Criar e provisionar dispositivos do Azure IoT Edge em escala com um TPM no Linux
Aplica-se a: IoT Edge 1.5
IoT Edge 1.4
Importante
O IoT Edge 1.5 LTS e o IoT Edge 1.4 LTS são versões com suporte. O IoT Edge 1.4 LTS chegará ao fim da vida útil em 12 de novembro de 2024. Se você estiver em uma versão anterior, confira Atualizar o IoT Edge.
Este artigo fornece instruções de provisionamento automático de um Azure IoT Edge de dispositivo Linux usando um Trusted Platform Module (TPM). É possível provisionar automaticamente dispositivos do Azure IoT Edge com o Serviço de provisionamento de dispositivos no Hub IoT do Azure. Se você não estiver familiarizado com o processo de provisionamento automático, reveja a visão geral de provisionamento antes de continuar.
Este artigo descreve duas metodologias. Selecione sua preferência com base na arquitetura de sua solução:
- Provisionar automaticamente um dispositivo Linux com hardware de TPM físico.
- Provisionar automaticamente uma VM (máquina virtual) do Linux com um TPM simulado em execução em um computador de desenvolvimento Windows com o Hyper-V habilitado. É recomendável usar essa metodologia apenas como um cenário de teste. Um TPM simulado não oferece a mesma segurança que um TPM físico.
As instruções são diferentes com base na metodologia, portanto, verifique se você está na guia correta no futuro.
As tarefas são as seguintes:
- Recuperar informações de provisionamento para o TPM.
- Crie um registro individual do dispositivo em uma instância do Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT do Azure.
- Instale o runtime do IoT Edge e conecte o dispositivo ao hub IoT.
Pré-requisitos
Recursos de nuvem
- Um Hub IoT ativo
- Uma instância do Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT no Azure, vinculada ao seu hub IoT
- Se você não tiver uma instância do Serviço de Provisionamento de Dispositivos, poderá seguir as instruções nas seções Criar um novo Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT e Vincular o Hub IoT e o Serviço de Provisionamento de Dispositivos do início rápido do Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT.
- Depois de executar o Serviço de Provisionamento de Dispositivo, copie o valor do Escopo de ID da página de visão geral. Você usa esse valor ao configurar o runtime do Azure IoT Edge.
Requisitos do dispositivo
Um dispositivo Linux físico que será o dispositivo de Azure IoT Edge.
Se você for fabricante de dispositivos, consulte as orientações sobre integração de um TPM ao processo de fabricação.
Observação
O TPM 2.0 é necessário quando você usa o atestado do TPM com o serviço de provisionamento de dispositivos.
Ao usar um TPM, você só pode criar registros de serviço de provisionamento de dispositivos individuais, não de grupo.
Configurar seu dispositivo
Se você está usando um dispositivo Linux físico com um TPM, não há etapas adicionais para configurá-lo.
Você pode continuar.
Recuperar informações de provisionamento para o TPM
Observação
Este artigo usou anteriormente a ferramenta tpm_device_provision
do SDK C da IoT para gerar informações de provisionamento. Se você já se baseou nessa ferramenta, não esqueça que as etapas abaixo geram uma ID de registro diferente para a mesma chave de endosso público. Se você precisar recriar a ID de registro como anteriormente, consulte como o SDK C gera a ferramenta tpm_device_provision. Verifique se a ID de registro da inscrição individual no DPS corresponde à ID de registro que o dispositivo IoT Edge está configurado para usar.
Nesta seção, você usará as ferramentas de software TPM2 para recuperar a chave de endosso para o TPM e gerar uma ID de registro exclusiva. Esta seção corresponde à Etapa 3: o dispositivo tem firmware e software instalados no processo para integrar um TPM ao processo de fabricação.
Instalar as ferramentas do TPM2
Entrar no dispositivo e instalar o pacote tpm2-tools
.
sudo apt-get install tpm2-tools
Executar o script a seguir para ler a chave de endosso, criando uma caso ela ainda não exista.
