【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及嵌入式系統(tǒng)，尤其涉及一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、啟動分區(qū)中的系統(tǒng)鏡像，不但是通用系統(tǒng)，同時也是支撐嵌入式信息系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。嵌入式系統(tǒng)由于在性能和資源方面具有局限性，因此在分區(qū)啟動時必須針對系統(tǒng)鏡像加載進(jìn)行完整性校驗(yàn)，而采用軟算法安全度不足，采用安全芯片計算性能不足，對嵌入式系統(tǒng)的安全性和啟動性能造成了不小的影響。
2、常規(guī)方案會在嵌入式設(shè)備中搭載硬件安全芯片來保證安全性，在安全芯片中存儲對應(yīng)系統(tǒng)鏡像的摘要值，在啟動加載系統(tǒng)鏡像時，將系統(tǒng)鏡像二進(jìn)制流送到安全芯片中進(jìn)行摘要計算進(jìn)行一致性對比，或簽名驗(yàn)簽驗(yàn)證系統(tǒng)鏡像的完整性。采用安全芯片進(jìn)行硬件計算的方式，在系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)量大時會導(dǎo)致傳輸開銷大，一旦在傳輸過程中發(fā)現(xiàn)異常，所有文件需要重新傳輸，對硬件要求高，計算占用資源大，在進(jìn)行系統(tǒng)鏡像恢復(fù)時，需要將全部鏡像進(jìn)行重寫，flash擦寫高，恢復(fù)時間長。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以解決嵌入式設(shè)備在分區(qū)啟動時系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)安全性差、傳輸開銷大以及恢復(fù)時間長的問題。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法，嵌入式系統(tǒng)包括：主機(jī)和嵌入式設(shè)備，該方法包括：
3、通過主機(jī)獲取待傳輸?shù)南到y(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)，并按照指定數(shù)據(jù)長度對系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分片以生成各數(shù)據(jù)分片；
4、通過主機(jī)對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈，其中，摘要
5、當(dāng)摘要鏈的驗(yàn)簽結(jié)果為驗(yàn)簽成功時，通過嵌入式設(shè)備多線程讀取各數(shù)據(jù)分片，并根據(jù)摘要鏈確定各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果；
6、通過嵌入式設(shè)備根據(jù)各中間值驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)鏡像修復(fù)生成修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)，并根據(jù)修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動。
7、可選的，通過主機(jī)對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈，包括：對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希計算以確定各數(shù)據(jù)分片的摘要中間值，并依次對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行編號以生成各分片序號；將各數(shù)據(jù)分片對應(yīng)的分片序號和摘要中間值進(jìn)行拼接以生成拼接數(shù)據(jù)，按照分片序號將各拼接數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接以生成摘要鏈主體數(shù)據(jù)；采用指定密鑰對摘要鏈主體數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名以生成摘要鏈。
8、可選的，在通過主機(jī)對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈之后，方法，還包括：通過嵌入式設(shè)備獲取摘要鏈，并采用公鑰對摘要鏈進(jìn)行簽名驗(yàn)證以生成摘要鏈的驗(yàn)簽結(jié)果，其中，驗(yàn)簽結(jié)果包括驗(yàn)簽成功和驗(yàn)簽失敗。
9、可選的，根據(jù)摘要鏈確定各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果，包括：確定當(dāng)前線程處理的數(shù)據(jù)分片對應(yīng)的目標(biāo)分片序號；對目標(biāo)分片序號對應(yīng)的數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希計算以確定數(shù)據(jù)摘要值；從摘要鏈中獲取目標(biāo)分片序號對應(yīng)的目標(biāo)摘要中間值以及與目標(biāo)分片序號相鄰的上一分片序號對應(yīng)的歷史摘要中間值；將數(shù)據(jù)摘要值和歷史摘要中間值相加以生成計算摘要中間值；根據(jù)計算摘要中間值和目標(biāo)摘要中間值確定當(dāng)前線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果；將各線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行整合以生成各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果。
10、可選的，根據(jù)計算摘要中間值和目標(biāo)摘要中間值確定當(dāng)前線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果，包括：判斷計算摘要中間值和目標(biāo)摘要中間值是否一致，若是，確定當(dāng)前線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果為驗(yàn)證成功；否則，確定當(dāng)前線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果為驗(yàn)證失敗。
11、可選的，通過嵌入式設(shè)備根據(jù)各中間值驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)鏡像修復(fù)生成修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)，包括：將中間值驗(yàn)證結(jié)果為驗(yàn)證失敗的數(shù)據(jù)分片作為異常數(shù)據(jù)分片，并將異常數(shù)據(jù)分片對應(yīng)的分片序號作為異常分片序號；確定異常分片序號對應(yīng)的系統(tǒng)鏡像的偏移地址；通過鏡像燒錄工具從偏移地址燒錄指定數(shù)據(jù)長度的系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)作為修復(fù)數(shù)據(jù)；按照異常分片序號將異常數(shù)據(jù)分片替換為修復(fù)數(shù)據(jù)，以生成修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)。
12、可選的，根據(jù)修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動，包括：對修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行摘要中間值驗(yàn)證以生成各中間值驗(yàn)證結(jié)果；當(dāng)各中間值驗(yàn)證結(jié)果都為驗(yàn)證成功時，加載修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動。
