一种适用于dsp环境的可信引导设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种嵌入式信息安全技术领域，具体涉及一种嵌入式可信计算和固件安全引导(bootloader)方法，应用于在DSP环境下用户软件对安全性要求较高的场景。
【背景技术】
[0002]随着数字信号处理技术的发展，越来越多的DSP芯片应用于各个领域。DSP在嵌入式实时处理中强大的数据能力，良好的系统稳定性，软件的可扩展性和可移植性使得DSP在一些安全性要求较高的领域如航空、航天等产品中的应用也日益广泛，DSP软件的安全性也越来越受到重视，如何更好的保证DSP软件安全，成为人们关注的问题。
[0003]目前DSP主要以TI公司和ADI公司为主，TI公司DSP引导方式有主机接口引导、并行存储器引导、I/O引导、串口引导等模式，ADI公司DSP提供了四种加载方式=EPROM引导方式，链路口引导方式、主机引导方式和非引导方式。TI DSP以CCS为集成开发环境，ADI DSP以Visual DSP++为集成开发环境，两者生成的下载文件均可提取出相应的二进制代码。
[0004]在以DSP环境为平台开发的技术产品中，多数是将用户开发的程序下载存储在非易失性器件中，在产品上电启动后，将代码加载到内存中运行。这些通用的存储器件，其接口时序、读写操作均可在器件手册中查询，这就造成技术人员花精力开发的软件，很容易就被别人得到，得到存储的二进制代码后，完全可以下载到同样的仿制硬件设备中去运行，也可以使用相应的集成开发环境去反汇编得到代码，分析产品的工作原理，插入调试语句，截获关键的中间参数，分析软件流程，最终得到产品软件的核心技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，在不增加硬件的情况下，解决DSP环境下用户软件安全问题，有效提高软件的安全性。
[0006]本发明是这样实现的，一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，它包括如下步骤，
[0007]步骤1:分析DSP下载文件中的有效的二进制码数据；
[0008]步骤2:生成的二进制代码进行HMAC认证码，SHA2是单向散列算法，用于生成HMAC认证码；
[0009]步骤3:对生成的二进制代码进行加密；
[0010]步骤4:将包含密文数据、二进制代码代码长度tlen、完整性校验基准值的文件放到集成开发环境中；
[0011]步骤5:在集成开发环境中完成数据解密操作，生成HMAC认证码，完成软件的安全引导。
[0012]所述的步骤2为根据步骤I解析的二进制数据的长度tlen，进行补充k比特0，使得数长度满足tlen+k = 448mod512，对填充后的消息进行处理，生成256比特的认证码，作为软件完整性校验基准值。
[0013]所述的步骤3为将步骤I生成的二进制码填充km比特0，使的tlen+km = Omodl28，对填充后的消息进行加密处理，生成tlen+km比特的密文数据。
[0014]本发明的优点是，对DSP环境的下载文件进行格式解析，获取下载文件中有效代码的二进制数据，采用分组算法AES对其进行加密，同时根据嵌入式可信计算设计思想，采用SHA2生成有效代码二进制数据的HMAC认证码作为完整性校验基准值，DSP集成开发环境中完成数据解密，并对解密后的数据生成HMAC认证码，并与完整性校验基准值比较，完成软件的安全引导。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明进行详细介绍:
[0016]一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，它包括如下步骤:
[0017]步骤1:根据DSP集成开发环境的不同，生成的下载文件格式也不同，以bin文件和Idr格式文件为主，bin是标准的二进制文件，而Idr文件也是Intel标准的文件格式，因此完全可以分析出文件中的有效的二进制码数据；
[0018]步骤2:生成的二进制代码进行HMAC认证码，SHA2是单向散列算法，用于生成HMAC认证码；
[0019]根据步骤I解析的二进制数据的长度tlen，进行补充k比特0，使得数长度满足tlen+k ^ 448mod512，对填充后的消息进行处理，生成256比特的认证码，作为软件完整性校验基准值。
[0020]步骤3:对生成的二进制代码进行加密，AES (高级加密标准)是NIST (美国国家标准与技术研究所)2001年公布的算法，具有较高的安全性。
[0021]将步骤I生成的二进制码填充km比特0，使的tlen+km = 0modl28。对填充后的消息进行加密处理，生成tlen+km比特的密文数据。
[0022]步骤4:将包含密文数据、二进制代码代码长度tlen、完整性校验基准值的文件放到集成开发环境中。
[0023]步骤5:在集成开发环境中完成数据解密操作，生成HMAC认证码，完成软件的安全引导。
[0024]首先，使用AES解密算法解密tlen+km比特的密文数据，根据tlen参数截获解密后的数据，得到明文的原始的二进制代码，并将代码搬运到指定的位置。按照步骤2的方式，生成解密后数据的HMAC认证码，与完整性校验基准值比较，如果两者一致，则完成可信引导，否则认证失败，退出程序引导过程。
[0025]采用本文提供的设计方法后，在不增加硬件的资源下，有效的保护了 DSP环境下的代码，增加软件的安全性。
【主权项】
1.一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，其特征在于:它包括如下步骤， 步骤1:分析DSP下载文件中的有效的二进制码数据； 步骤2:生成的二进制代码进行HMAC认证码，SHA2是单向散列算法，用于生成HMAC认证码； 步骤3:对生成的二进制代码进行加密； 步骤4:将包含密文数据、二进制代码代码长度tlen、完整性校验基准值的文件放到集成开发环境中； 步骤5:在集成开发环境中完成数据解密操作，生成HMAC认证码，完成软件的安全引B寸ο2.如权利要求1所述的一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，其特征在于:所述的步骤2为根据步骤I解析的二进制数据的长度tlen，进行补充k比特O，使得数长度满足tlen+k ^ 448mod512，对填充后的消息进行处理，生成256比特的认证码，作为软件完整性校验基准值。3.如权利要求1所述的一种适用于DSP环境的可信引导设计方法，其特征在于:所述的步骤3为将步骤I生成的二进制码填充km比特O，使的tlen+km = 0modl28，对填充后的消息进行加密处理，生成tlen+km比特的密文数据。
【专利摘要】本发明属于一种嵌入式信息安全技术领域，具体涉及一种适用于DSP环境的可信引导方法。它包括如下步骤，步骤1：分析DSP下载文件中的有效的二进制码数据；步骤2：生成的二进制代码进行HMAC认证码，SHA2是单向散列算法，用于生成HMAC认证码；步骤3：对生成的二进制代码进行加密；步骤4：将包含密文数据、二进制代码代码长度tlen、完整性校验基准值的文件放到集成开发环境中；步骤5：在集成开发环境中完成数据解密操作，生成HMAC认证码，完成软件的安全引导。其优点是：在不增加硬件的情况下，解决DSP环境下用户软件安全问题，有效提高软件的安全性。
【IPC分类】G06F21/57
【公开号】CN105550586
【申请号】CN201410592879
【发明人】李宁, 李昆, 王颖, 刘军
【申请人】北京京航计算通讯研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年10月30日