#!/bin/sh
if [ "$USER" != "root" ]; then
SUDO="sudo "
fi
$SUDO tpm2_readpublic -Q -c 0x81010001 -o ek.pub 2> /dev/null
if [ $? -gt 0 ]; then
# Create the endorsement key (EK)
$SUDO tpm2_createek -c 0x81010001 -G rsa -u ek.pub
# Create the storage root key (SRK)
$SUDO tpm2_createprimary -Q -C o -c srk.ctx > /dev/null
# make the SRK persistent
$SUDO tpm2_evictcontrol -c srk.ctx 0x81000001 > /dev/null
# open transient handle space for the TPM
$SUDO tpm2_flushcontext -t > /dev/null
fi
printf "Gathering the registration information...\n\nRegistration Id:\n%s\n\nEndorsement Key:\n%s\n" $(sha256sum -b ek.pub | cut -d' ' -f1 | sed -e 's/[^[:alnum:]]//g') $(base64 -w0 ek.pub)
$SUDO rm ek.pub srk.ctx 2> /dev/null
A janela de saída exibe a ID de Registro exclusiva e a Chave de Endosso do dispositivo. Copie esses valores para uso posterior quando criar um registro individual do dispositivo no serviço de provisionamento de dispositivos.
Depois que tiver a ID de registro e a chave de endosso, você estará pronto para continuar.
Dica
Se você não quiser usar as ferramentas de software TPM2 para recuperar as informações, é necessário encontrar outra maneira de obter as informações de provisionamento. A chave de endosso, que é exclusiva de cada chip do TPM, é obtida por meio do fabricante do chip do TPM associado a ela. É possível derivar uma ID de registro exclusiva para o dispositivo TPM. Por exemplo, conforme mostrado acima você pode criar um hash SHA-256 da chave de endosso.
Criar um registro de serviço de provisionamento de dispositivos
Use as informações de provisionamento do TPM para criar um registro individual no serviço de provisionamento de dispositivos.
Ao criar um registro no serviço de provisionamento de dispositivos, você tem a oportunidade de declarar um Estado Inicial do Dispositivo Gêmeo. No dispositivo gêmeo, você pode definir marcas para agrupar dispositivos segundo qualquer métrica que precisar em sua solução, como região, ambiente, local ou tipo de dispositivo. Essas marcas são usadas para criar implantações automáticas.
Dica
As etapas neste artigo são para o portal do Microsoft Azure, mas também é possível criar registros individuais usando a CLI do Azure. Para obter mais informações, confira Registro az iot dps. Como parte do comando da CLI, use o sinalizador habilitado para o Edge para especificar que o registro é para um dispositivo do IoT Edge.
No Portal do Azure, navegue até sua instância do Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT.
Em Configurações, selecione Gerenciar registros.
Selecione Adicionar registro individual e conclua as seguintes etapas para configurar o registro:
Em Mecanismo, selecione TPM.
Forneça a Chave de endosso e a ID de Registro que você copiou da sua VM ou do dispositivo físico.
Forneça uma ID para seu dispositivo se desejar. Se você não fornecer uma ID de dispositivo, a ID de registro será usada.
Selecione True para declarar que a VM ou o dispositivo físico é um dispositivo do IoT Edge.
Escolha o hub IoT vinculado ao qual deseja conectar o dispositivo ou selecione Vincular ao novo Hub IoT. Você pode escolher vários hubs e o dispositivo será atribuído a um deles, de acordo com a política de atribuição selecionada.
Adicione um valor de marca ao estado inicial do dispositivo gêmeo se desejar. Você pode usar marcas para grupos de dispositivos de destino para a implantação do módulo. Para obter mais informações, confira Implantar módulos do IoT Edge em escala.
Selecione Salvar.
