CN100489877C - 防止终端软件被盗用的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止终端软件被盗用的方法，加密流程：设定一个明码，一个密钥1和一个密钥2，用密钥1对明码加密后得到密码，用密钥2对密钥1加密得到密钥3，最后把密码和密钥3存入微处理器，密钥2存入存储器；解密流程：鉴权软件从微处理器中读取密码和密钥3，从存储器中读取密钥2，进行解密得到明码，判断该明码与预先设定的明码是否相同，如果相同，则解密成功，否则解密失败。同时还公开了一种防止终端软件被盗用的装置，包括：微处理器，用于存储密码和密钥3；存储器，用于存放密钥2；处理器单元，用于执行终端软件的鉴权。通过本发明使得终端方案提供方拥有一套完全自主的终端软件保护机制。

Description

防止终端软件被盗用的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种防止终端软件被盗用技术，特别是指软件加密解密方法及装置。
背景技术
计算机软件作为一种特殊的商品，极易被复制使用，所以软件加密就成为了保护软件的一种必要手段。在移动通信领域中，终端软件对相关移动设备能否正常启动运行起着决定性作用，为此，对终端软件的保护成为移动通信领域中的一大焦点。
当前较为流行的终端软件加密解密技术是终端方案提供方与芯片开发商共同合作对其终端软件实现保护。芯片开发商在芯片内部写入校验码，终端方案提供方在外部FLASH中写入校验码，终端软件启动时二者校验成功才能正式启动运行软件。用户作为第三方只能购买到芯片和所保护软件的下载文件，芯片的版本和软件的版本呈一一对应关系，盗版者以非正规途径获得的软件，因得不到相对应的芯片而无法正常运行。
参见图1所示，图1为一个典型的移动通信终端的系统架构示意图。图中包括的模块分别为：射频天线101，用于接收射频信号；射频前端功率放大器\开关\低通滤波器(PA\SW\LPF)102和射频收发信机(RF TRX)103，共同用于实现无线射频信号和模拟基带信号之间的转换；模拟基带(ABB)104，用于实现模拟基带和数字基带信号间的转换；数字基带(DBB)105，数字基带又包括以下子模块：用于运行鉴权软件的处理器内部集成的只读存储器(ROM)111；运行鉴权软件的处理器112；用以存储代码和各种数据的外部存储器(FLASH)113。
现有技术中，其加密过程为：
步骤1：芯片开发商在芯片内部的保密区域，即在主要用于维护芯片正常工作和内部测试的ROM中设置一串序列号，称为第1序列号。
步骤2：终端方案提供方在外部存储器FLASH中固定位置存储对应的序列号，称为第2序列号。
参见图2所示，其解密流程为：
步骤201：芯片启动时，运行鉴权软件的处理器从外部存储器F1ASH中读取终端方案提供方保存的第2序列号，然后把该序列号与存放在ROM中的第1序列号进行匹配校验。
步骤202：校验正确则解密成功，激活并启动相应的终端软件，整个鉴权过程结束。
步骤203：校验错误则解密失败，运行鉴权软件的处理器将直接启动关机流程，关闭手机。
现有的加密方法对于终端方案提供方来说，并不是一个合理的加密方法。因为该加密方法使得终端方案提供方需要得到芯片开发商的大力配合，让芯片开发商为自己设置唯一的密码和匹配法则，为此，对于芯片开发商来说，作为密码和匹配法则的设定者，只要从外部存储器FLASH的固定区域读取到密钥，就可轻易破解此加密方法保护下的终端软件。对于终端方案提供方而言，所生产的终端软件必须与用于加密的芯片捆绑销售，从而影响了其终端方案提供方的利润空间。这种加密方法完全受制于芯片开发商提供的密码和算法，终端方案提供方自己却没有完全自主的一套保护机制。就好比买了密码箱，密码箱的卖家却有一把万能钥匙。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防止终端软件被盗用的方法及装置，使终端方案提供方建立一套完全自主的终端软件保护机制，同时提高对终端软件的加密保护程度。
基于上述目的，本发明提供了一种防止终端软件被盗用的方法，包括：
加密流程：设定一个明码、密钥1和密钥2，用密钥1对明码加密后得到密码，用密钥2对密钥1加密得到密钥3，把密码和密钥3存入微处理器中，密钥2存入存储器；
解密流程：从所述微处理器中读取密码和密钥3，从所述存储器中读取密钥2，采用加密过程的逆过程解密得到明码，将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权。
该方法所述的微处理器包含具有熔丝烧断功能的JTAG链，在将密码和密钥3存入该微处理器后，烧断JTAG链的熔丝。
该方法所述的明码是由一个软件接入控制号码和该软件接入控制号码所对应的一个硬件序列号码组成的码序列。
