2015年3月，美國聯邦通信委員會(FCC)發布了工作在U-NII頻段的無線設備安全規定。FCC是美國的一個政府機構，負責管理美國的州際通信。本質上，FCC期望針對無線傳輸設備，為所有的路由器和其他網絡設備制造商提供一套嚴格規定的訪問路徑。不幸的是，FCC的規定很可能會導致OEM廠商鎖定他們的路由器固件，從而使消費者無法安裝他們所選擇的開源系統或軟件（比如OpenWrt或SS-WRT）。

OpenWrt是一個針對網絡、IoT以及嵌入式設備的流行GNU/Linux操作系統

許多開發人員在開源社區上反對這一舉措，要求FCC不限制他們在網絡設備上使用其他操作系統和相關軟件。

為了得到一個折中，一個解決方案就是將無線軟件從其他基礎軟件中分離出來。這將允許由FCC授權的實體（如運營商）對無線設置進行必要的修改和升級。

在過去的一年，PRPL基金會一直在努力提供這種可行的解決方案，即讓網絡設備運行開源的固件，同時又遵守FCC關于Wi-Fi的相關規定。

下面的演示來自PRPL的安全工作小組，這個小組由PRPL基金會創建，目的是指引未來連接設備的安全性需求（你可以從這篇白皮書找到更多關于安全性的建議）。他們的工作成果是prplSecurity，prplSecurity是一個開放的框架，利用嵌入在MIPS Warrior CPU中的硬件虛擬化技術，創建多個受信任的環境，軟件可以在這個受信任的環境中運行。

為了說明他在實際中是如何工作的，我們使用Baikal專門為網絡和嵌入式應用而設計的開發板來創建WLAN路由器。

該開發板具有如下的特性：
? 處理器：雙核MIPS P5600 CPU，時鐘頻率1GHz
? 通信：基于MIPS的Realtek RTL8192 Wi-Fi適配器，他可以通過USB接口或網口
? 擴展IO：一個UART串口連接，用于Linux調試

路由器通過Wi-Fi向其他設備提供以太網的連接

在路由器上進行了OpenWrt的演示，下圖給出了我們通過WAN或者WLAN的https連接OpenWrt的WebUI。

OpenWrt和Wi-Fi運行在不同的可信任環境中。

這個演示利用了MIPS Warrior CPU的獨特功能：多領域、安全的硬件虛擬化。這項技術允許開發者創建系統范圍的，硬件執行的可信任環境，相比于現階段的解決方案它穩定。在去年的一個演示中，我們已經展示了將這個特性應用于面向IoT和嵌入式應用的微控制器以提供更高的安全性和穩定性。

今天，我們將把目光投向利用MIPS Warrior P級和應用處理器設計網絡芯片組上。上面的平臺在高端的P級高端MIPS CPU中運行了虛擬機（VMs），下圖簡要介紹軟件架構。

? 開源的L4Re管理程序由Kernkonzept開發和維護：所述L4Re系統包括L4微內核，他可以運行可信任的本地應用程序并可以為操作系統提供的可信任的管理程序。

? 針對OpenWrt的開源虛擬機：第一個虛擬機運行了OpenWrt并為路由器提供了主要的接口。

? 面向Wi-Fi驅動的獨立虛擬機：第二個虛擬機運行了Wi-Fi驅動程序；只有通過虛擬網絡連接才可以直接訪問驅動程序。在我們的例子中，連接使用了三個端口，HTTP使用了端口85，HTTPS使用了端口449，SSH使用了端口29。

針對第三方應用程序的專用虛擬機：第三個虛擬機扮演了一個沙盤的角色，在這個沙盤里可以運行第三方應用程序，以提供更豐富的功能（如控制智能家居）。

MIPS P級CPU中運行了三個虛擬機，在不同的可信任環境中運行了不同的軟件程序

該演示系統可以在終端中（如臺式電腦）通過UART對其進行訪問。在本演示中，我們創建了一個未受保護的訪問路徑（在實際產品中，這個可以很容易地進行改變）。在UART接口上設置了一個多路選擇器，這可以讓我們訪問的三個虛擬機的串行接口。

在下面的視頻中，我們故意級聯了第三方的虛擬機，以此來演示其他的虛擬機是如何工作的（WLAN和路由器也同時在工作）。

通過采用MIPS最新的Warrior CPU，網路制造商可以保證他們的無線驅動程序符合FCC的安全性規定，同時也滿足了開源社區中的要求。此外，路由器可以通過開放多個虛擬機，通過在可信的，獨立的環境中運行新的軟件，以獲取額外的功能。

如果你想更多的了解Kernkonzept的開源hypervisor，請點擊這個網站。更多的關于prpl基金會以及他的安全項目小組，可以訪問這個網站。