Agora que existe um registro para esse dispositivo, o runtime do IoT Edge pode provisionar automaticamente o dispositivo durante a instalação.
Instalar o Edge IoT
Nesta seção, você preparará a máquina virtual do Linux ou o dispositivo físico para Azure IoT Edge. Em seguida, você instalará o IoT Edge.
Execute os comandos a seguir para adicionar o repositório de pacotes e, em seguida, adicione a chave de assinatura de pacote da Microsoft à sua lista de chaves confiáveis.
Importante
Em 30 de junho de 2022, o Stretch do SO Raspberry Pi foi retirado da lista de suporte do SO de Camada 1. Para evitar possíveis vulnerabilidades de segurança, atualize o sistema operacional host para o Bullseye.
A instalação pode ser feita com alguns comandos. Abra um terminal e execute os seguintes comandos:
22.04:
wget https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/22.04/packages-microsoft-prod.deb -O packages-microsoft-prod.deb sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb rm packages-microsoft-prod.deb
20.04:
wget https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/20.04/packages-microsoft-prod.deb -O packages-microsoft-prod.deb sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb rm packages-microsoft-prod.deb
Para obter mais informações sobre versões do sistema operacional, veja Plataformas suportadas pelo Azure IoT Edge.
Observação
Os pacotes de software do Azure IoT Edge estão sujeitos aos termos de licença localizados em cada pacote (usr/share/doc/{package-name}
ou o diretório LICENSE
). Leia os termos da licença antes de usar o pacote. A instalação e o uso do pacote constitui a aceitação desses termos. Se você não concorda com os termos de licença, não utilize o pacote.
Instalar um mecanismo de contêiner
O Azure IoT Edge depende de um runtime de contêiner compatível com OCI. Em cenários de produção, recomendamos o uso do mecanismo Moby. O mecanismo Moby é o mecanismo de contêiner com suporte oficial do Azure IoT Edge. Imagens de contêiner do docker CE/EE são compatíveis com o runtime Moby. Se você estiver usando snaps do Ubuntu Core, o snap do Docker será atendido pela Canonical e terá suporte para cenários de produção.
Instale o mecanismo de Moby.
sudo apt-get update; \
sudo apt-get install moby-engine
Por padrão, o mecanismo de contêiner não define limites de tamanho de log de contêiner. Com o tempo, isso pode levar ao dispositivo que está se enchendo com os logs e ficando sem espaço em disco. No entanto, você pode configurar seu log para ser exibido localmente, embora seja opcional. Para saber mais sobre a configuração de log, confira Lista de verificação de implantação em produção.
As etapas a seguir mostram como configurar seu contêiner para usar local
driver de log como mecanismo de log.
Crie ou edite o arquivo de configuração do daemon Docker existente
sudo nano /etc/docker/daemon.json
Configure o driver de log padrão para o driver de log
local
conforme mostrado no exemplo.{ "log-driver": "local" }
Reinicie o mecanismo de contêiner para que as alterações entrem em vigor.
sudo systemctl restart docker
Instalar o runtime do Azure IoT Edge
O serviço do IoT Edge fornece e mantém padrões de segurança no dispositivo IoT Edge. O serviço é iniciado a cada inicialização e inicializa o dispositivo iniciando o restante do runtime do IoT Edge.
Observação
A partir da versão 1.2, o serviço de identidade IoT trata do fornecimento e gestão de identidade para o IoT Edge e para outros componentes do dispositivo que precisam de comunicar com o Hub IoT do Azure.
As etapas dessa seção representam o processo típico de instalação da versão mais recente do IoT Edge em um dispositivo que tenha conexão com a Internet. Se precisar instalar uma versão específica, como uma versão de pré-lançamento, ou precisar instalar enquanto estiver offline, siga as etapas de Instalação offline ou de versão específica mais adiante neste artigo.