该方法所述的软件接入控制号码是终端软件的提供方授权给不同厂商不同功能时加以区分的序列号；硬件接入控制号是终端方案提供方针对每个终端分配的一个序列号。
该方法所述的解密流程由处理器单元执行；所述的处理器单元包括处理器Core0、处理器Core1和处理器Core2；所述解密流程包括：系统启动后，所述处理器Core2发送鉴权命令给所述处理器Core1；所述处理器Core1接到鉴权请求后，通知所述处理器Core0，所述处理器Core0读取所述密码和密钥3，并通过处理器Core1传给处理器Core2；所述处理器Core2收到所述密码和密钥3后，使用从所述存储器中读出的密钥2对所述密钥3进行解密得到密钥1，使用密钥1对所述密码进行解密得到明码；所述处理器Core2将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权。
该方法所述鉴权进一步包括：如果鉴权解密成功，则正常运行终端软件；如果鉴权解密失败，则启动关机程序。
基于上述目的，本发明还提供了一种防止终端软件被盗用的装置，包括：
微处理器，用于存储用密钥1对明码加密得到的密码和用密钥2对密钥1加密得到的密钥3；
存储器，用于存放密钥2；
处理器单元，用于从所述微处理器中读取密码和密钥3，从所述存储器中读取密钥2，进行解密操作，比较解密得到的明码与预先设定的明码来进行鉴权。
该装置所述的微处理器是单片机、或数字信号处理器、或可编程逻辑控制器。
该装置所述的处理器单元包括：处理器Core0，用于运行物理层软件；处理器Core1，用于运行高层软件；处理器Core2，用于运行应用层软件。
该装置所述处理器Core2发送鉴权命令给所述处理器Core1；所述处理器Core1接到鉴权请求后，通知所述处理器Core0，所述处理器Core0读取所述密码和密钥3，并通过处理器Core1传给处理器Core2；所述处理器Core2收到所述密码和密钥3后，使用从所述存储器中读出的密钥2对所述密钥3进行解密得到密钥1，使用密钥1对所述密码进行解密得到明码；所述处理器Core2将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权。
该装置所述的微处理器包含具有熔丝烧断功能的JTAG链，在将密码和密钥3存入该微处理器后，烧断JTAG链的熔丝。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种防止终端软件被盗用的方法及装置通过由终端方案提供方对其所生产的终端软件自行设定整个加密和解密流程，使终端方案提供方拥有一套完全自主的终端软件保护机制，实现了对终端软件加密的目的。并具有以下积极效果：避免了被芯片开发商掌握终端软件的加密权，从而避免了终端方案提供方必须将其生产的终端软件与用于加密的芯片捆绑销售，提高了终端方案提供方的终端方案销售利润。
附图说明
图1为一个现有典型的防止终端软件被盗用的移动通信终端示意图；
图2为一个现有典型的防止终端软件被盗用的鉴权流程图；
图3为本发明的一个较佳实施例中防止终端软件被盗用的移动通信终端示意图；
图4为本发明的一个较佳实施例中防止终端软件被盗用的鉴权流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。本发明的较佳实现方案分为加密流程和解密流程两部分，具体表述如下：
加密流程：设定一个明码、密钥1和密钥2，用密钥1对明码加密后得到密码，用密钥2对密钥1加密得到密钥3，把密码和密钥3存入微处理器中，密钥2存入一个存储器；
解密流程：从所述微处理器中读取密码和密钥3，从所述存储器中读取密钥2，采用加密过程的逆过程解密得到明码，将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权，判断是否相同，如果相同，则解密成功，否则解密失败。
本发明的较佳实现方案参见图3所示，图中采用包含本发明装置的移动通信终端，包括：射频天线301，用于接收射频信号；射频前端功率放大器\开关\低通滤波器(PA\SW\LPF)302和射频收发信机(RF TRX)303，共同用于实现无线射频信号和模拟基带信号之间的转换；模拟基带(ABB)304，用于实现模拟基带和数字基带信号间的转换；数字基带(DBB)305。数字基带又包括以下子模块：处理器Core0 311，用于运行物理层软件；处理器Core1312，用于运行高层软件；处理器Core2 313，用于运行应用层软件；MSP430单片机314，用于存放密码和密钥；闪存(FLASH)315，作为外部存储器用于存储代码和各种数据。
整个系统装置的加密和解密流程具体表述如下：
本发明中，具体加密流程步骤为：
步骤1：将一个软件接入控制号码和它所对应的一个硬件序列号组成明码。
软件接入控制号是指终端软件的提供方授权给不同下游厂商不同功能时加以区分的号码，它由多位数字组成的。
