Android Verified Boot (AVB)

개요

Android Verified Boot(AVB)는 안드로이드 디바이스의 부팅 과정에서 시스템 이미지의 무결성을 검증하고, 루팅·변조·악성 커널 로딩을 방지하기 위한 핵심 보안 아키텍처다. 사용자와 시스템 간 신뢰 체계를 수립하며, Android 7.0 이후 dm-verity 기반에서 진화하여 Android 8.0부터 AVB가 표준화되었다.

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1. 개념 및 정의

항목	설명
정의	시스템 파티션, 커널, 부트 이미지 등이 서명되어 부팅 시 무결성 검증을 수행하는 안드로이드 보안 프레임워크
목적	루팅 및 부팅 이미지 변조 탐지 및 차단
필요성	부팅 단계의 악성 코드, 커스텀 ROM, 루팅 방지 등 보안 기반 확립

AVB는 Chain of Trust 원칙을 따르며, vbmeta 메커니즘이 핵심이다.

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2. 특징

특징	설명	비교
Chain of Trust 구조	부트로더부터 system 파티션까지 순차적 검증	기존 dm-verity보다 보안 경로 강화
vbmeta 파티션	서명 메타데이터 분리 저장	hash tree, 인증서 포함
rollback protection	이전 버전 부트 이미지 차단	버전 리플레이 공격 방지

공장 출하 시점의 서명된 키 기반으로 검증 체계가 작동한다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	기술
Bootloader	부팅 시 vbmeta 서명 검증 시작	첫 번째 Chain 검증 지점
vbmeta.img	각 파티션의 해시, 서명, 공인키 포함	파티션별로 구성 가능 (multi-vbmeta)
AVB Footer	파티션 끝에 존재하는 무결성 메타정보	hash tree, signature offset 등

avbtool은 이미지 생성, 서명 삽입 도구로 제공된다.

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	활용
Hash Tree (Merkle Tree)	파티션 전체 무결성 검증에 사용	system.img, vendor.img 등 대용량 이미지 확인
AVB Versioning & Flags	다양한 부트 정책 적용	Verity enforcement, verification disable 등
Key Rotation	소프트웨어 업데이트 시 키 교체 지원	OTA 업데이트 시 안전성 확보

공식 키는 OEM 또는 Google 서명 키로 관리된다.

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5. 장점 및 이점

장점	설명	기대 효과
시스템 무결성 보장	변조된 OS 부팅 차단	악성 커널, rootkit 대응
보안성 향상	사용자·앱 모두에 신뢰 가능한 환경 제공	SEAndroid, Keystore 연계
OTA 업데이트 연동	이미지 교체 시 자동 검증 수행	무결성 손상 시 롤백 또는 중단

AVB는 TrustZone, TEE, SELinux와 통합되어 전체 보안 체계를 강화한다.

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6. 주요 활용 사례 및 고려사항

분야	활용 예시	고려사항
기업 디바이스	MDM 기반 기기 제어 및 변경 방지	key rollback 정책 필요
금융/보안 앱	루팅 탐지 및 무결성 보장 기반	SafetyNet + AVB 조합 활용
커스텀 펌웨어	Android 기반 장치 펌웨어 보안 강화	사용자 unlock → 검증 disable 설정 주의

Google 인증을 위한 GMS 인증 요건에도 AVB 사용이 포함된다.

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7. 결론

Android Verified Boot는 안드로이드 보안 아키텍처의 근간을 이루는 프레임워크로, 부팅 단계의 신뢰성을 보장하고 시스템 전반의 보안 강화를 실현한다. 루팅 차단, rollback 보호, 키 서명 기반 검증 구조 등 다양한 보안 메커니즘을 포함하고 있으며, 기업 보안, 디바이스 무결성, 사용자 데이터 보호를 위한 필수 구성 요소로 자리잡고 있다.