13、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動裝置，該裝置包括：
14、系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)分片模塊，用于通過主機(jī)獲取待傳輸?shù)南到y(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)，并按照指定數(shù)據(jù)長度對系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分片以生成各數(shù)據(jù)分片；
15、摘要鏈生成模塊，用于通過主機(jī)對各數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈，其中，摘要鏈包括數(shù)據(jù)分片的分片序號、摘要中間值和簽名；
16、數(shù)據(jù)分片中間值驗(yàn)證模塊，用于當(dāng)摘要鏈的驗(yàn)簽結(jié)果為驗(yàn)簽成功時，通過嵌入式設(shè)備多線程讀取各數(shù)據(jù)分片，并根據(jù)摘要鏈確定各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果；
17、數(shù)據(jù)修復(fù)及安全啟動模塊，用于通過嵌入式設(shè)備根據(jù)各中間值驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)鏡像修復(fù)生成修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)，并根據(jù)修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動。
18、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：
19、至少一個處理器；
20、以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；
21、其中，所述存儲器存儲有能夠被所述至少一個處理器執(zhí)行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本專利技術(shù)任一實(shí)施例所述的一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法。
22、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)指令，所述計算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)任一實(shí)施例所述的一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法。
23、本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，通過將系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)分片進(jìn)行分塊傳輸，能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托?。哈希碎片化處理生成摘要鏈，包含分片序號、摘要中間值和簽名，可有效驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，確保傳輸過程中數(shù)據(jù)未被篡改。出現(xiàn)傳輸異常僅需要將異常數(shù)據(jù)分片重新傳輸計算，提高錯誤冗余性；相比較將系統(tǒng)鏡像分片重復(fù)摘要計算，以摘要接力的方式將摘要流程碎片化，計算步驟大幅減少，性能更高，占用硬件資源??；在摘要接力進(jìn)行完整性對比時，不用等系統(tǒng)鏡像全數(shù)據(jù)的最終摘要值計算出來才能驗(yàn)證，可提早檢測出完整性不一致，進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能；在數(shù)據(jù)恢復(fù)時，可根據(jù)異常數(shù)據(jù)分片確定偏移地址，將對應(yīng)的系統(tǒng)鏡像進(jìn)行重新燒錄寫入，擦寫少提升flash讀寫壽命。利用修復(fù)后的鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動，保障了系統(tǒng)啟動的安全性和穩(wěn)定性，降低安全風(fēng)險。
24、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本專利技術(shù)的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本專利技術(shù)的范圍。本專利技術(shù)的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
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1.一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法，其特征在于，所述嵌入式系統(tǒng)包括：主機(jī)和嵌入式設(shè)備，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過主機(jī)對各所述數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通過主機(jī)對各所述數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈之后，所述方法，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述摘要鏈確定各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述計算摘要中間值和所述目標(biāo)摘要中間值確定當(dāng)前線程的中間值驗(yàn)證結(jié)果，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過嵌入式設(shè)備根據(jù)各所述中間值驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)鏡像修復(fù)生成修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述修復(fù)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)安全啟動，包括：
8.一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：
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...【技術(shù)特征摘要】
1.一種嵌入式系統(tǒng)的安全啟動方法，其特征在于，所述嵌入式系統(tǒng)包括：主機(jī)和嵌入式設(shè)備，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過主機(jī)對各所述數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通過主機(jī)對各所述數(shù)據(jù)分片進(jìn)行哈希碎片化處理以生成摘要鏈之后，所述方法，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述摘要鏈確定各數(shù)據(jù)分片的中間值驗(yàn)證結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述計算摘要中間值和所述目標(biāo)摘要中間...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王國偉，楊超，葉曉賓，
申請(專利權(quán))人：鴻湖萬聯(lián)江蘇科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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