【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及計算機，具體提供一種在risc-v系統上的elf文件簽名及驗證方法。
技術介紹
1、risc-v架構作為一種開放標準的指令集架構，在計算機體系結構領域內取得了顯著的進展。從嵌入式系統到高性能計算，risc-v的靈活性和可定制性使成為各種應用場景的理想選擇。然而，隨著risc-v在我國各個領域的廣泛應用，確保risc-v系統的安全性和可信度變得至關重要。其中，對risc-v可執行文件（elf文件）進行簽名和驗證以確保文件的完整性和來源可信成為一項關鍵任務。
2、risc-v雖然已經吸引眾多的廠商加入進來，但目前還處于起步階段，各種技術還不太成熟，現有的簽名驗證工具在處理risc-v的elf文件上仍存在以下問題：
3、①傳統簽名驗證方法不適用于risc-v架構：傳統的elf文件簽名和驗證方法通?；诜莚isc-v體系結構和標準，如x86。這些方法不充分考慮risc-v的特殊要求和架構差異，因此在risc-v系統上運行時可能會出現兼容性和性能問題。
4、②安全性不足：由于risc-v的開放性和可定制性，該架構存在更多的安全威脅和漏洞風險。現有技術未能提供足夠的安全性保障，無法有效防止elf文件篡改和惡意代碼注入的潛在問題。
5、③缺乏可信度驗證機制：確保risc-v系統中的elf文件來源可信是至關重要的，但傳統方法未提供充分的可信度驗證機制，缺乏對文件完整性和來源的嚴格驗證。
6、④性能和效率問題：現有的elf文件簽名和驗證方法可能在risc-v系統上引入額外的
7、因此，在elf文件的簽名和驗證方面還沒有一款穩定可靠的工具能夠使用。
技術實現思路
1、為了克服上述缺陷，提出了本專利技術，解決了現有在risc-v系統中的elf文件簽名驗證方法具有安全性不足、缺乏可信度驗證機制、性能和效率交底的技術問題。
2、第一方面，本專利技術提出一種在risc-v系統上的elf文件簽名方法，所述簽名方法包括依次執行的以下步驟：
3、獲取待簽名的elf文件，通過elf文件的絕對路徑提取出elf文件名，并根據elf文件名生成對應的私鑰文件名及公鑰文件名，分別在指定路徑創建私鑰文件和公鑰文件，根據私鑰文件名為私鑰文件進行命名，根據公鑰文件名為公鑰文件進行命名；
4、讀取elf文件末尾的8個字節數據，判斷elf文件是否已經簽名；
5、當elf文件未簽名時，對所述elf文件進行簽名；當elf文件為已簽名時，提示用戶該elf文件已簽名并獲取用戶選擇的是否重新簽名指令，如果獲取重新簽名指令則刪除原有簽名然后對所述elf文件進行簽名，如果獲取不重新簽名指令則結束流程；
6、對elf文件進行簽名；
7、將公鑰文件轉換成內核密鑰環支持的格式并保存到內核密鑰環中。
8、進一步，所述讀取elf文件末尾的8個字節數據，判斷elf文件是否已經簽名包括依次執行的以下步驟：
9、讀取elf文件最后8個字節數據并將其轉換為整數；
10、將轉換后的整數值與256進行對比，相等則elf文件為已簽名，否則elf文件為未簽名。
11、進一步，所述對elf文件進行簽名包括依次執行的以下步驟：
12、創建evp_pkey_ctx上下文和evp_pkey結構，根據evp_pkey_ctx上下文生成rsa私鑰和rsa公鑰，并存儲在evp_pkey結構中；
13、rsa私鑰通過pem_write_privatekey函數寫入上述私鑰文件中，rsa公鑰通過pem_write_pubkey函數寫入上述公鑰文件中；
14、將elf文件數據讀取到分配的內存中，使用sha256函數對讀取的elf文件數據進行sha-256散列計算，將計算后的哈希數據存儲在臨時數組中；
15、獲取rsa私鑰，并根據rsa私鑰對臨時數組中的哈希數據進行簽名；
16、將數字簽名追加到elf文件末尾，將簽名長度數據8個字節寫入elf文件末尾，完成簽名。
17、進一步，所述根據evp_pkey_ctx上下文生成rsa私鑰和rsa公鑰，包括依次執行的以下步驟：
18、使用evp_pkey_keygen_init函數對evp_pkey_ctx上下文其進行初始化；
19、使用evp_pkey_keygen函數生成rsa密鑰對，所述rsa密鑰對包括rsa私鑰和rsa公鑰。
20、進一步，所述獲取rsa私鑰，并根據rsa私鑰對臨時數組中的哈希數據進行簽名，包括依次執行的以下步驟：
