PC 启动过程的不同阶段加载：

Firmware rootkit 会覆盖 PC 的基本输入/输出系统或其他硬件的固件，以便 rootkit 能够在 Windows 之前启动。
Bootkit 可以取代操作系统的引导加载程序，以便 PC 在操作系统之前加载bootkit。
Kernel rootkit 可以替换操作系统内核的一部分，以便 rootkit 可以在操作系统加载时自动启动。
Driver rootkit 会伪装是 Windows 用来与 PC 硬件进行通信的值得信赖的驱动程序之一。

Windows 10安全引导启动对策

为了保护操作系统能够安全启动，Windows 10 引入了 4 大安全特性，以防止在启动过程中加载 rootkit 和 bootkit：

Secure Boot（安全启动）：具有 UEFI 固件和TPM（可信平台模块）芯片的 PC 可以配置为只加载受信任的 bootloader（操作系统引导加载程序）。
Trusted Boot（受信启动）：Windows 10 会检查启动过程中每个组件的完整性，然后才会加载它。
早期启动反恶意软件（ELAM）：ELAM 会在测试所有驱动程序后才加载，并能够阻止未经批准的驱动程序加载。
Measured Boot（测量启动）：PC 的固件会记录启动过程，Windows 10 可以将其发送到可以客观评估 PC 健康状况的受信任服务器。

介绍了 Windows 10 为系统安全引导推出的 4 大安全功能，我们就来看一下在启动过程中 Secure Boot、Trusted Boot、ELAM 和 Measured Boot 各自能够应对哪些安全威胁。

保护系统windows安全启动_Windows 10安全引导简介

Secure Boot 和 Measured Boot 在具有 UEFI 2.3.1 和 TPM 芯片的 PC 上可用。幸运的是，符合 Windows 硬件兼容性计划（WHL）要求的所有 Windows 10 PC 都具有这些组件，而且许多专门为早期版本 Windows 设计的 PC 也具有这些功能。

下面系统极客将分别为大家介绍 Secure Boot、Trusted Boot、ELAM 和 Measured Boot 功能。

Secure Boot（安全启动）

当 Windows PC 加电启动时，会首先找到操作系统引导加载程序。无 Secure Boot 功能的 PC 会直接引导硬盘中的任何引导加载程序，PC 无法知道它是一个值得信赖的操作系统还是 rootkit。

当装有 UEFI 的 PC 启动时，PC 会首先验证固件是否经过数字签名，从而降低 Firmware Rootkit 的风险。如果启用 Secure Boot，固件将检查引导加载程序的数字签名并验证其是否被篡改过。如果引导加载程序完整无误，而且满足以下条件之一，固件才会启动引导程序：

引导程序使用受信任的证书进行了签名。对于经过 Windows 10 认证的 PC， Microsoft® 证书是可信的。
用户手动批准了引导加载程序的数字签名。这允许用户加载非 Microsoft 操作系统。

Trusted Boot（受信启动）

此引导加载程序会使用虚拟可信平台模块（VTPM）来验证 Windows 10 内核的数字签名后再加载它，然后验证 Windows 启动过程的其他组件，包括：引导驱动程序、启动文件和 ELAM。

早期启动反恶意软件（ELAM）

早期启动反恶意软件（ELAM）可在启动时和第三方驱动程序初始化之前为计算机提供保护。在 Secure Boot 成功管理保护引导加载程序并且 Trusted Boot 完成保护 Windows 10 内核的任务后，ELAM 的作用就会开始，它会主动关闭任何已知漏洞，以防恶意软件启动或通过感染非 Microsoft 启动驱动程序。此安全特性这有助于建立由 Secure Boot 和 Trusted Boot 提供的连续信任链。