CN104636666A - 一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置 - Google Patents

一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置，该方法包括：在移动终端的SE中存储预设密钥，在所述移动终端的TEE的OS内存储所述预设密钥以外的其他密钥；所述移动终端的TEE在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内；当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，所述TEE向所述SE发送安全操作请求，所述SE接收所述安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE。应用本发明能够提高移动终端进行信息处理的安全性。

Description

一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置
技术领域
本申请涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置。
背景技术
目前，移动终端中的应用运行环境一般包括两种：一种为富执行环境（RichExecution Environment，REE），在REE中可以执行任意应用；另一种为可信任执行环境（Trusted Execution Environment，TEE），TEE可以支持应用的安全启动、安全性管理等安全特性，具体地，TEE通过在移动终端内预置相关的密钥，或者动态写入相关密钥，在下载、启动或者运行应用时执行一系列的安全操作，从而提高移动终端进行信息处理的安全性。
TEE在移动终端内预置或者动态写入的密钥包括芯片商公钥和涉及到对应用的安全性进行管理的其他密钥，其中，芯片商公钥在移动终端生产过程中预置在移动终端核心芯片的ROM中，所述其他密钥存储在TEE的操作系统（OS）内，所述其他密钥可以在移动终端的生产过程中写入，也可以后续动态写入。
TEE在根据其预置或动态写入的密钥对应用执行安全操作时，首先从移动终端核心芯片的ROM中或者TEE的OS中获取相关密钥，然后TEE根据所述相关密钥执行相关的安全操作。
可见，目前用于提高移动终端进行信息处理的安全性的方法存在如下的缺陷：
首先，除了芯片商公钥存储在移动终端核心芯片的ROM中以外，其他密钥都存储在TEE OS内，由于TEE OS采用Flash作为存储介质，该介质不是安全的，如果用于存储安全性要求非常高的密钥，则存在被破解的风险，因此，移动终端进行信息处理的安全性仍然较差。
再者，由于除了芯片商公钥以外的其他密钥都需要存储在TEE OS内，因此，需要移动终端厂商在移动终端的发行过程中预置初始密钥，由于移动终端厂商一般都不具备密钥管理的相关资质，因此，这种密钥预置过程对终端厂商提出了新的要求，增加了移动终端发行流程的复杂性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法和安全装置，能够提高移动终端进行信息处理的安全性。
一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法，该方法包括：
在移动终端的安全模块（SE）中存储预设密钥，在所述移动终端的可信任执行环境（TEE）的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥；
所述移动终端的TEE在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内；
当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，所述TEE向所述SE发送安全操作请求，所述SE接收所述安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE。
一种用于移动终端进行安全地信息处理的安全装置，该装置包括可信任执行环境（TEE）模块和安全模块（SE）；
所述SE模块，用于存储预设密钥，接收所述TEE模块发送的安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE模块；
所述TEE模块，用于在该TEE模块的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥，在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内，当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，所述TEE向所述SE发送安全操作请求，接收所述SE模块返回的操作结果。
由上述技术方案可见，本发明通过在移动终端中增加安全模块（SE），将全部或部分密钥存储在所述SE中，由于SE是专门的嵌入式安全模块，其存储介质的安全性高于TEE的OS所在的FLASH介质，因此，解决了现有技术中由于密钥存储介质不安全而带来的信息处理安全隐患；并且，与所述密钥相关的安全操作也由所述SE模块执行，具体地，TEE向SE模块发送安全操作请求，由SE模块采用该SE模块本地存储的相关密钥执行相关安全操作，然后向TEE返回安全操作结果，使得所述预设密钥的预置过程可以由所述SE的生产或管理厂商进行，由于SE的生产或管理厂商具备密钥管理的相关资质，因此，既能够降低对终端厂商的要求，简化移动终端发行流程的复杂性，也能够进一步提高安全操作的可靠性，进一步提高信息处理的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于移动终端进行安全地信息处理的方法流程图。
图2是本发明实施例提供在APP下载过程中进行安全地信息处理的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的移动终端进行安全地信息处理的安全装置结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明实施例提供的用于移动终端进行安全地信息处理的方法流程图。
如图1所示，该流程包括：
步骤101，在移动终端的安全模块（SE）中存储预设密钥，在所述移动终端的可信任执行环境（TEE）的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥。