Dica
Se você já tem um dispositivo IoT Edge executando uma versão mais antiga e quer atualizar para a versão mais recente, siga as etapas em Atualizar o daemon de segurança e o runtime do IoT Edge. As versões posteriores são diferentes o bastante das versões anteriores do IoT Edge para que etapas específicas sejam necessárias para a atualização.
Instale a versão mais recente do IoT Edge e o pacote de serviço de identidade IoT (se ainda não estiver atualizado):
22.04:
sudo apt-get update; \ sudo apt-get install aziot-edge
20.04:
sudo apt-get update; \ sudo apt-get install aziot-edge defender-iot-micro-agent-edge
O pacote opcional defender-iot-micro-agent-edge
inclui o microagente de segurança Microsoft Defender para IoT que fornece visibilidade de ponto de extremidade sobre gerenciamento de postura de segurança, vulnerabilidades, detecção de ameaças, gerenciamento de frota e muito mais para ajudá-lo a proteger seus dispositivos IoT Edge. É recomendável instalar o micro agente com o agente do Edge para habilitar o monitoramento de segurança e a proteção de seus dispositivos do Edge. Para saber mais sobre o Microsoft Defender para IoT, consulte O que é o Microsoft Defender para IoT para compiladores de dispositivos.
Provisionar o dispositivo com a identidade de nuvem dele
Depois que o runtime for instalado no dispositivo, configure o dispositivo com as informações usadas para se conectar ao serviço de provisionamento de dispositivos e ao Hub IoT do Azure.
Conheça o escopo da ID do serviço de provisionamento de dispositivos e a ID de registro do dispositivo que foram coletados anteriormente.
Crie um arquivo de configuração no dispositivo com base em um arquivo de modelo fornecido como parte da instalação do Azure IoT Edge.
sudo cp /etc/aziot/config.toml.edge.template /etc/aziot/config.toml
Abra o arquivo de configuração no dispositivo do IoT Edge.
sudo nano /etc/aziot/config.toml
Localize a seção de configurações de provisionamento do arquivo. Remova a marca de comentário das linhas de provisionamento do TPM e verifique se todas as outras linhas de provisionamento estão com a marca de comentário.
# DPS provisioning with TPM [provisioning] source = "dps" global_endpoint = "https://global.azure-devices-provisioning.net" id_scope = "DPS_ID_SCOPE_HERE" # Uncomment to send a custom payload during DPS registration # payload = { uri = "PATH_TO_JSON_FILE" } [provisioning.attestation] method = "tpm" registration_id = "REGISTRATION_ID_HERE" # auto_reprovisioning_mode = Dynamic
Atualize os valores de
id_scope
eregistration_id
com as informações do dispositivo e do serviço de provisionamento de dispositivos. O valorscope_id
é o escopo de ID da página de visão geral da instância do serviço de provisionamento de dispositivos.Para obter mais informações sobre as definições de configuração de provisionamento, veja Configurar as configurações do dispositivo IoT Edge.
Opcionalmente, localize a seção modo de reprovisionamento automático do arquivo. Use o parâmetro
auto_reprovisioning_mode
para configurar o comportamento de reprovisionamento do seu dispositivo. Dinâmico - Reprovisionar quando o dispositivo detectar que ele pode ter sido movido de um Hub IoT para outro. Esse é o padrão. AlwaysOnStartup – Reprovisionar quando o dispositivo for reinicializado ou uma falha fizer com que os daemons sejam reiniciados. OnErrorOnly – Nunca dispare o reprovisionamento de dispositivo automaticamente. Cada modo terá um fallback de reprovisionamento de dispositivo implícito se o dispositivo não puder se conectar ao Hub IoT durante o provisionamento de identidade devido a erros de conectividade. Para obter mais informações, confira Conceitos de reprovisionamento de dispositivo do Hub IoT.Opcionalmente, remova a marca de comentário do parâmetro
payload
para especificar o caminho para um arquivo JSON local. O conteúdo do arquivo é enviado ao DPS como dados adicionais quando o dispositivo é registrado. Isso é útil para alocação personalizada. Por exemplo, se você desejar alocar seus dispositivos com base em uma ID do modelo de IoT Plug and Play sem intervenção humana.Salve e feche o arquivo.