硬件序列号具体解释为，作为终端方案的提供方，并不直接销售手机给普通消费者，而是销售终端方案给其下游厂商，然后由下游厂商用以生产自有品牌的手机。由于不同的下游厂商所购买的软件模块功能会有所不同，终端软件的提供方将会根据不同的客户要求划定客户的所属类型，然后根据客户所属类型提供一套对应的终端解决方案，其中包括终端软件。下游厂商根据最终的生产数量向终端方案提供方交纳版权使用费。为此，终端方案提供方为下游厂商提供一套用来防止恶意用户盗用的核心软件，该核心软件针对每一个终端分配一个序列号，该序列号即为所述的硬件序列号。它是由多位数字组成的。
步骤2：终端方案提供方通过预先设定的密钥1对明码进行加密形成密码。
步骤3：终端方案提供方通过预先设定的密钥2对所使用的密钥1进行加密形成密钥3。
在步骤2或3中，密钥1、密钥2和密钥3均由若干符号组成的符号组，符号可以是字母，数字以及其它各种符号。所采用的加密方式可以采用任何一种现有加密技术，如基于DES算法的加密方法。数据加密标准(DES，DataEncryption Standard)算法是由IBM公司在70年代发展起来的，并经过政府的加密标准筛选后，于1976年11月被美国政府采用，DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会(ANSI，American National Standard Institute)承认。
DES算法的基本思想是把整个明文分块为一系列64位(8个字节)的明文块，并在一个64位(实用中只使用56位，另外的8位为奇偶校验位)的密钥控制下，对每个64位的明文块进行加密，形成64位的密文块。最后，串接所有的密文块形成整个密文。明文在本发明实施例中特指明码、密钥1和密钥2；密文特指密码和密钥3。
步骤4：把通过步骤2所得到的密码和步骤3所得到的密钥3都以支持JTAG协议的写入方式存入单片机MSP430中。
JTAG协议：联合测试行动小组(JTAG，Joint Test Action Group)是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个标准，1990年被修改后成为IEEE的一个标准，即IEEE1149.1，一般也俗称JTAG调试标准。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链。JTAG口由TDI\TDO\TEST\TCK\TMS等5根信号组成JTAG链，用来调试单片机或者访问内部空间用，TDI作为输入信号在单片机内部串联一段熔丝(Fuse)，该熔丝可以被烧录工具烧断，烧断后主机无法继续通过TDI向单片机发送命令，JTAG链无法再正常工作。
以支持JTAG协议的写入方式指当数据被写入单片机MSP430后，烧录工具把与输入信号TDI串联的那段熔丝烧断，熔丝烧断后，不可以再通过JTAG链来读取密码和密钥3，即使是设计单片机MSP430的德州仪器公司也无法读取该密码和密钥3。
单片机MSP430是美国德州仪器TI公司的一款单片机，它支持标准JTAG协议，而且具有熔丝烧断功能，在数据写入完成之后可以烧断JTAG线上的熔丝，导致JTAG无法再读取该单片机内部的内容。
步骤5：把终端方案提供方预先设定的密钥2保存在与处理器2相连的外部存储器FLASH中。外部存储器FLASH，用于存放代码和数据，在本发明中是用来存放密钥2，同时也可用来存放要保护的终端软件。
参见图4所示，具体解密流程包括以下步骤：
步骤401：系统启动后，首先由处理器Core2发送鉴权命令给处理器Core1，请求启动解密流程。
步骤402：处理器Core1接到鉴权命令后，立刻按照终端方案提供方预先设定的通信模式通知处理器Core0，然后处理器Core0按照终端方案提供方预先设定的通信模式读取所述的单片机MSP430中存放的密码和密钥3。其中，处理器Core0按照终端方案提供方预先设定的通信模式读取所述的单片机MSP430中存放的密码和密钥3举例说明为：在单片机内设定好一个变量，当它为1时，送出密码和密钥，当它不为1时，则不动作。为此，要想让单片机送出密码和密钥，处理器Core0程序中即必须对该变量设定为1并发送给单片机，从而成功读取密码和密钥。
步骤403：处理器Core0获得所述的单片机MSP430中存放的密码和密钥3后，按照终端方案提供方预先设定的通信模式上传给处理器Core1。
步骤404：处理器Core1收到单片机MSP430中存放的密码和密钥3后，立即按照终端方案提供方预先设定的通信模式上传给处理器Core2。
步骤405：处理器Core2收到单片机MSP430中存放的密码和密钥3后，使用从外部存储器FLASH中读出的密钥2对密钥3进行解密，得到加密明码的密钥1，然后使用密钥1对从单片机MSP430所读到的密码进行解密，从而得出明码。解密方法为对应加密过程中所采用的密钥加密方法的解密方法。