本步骤属于预处理步骤，在每次需要对当前信息处理进行安全操作时，可以直接从步骤102开始执行。
其中，所述预设密钥可以在移动终端发行之前预先写入到所述SE模块中，也可以在移动终端发行之后，由用户通过下载等方式写入到所述SE模块中，本发明实施例对所述预设密钥的种类不做限制，通常根据密钥的安全性要求，将安全性要求较高的密钥确定为预设密钥写入到所述SE模块中。
步骤102，所述移动终端的TEE在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内。
本步骤中，当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，执行步骤103，当所述安全操作的密钥存储在所述TEE的OS内时，执行步骤106。
步骤103，所述TEE向所述SE发送安全操作请求。
步骤104，所述SE接收所述安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作。
步骤105，所述SE将安全操作的操作结果返回给所述TEE，结束本流程。
步骤106，所述TEE采用所述OS内存储的密钥执行安全操作，结束本流程。
由图1所示方法可见，由于图1所示方法将全部或部分密钥改为存储在所述SE中，由于SE是专门的安全模块，其存储介质的安全性高于TEE的OS所在的FLASH介质，因此，解决了现有技术中由于密钥存储介质不安全而带来的信息处理安全隐患，特别地，为了进一步提高安全性，还可以将SE内的密钥存储在所述SE的专门的安全存储区域内。
其中，可以将所有密钥都存储在所述SE内，从而使得所有密钥的存储及其相关的安全操作都由所述SE来完成，最大化地提高信息处理的安全性。也可以根据密钥的安全性要求，将一部分密钥仍然存储在TEE的OS内，仍然由TEE根据该部分密钥进行相关的安全操作，而将剩余的安全性要求较高的密钥调整为存储在所述SE内，由所述SE进行该部分安全性要求较高的密钥的相关安全操作，从而既能够保证安全性要求较高的密钥及其相关安全操作的安全性，又能够尽量减少TEE与SE之间的信息交互，节省信息交互所需的资源。
其中，当所述预设密钥为芯片商公钥以外的所有密钥或部分密钥时，所述的芯片商公钥一般仍然预置在移动终端的核心芯片的ROM中。
下面以应用（APP）的下载过程为例，对本发明实施例提供的信息处理方法进行示例性地介绍，所举例子并不用于限制本发明，具体请参见图2。
图2是本发明实施例提供在APP下载过程中进行安全地信息处理的方法流程图。
如图2所示，该流程包括：
步骤201，TEE向SE申请应用安装指令。
步骤202，所述SE对所述应用安装指令进行签名。
步骤203，所述SE向所述TEE返回携带有签名的应用安装指令。
步骤204，所述TEE根据所述携带有签名的应用安装指令向可信任服务管理平台（TSM）发送应用安装请求。
步骤205，所述TEE接收携带有TSM的签名的应用下载请求。
步骤206，所述TEE将携带有TSM的签名的应用下载请求发给所述SE，
步骤207，所述SE验证所述应用下载请求。
步骤208，所述SE向所述TEE返回验证响应消息。
步骤209，所述TEE在所述验证响应消息为验证通过消息时，加载所述应用。
本步骤中，当TEE接收到的验证响应消息为验证不通过的消息时，TEE执行验证不通过时的流程，例如，TEE不加载所述应用，并提示加载失败的原因。
其中，优选地，步骤208中的验证响应消息中携带有所述SE的签名，步骤209进一步向TSM发送携带有所述SE的签名的应用下载响应消息，TSM在接收到TEE发来的应用下载响应消息以后，可以进一步对所述下载响应消息进行验证，以便TSM了解应用的下载情况。
根据本发明实施例提供的上述信息处理方法，本发明实施例还提供了一种用于移动终端进行安全地信息处理的安全装置，具体请参见图3。
图3是本发明实施例提供的移动终端进行安全地信息处理的安全装置结构示意图。
如图3所示，该装置包括可信任执行环境（TEE）模块301和安全模块（SE）302。
SE模块302，用于存储预设密钥，接收所述TEE模块发送的安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥并执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE模块301。
TEE模块301，用于在该TEE模块301的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥，在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE301的OS内还是存储在所述SE302内，当所述安全操作的密钥存储在所述SE302内时，所述TEE301向所述SE302发送安全操作请求，接收所述SE模块302返回的操作结果。
其中，TEE模块301，还用于当所述安全操作的密钥存储在所述TEE301的OS内时，所述TEE301采用所述OS内存储的密钥执行安全操作。
TEE模块301具体可以包括安全功能模块3011、SE交互模块3012以及本地密钥存储和安全交互模块3013，所示SE模块302可以包括密钥存储和安全交互模块；
其中，所述安全功能模块3011，用于在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内，当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，向所述SE交互模块3012发送安全操作请求，接收所述SE交互模块3012转发的操作结果，当所述安全操作的密钥存储在所述TEE的OS内时，向所述本地密钥存储和安全交互模块3013发送安全操作请求，接收所述本地密钥存储和安全交互模块3013返回的操作结果。
所述SE交互模块3012，用于将所述安全功能模块3011的安全操作请求转发给所述SE内的密钥存储和安全交互模块，接收所述密钥存储和安全交互模块返回的操作结果。
所述本地密钥存储和安全交互模块3013，用于根据所述安全功能模块3011的安全操作请求，采用TEE的OS内存储的密钥，执行相应的安全操作，将安全操作的结果返回给所述安全功能模块3011。
所述SE内的密钥存储和安全交互模块，用于根据所述SE交互模块3012发来的安全操作请求，采用所述SE内存储的密钥，并执行相应的安全操作，将安全操作的结果返回给所述SE交互模块3012。
为了进一步提高密钥存储的安全性，SE模块302可以将所述预设密钥存储在所述SE的专门的安全存储区域内。