Conceder acesso de IoT Edge no TPM
O runtime do IoT Edge depende de um serviço TPM que intermedia o acesso ao TPM de um dispositivo. O serviço precisa acessar o TPM para provisionar automaticamente o seu dispositivo.
Você pode conceder acesso ao TPM, substituindo as configurações do systemd, de modo que o serviço aziottpm
tenha privilégios de raiz. Se você não deseja elevar os privilégios de serviço, você também pode usar as etapas a seguir para fornecer manualmente o acesso TPM.
Crie uma nova regra que conceda ao tempo de execução do IoT Edge acesso a
tpm0
etpmrm0
.sudo touch /etc/udev/rules.d/tpmaccess.rules
Abra o arquivo de regras.
sudo nano /etc/udev/rules.d/tpmaccess.rules
Copie as seguintes informações de acesso para o arquivo de regras. O
tpmrm0
pode não estar presente em dispositivos que usam um kernel anterior a 4.12. Dispositivos que não têmtpmrm0
ignorarão com segurança essa regra.# allow aziottpm access to tpm0 and tpmrm0 KERNEL=="tpm0", SUBSYSTEM=="tpm", OWNER="aziottpm", MODE="0660" KERNEL=="tpmrm0", SUBSYSTEM=="tpmrm", OWNER="aziottpm", MODE="0660"
Salve e feche o arquivo.
Dispare o sistema
udev
para avaliar a nova regra./bin/udevadm trigger --subsystem-match=tpm --subsystem-match=tpmrm
Verifique se a regra foi aplicada com êxito.
ls -l /dev/tpm*
A saída de sucesso é exibida da seguinte maneira:
crw-rw---- 1 root aziottpm 10, 224 Jul 20 16:27 /dev/tpm0 crw-rw---- 1 root aziottpm 10, 224 Jul 20 16:27 /dev/tpmrm0
Se você não perceber que as permissões corretas foram aplicadas, tente reiniciar sua máquina para atualizar
udev
.Aplique as alterações de configuração feitas no dispositivo.
sudo iotedge config apply
Verifique se a instalação bem-sucedida
Se você ainda não fez isso, aplique as alterações de configuração feitas no dispositivo.
sudo iotedge config apply
Verifique se o runtime do IoT Edge está sendo executado.
sudo iotedge system status
Examine os logs do daemon.
sudo iotedge system logs
Se você vê erros de provisionamento, é possível que as alterações de configuração ainda não entraram em vigor. Tente reiniciar o daemon do IoT Edge.
sudo systemctl daemon-reload
Ou tente reiniciar a VM para ver se as alterações entram em vigor em um novo início.
Se o runtime foi iniciado com êxito, é possível entrar no hub IoT e ver que o novo dispositivo foi provisionado automaticamente. Agora seu dispositivo está pronto para executar os módulos do IoT Edge.
Módulos de execução da lista.
iotedge list
Você pode verificar se o registro individual criado no serviço de provisionamento de dispositivos foi usado. No portal do Azure, acesse a instância do serviço de provisionamento de dispositivos. Abra os detalhes de registro para o registro individual que você criou. Observe que o status do registro é atribuído e a ID do dispositivo está listada.
Próximas etapas
O processo de registro do serviço de provisionamento de dispositivos permite definir a ID do dispositivo e as marcas do dispositivo gêmeo ao mesmo tempo quando você provisiona o novo dispositivo. Você pode usar esses valores e o gerenciamento automático de dispositivos para direcionar a dispositivos individuais ou grupos de dispositivos.
Saiba como implantar e monitorar os módulos de IoT Edge em escala usando o portal do Azure ou a CLI do Azure.