步骤406：对明码采用加密流程中加密明码时所用算法的逆算法进行分析，得到接入控制号码和硬件序列号，将这两各序列号与终端方案提供方预先设定在终端软件中的接入控制号码和硬件序列号进行校验，校验完全匹配，则解密成功，激活并启动相应的终端软件。
步骤407：校验不匹配，则解密失败，处理器2将直接启动关机程序，关闭移动通信终端。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防止终端软件被盗用的方法，其特征在于，该方法应用于包括处理器单元、微处理器和存储器的终端，该方法包括：
加密流程：设定一个明码、密钥1和密钥2，用密钥1对明码加密后得到密码，用密钥2对密钥1加密得到密钥3，把密码和密钥3存入微处理器中，密钥2存入存储器；
解密流程：从所述微处理器中读取密码和密钥3，从所述存储器中读取密钥2，采用密钥2对密钥3进行解密得到密钥1，采用密钥1对密码进行解密得到明码，将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权，如果解密得到的明码与预先设定的明码相同，则正常运行终端软件；如果解密得到的明码与预先设定的明码不相同，则启动关机程序；其中，所述预先设定的明码存储在存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微处理器包含具有熔丝烧断功能的JTAG链，在将密码和密钥3存入该微处理器后，烧断JTAG链的熔丝。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的明码是由一个软件接入控制号码和该软件接入控制号码所对应的一个硬件序列号码组成的码序列；其中，
所述软件接入控制号是指终端软件的提供方授权给不同下游厂商不同功能时加以区分的号码；所述硬件序列号码是指终端方案提供方针对每个终端分配的一个序列号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的解密流程由处理器单元执行；所述的处理器单元包括处理器Core0、处理器Core1和处理器Core2；所述解密流程包括：系统启动后，所述处理器Core2发送鉴权命令给所述处理器Core1；所述处理器Core1接到鉴权请求后，通知所述处理器Core0，所述处理器Core0读取所述密码和密钥3，并通过处理器Core1传给处理器Core2；所述处理器Core2收到所述密码和密钥3后，使用从所述存储器中读出的密钥2对所述密钥3进行解密得到密钥1，使用密钥1对所述密码进行解密得到明码；所述处理器Core2将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权。
5.一种防止终端软件被盗用的装置，该装置设置在终端中，其特征在于，所述装置包括：
微处理器，用于存储用密钥1对明码加密得到的密码和用密钥2对密钥1加密得到的密钥3；
存储器，用于存放密钥2；
处理器单元，用于从所述微处理器中读取密码和密钥3，从所述存储器中读取密钥2，使用密钥2对密钥3进行解密得到密钥1，然后使用密钥1对密码解密得到明码，比较解密得到的明码与预先设定的明码来进行鉴权，如果解密得到的明码与预先设定的明码相同，则正常运行终端软件；如果解密得到的明码与预先设定的明码不相同，则启动关机程序；其中，所述预先设定的明码存储在处理器单元中。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的微处理器是单片机、或数字信号处理器、或可编程逻辑控制器。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的处理器单元包括：处理器Core0，用于运行物理层软件；处理器Core1，用于运行高层软件；处理器Core2，用于运行应用层软件。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器Core2发送鉴权命令给所述处理器Core1；所述处理器Core1接到鉴权请求后，通知所述处理器Core0，所述处理器Core0读取所述密码和密钥3，并通过处理器Core1传给处理器Core2；所述处理器Core2收到所述密码和密钥3后，使用从所述存储器中读出的密钥2对所述密钥3进行解密得到密钥1，使用密钥1对所述密码进行解密得到明码；所述处理器Core2将得到的明码与预先设定的明码进行比较鉴权。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的微处理器包含具有熔丝烧断功能的JTAG链，在将密码和密钥3存入该微处理器后，烧断JTAG链的熔丝。
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