其中，需要对当前信息处理进行安全操作的情况包括应用（APP）的下载过程，在该过程中，TEE模块301和SE模块302的交互过程可以包括：
TEE301向所述SE302申请应用安装指令，所述SE302对所述应用安装指令进行签名，向所述TEE301返回携带有签名的应用安装指令。
所述TEE301根据所述携带有签名的应用安装指令向可信任服务管理平台（TSM）发送应用安装请求，接收携带有TSM的签名的应用下载请求。
所述TEE301将携带有TSM的签名的应用下载请求发给所述SE302，所述SE302验证所述应用下载请求，向所述TEE301返回验证响应消息。
所述TEE301在所述验证响应消息为验证通过消息时，加载所述应用。
其中，优选地，所述验证响应消息中携带有所述SE的签名，TEE301进一步向TSM发送携带有所述SE的签名的应用下载响应消息，TSM在接收到TEE发来的应用下载响应消息以后，可以进一步对所述下载响应消息进行验证，以便TSM了解应用的下载情况。
其中，本发明实施例所述的SE至少包括但不限于嵌入式安全模块（eSE）、SIM卡、SD卡等形态的安全模块。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于移动终端进行安全地信息处理的方法，其特征在于，该方法包括：
在移动终端的安全模块（SE）中存储预设密钥，在所述移动终端的可信任执行环境（TEE）的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥；
所述移动终端的TEE在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内；
当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，所述TEE向所述SE发送安全操作请求，所述SE接收所述安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述安全操作的密钥存储在所述TEE的OS内时，所述TEE采用所述OS内存储的密钥并执行安全操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设密钥存储在所述SE的专门的安全存储区域内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设密钥包括所有密钥，或者，所述预设密钥包括所有密钥中的部分密钥。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述预设密钥包括除了芯片商公钥以外的其他密钥时，该方法还包括：
在移动终端的核心芯片的ROM中预置芯片商公钥。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前信息处理包括应用（APP）的下载过程，该方法包括：
TEE向所述SE申请应用安装指令，所述SE对所述应用安装指令进行签名，向所述TEE返回携带有签名的应用安装指令；
所述TEE根据所述携带有签名的应用安装指令向可信任服务管理平台（TSM）发送应用安装请求，接收携带有TSM的签名的应用下载请求；
所述TEE将携带有TSM的签名的应用下载请求发给所述SE，所述SE验证所述应用下载请求，向所述TEE返回验证响应消息；
所述TEE在所述验证响应消息为验证通过消息时，加载所述应用。
7.一种用于移动终端进行安全地信息处理的安全装置，其特征在于，该装置包括可信任执行环境（TEE）模块和安全模块（SE）；
所述SE模块，用于存储预设密钥，接收所述TEE模块发送的安全操作请求，根据所述安全操作请求采用存储在所述SE内的密钥执行安全操作，将操作结果返回给所述TEE模块；
所述TEE模块，用于在该TEE模块的操作系统（OS）内存储所述预设密钥以外的其他密钥，在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内，当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，所述TEE向所述SE发送安全操作请求，接收所述SE模块返回的操作结果。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述TEE模块，用于当所述安全操作的密钥存储在所述TEE的OS内时，所述TEE采用所述OS内存储的密钥执行安全操作。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，TEE模块包括安全功能模块、SE交互模块以及本地密钥存储和安全交互模块，所示SE模块包括密钥存储和安全交互模块；
其中，所述安全功能模块，用于在需要对当前信息处理进行安全操作时，判断所述安全操作的密钥是存储在所述TEE的OS内还是存储在所述SE内，当所述安全操作的密钥存储在所述SE内时，向所述SE交互模块发送安全操作请求，接收所述SE交互模块转发的操作结果，当所述安全操作的密钥存储在所述TEE的OS内时，向所述本地密钥存储和安全交互模块发送安全操作请求，接收所述本地密钥存储和安全交互模块返回的操作结果；
所述SE交互模块，用于将所述安全功能模块的安全操作请求转发给所述SE内的密钥存储和安全交互模块，接收所述密钥存储和安全交互模块返回的操作结果；
所述本地密钥存储和安全交互模块，用于根据所述安全功能模块的安全操作请求，采用TEE的OS内存储的密钥，执行相应的安全操作，将安全操作的结果返回给所述安全功能模块；
所述SE内的密钥存储和安全交互模块，用于根据所述SE交互模块发来的安全操作请求，采用所述SE内存储的密钥，执行相应的安全操作，将安全操作的结果返回给所述SE交互模块。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述当前信息处理包括应用（APP）的下载过程，
TEE向所述SE申请应用安装指令，所述SE对所述应用安装指令进行签名，向所述TEE返回携带有签名的应用安装指令；
所述TEE根据所述携带有签名的应用安装指令向可信任服务管理平台（TSM）发送应用安装请求，接收携带有TSM的签名的应用下载请求；
所述TEE将携带有TSM的签名的应用下载请求发给所述SE，所述SE验证所述应用下载请求，向所述TEE返回验证响应消息；
所述TEE在所述验证响应消息为验证通过消息时，加载所述应用。
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