21、打開所述私鑰文件，使用pem_read_privatekey函數獲取rsa私鑰并存儲在臨時變量pkey中，使用臨時變量pkey初始化evp_md_ctxevp相關結構上下文；
22、通過evp_digestsign函數，傳入null的臨時變量sig作為簽名緩沖區參數，獲取數字簽名的長度，并根據數字簽名長度為簽名緩沖區分配內存空間；
23、通過evp_digestsign函數，傳入非null的臨時變量sig作為簽名緩沖區參數，對臨時數組中的哈希數據進行簽名，簽名結果存儲在臨時變量sig指向的簽名緩沖區中。
24、第二方面，本專利技術提出一種在risc-v系統上的elf文件驗證方法，用在簽名方法之后，所述驗證方法包括依次執行的以下步驟：
25、使用kprobes技術解析sys_execve系統調用地址，使用ftrace技術將sys_execve系統調用掛鉤到自定義的hooked_sys_execve函數中；
26、當有elf文件要執行驗證時，進入hooked_sys_execve函數；
27、通過risc-v的a0寄存器中獲取系統調用的第一個參數，為待驗證的elf文件，并將a0地址轉換成字符指針；
28、通過字符指針獲取待驗證的elf文件的絕對路徑，從中提取elf文件名，并根據elf文件名得到公鑰文件名；
29、根據公鑰文件名在內核密鑰管理器中尋找對應的rsa公鑰，
30、如果找到rsa公鑰，則對elf文件進行驗證，驗證成功繼續執行elf文件，驗證失敗則會提示驗證失敗并結束，
31、如果未找到rsa公鑰，則提示未找到，繼續執行elf文件。
32、進一步，所述對elf文件進行驗證，包括依次執行的以下步驟：
33、從待驗證elf文件中獲取簽名數據；
34、選擇sha256哈希算法進行相應的初始化，使用crypto_ahash_digest計算哈希值并保存；
35、通過keyring_search函數從內核密鑰環中獲取相應公鑰；
36、初始化public_key_signature?本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種在RISC-V系統上的ELF文件簽名方法，其特征在于，所述簽名方法包括依次執行的以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種在RISC-V系統上的ELF文件簽名方法，其特征在于，所述讀取ELF文件末尾的8個字節數據，判斷ELF文件是否已經簽名包括依次執行的以下步驟：
3.根據權利要求1所述的一種在RISC-V系統上的ELF文件簽名方法，其特征在于，所述對ELF文件進行簽名包括依次執行的以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種在RISC-V系統上的ELF文件簽名方法，其特征在于，所述根據EVP_PKEY_CTX上下文生成RSA私鑰和RSA公鑰，包括依次執行的以下步驟：
5.根據權利要求3所述的一種在RISC-V系統上的ELF文件簽名方法，其特征在于，所述獲取RSA私鑰，并根據RSA私鑰對臨時數組中的哈希數據進行簽名，包括依次執行的以下步驟：
6.一種在RISC-V系統上的ELF文件驗證方法，所述驗證方法用在如權利要求1-5任一所述的簽名方法之后，其特征在于，所述驗證方法包括依次執行的以下步驟：
7.根據權利
...【技術特征摘要】
1.一種在risc-v系統上的elf文件簽名方法，其特征在于，所述簽名方法包括依次執行的以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種在risc-v系統上的elf文件簽名方法，其特征在于，所述讀取elf文件末尾的8個字節數據，判斷elf文件是否已經簽名包括依次執行的以下步驟：
3.根據權利要求1所述的一種在risc-v系統上的elf文件簽名方法，其特征在于，所述對elf文件進行簽名包括依次執行的以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種在risc-v系統上的elf文件簽名方法，其特征在于，所述根據evp_pkey_ctx上下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李卓珩，丁晨光，李劍峰，張超，毛周，張鐸，
申請(專利權)人：麒麟軟件有限公司，
類型：發明
國別省市：
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