CN105005717A - Usbs固件升级及加密的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种USBS固件升级及加密的方法，该方法包括以下步骤：步骤1，对终端设备进行上电复位；步骤2，判断为初次上电或第二次上电及后续上电；若为初次上电，则进行步骤31；若为第二次上电及后续上电，则进行步骤32；步骤31，在执行过程中完成加密之后通过自编程方式擦除加密代码，以保证加密信息只生成一次；擦除加密代码后复位并结束；步骤32，校验加密信息；步骤4，连机检测；步骤5，挂载U盘；步骤6，刷固件且进行USB线联机检测；步骤7，复位：当升级完成后拔出USB线设备进行软件复位。本发明具有便捷的升级操作、安全的加密方式、端口的可配置性及节省了硬件成本等特点。

Description

USBS固件升级及加密的方法
技术领域
本发明涉及终端设备数据维护技术领域，尤其涉及一种USBS固件升级及加密的方法。
背景技术
   随着科技的不断进步，信息行业技术的不断发展，人们可享受到越来越多由高科技带来的便捷服务和高品质的生活。特别是近年来在电信网络而后多媒体技术的不断升级、视频技术与流媒体技术应用不断推陈出新的前景下，提供这些新业务的终端设备种类也越来越丰富、功能越来越强大、智能化程度越来越高。具有多媒体功能的终端正以多种不同形式进入千家万户、政府机关和企事业单位，成为人们生活、工作和娱乐中不可或缺的通信产品。
    终端设备有着共同的特点就是智能化、自动化程度高，可以连上Iinternet或专有网络，电信运营商根据开展的运营业务对终端设备的软固件、配置进行管理和升级维护。
目前终端设备的软固件升级及保护的方式主要有以下几种：
1）USB升级：USB升级如手机刷固件，只需要一根 USB线跟电脑上的上位机及其驱动程序即可。实际上就是产品在升级的时候作为一个 USB设备连接电脑，配合电脑上的上位机将固件写入产品从而实现对产品固件的升级；该升级方式由于在电脑端都需要一个上位机及驱动程序，普通用户操作的时候存在使用障碍，而且不同的系统需要分别开发上位机导致在一些电脑上根本无法升级。
2）SD卡升级：SD卡升级是以 SD卡作为媒介，升级固件的时候先将固件拷贝到SD卡，再将SD卡插入设备的卡槽，然后启动设备，设备中的 bootloader通过根文件系统(如FAT32)检查 SD卡中的文件，当检测到新的固件时会将新的固件写入产品中；由于 SD卡升级在固件升级的时候需要SD卡(在将固件拷贝到 SD卡的时候通常还需要读卡器)，这无疑增加了成本。而如果让用户使用自己的 SD卡则用户需要先将 SD卡中的数据备份再格式化，然后再拷贝固件到 SD卡，因为 SD卡中原来的文件如果太多会增加检测 SD卡中的固件所需的时间；
3）加密：现在很多 IC都有全球唯一的 ID，对 ID进行相应的运算可以得到一组加密信息，通过匹配加密信息就可以确定产品是否被破解，从而决定程序是否要进一步往下执行；目前的做法是判断一个标志位决定是否要生成加密信息，一旦标志位被恢复则加密失效。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种USBS固件升级及加密的方法，该方法具有便捷的升级操作、安全的加密方式、端口的可配置性及节省了硬件成本，且而USBS使用的加密是将生成加密的代码擦除从而确保不会重复生成加密信息。
为实现上述目的，本发明提供一种USBS固件升级及加密的方法，包括以下步骤：
步骤1，对终端设备进行上电复位；
步骤2，判断为初次上电或第二次上电及后续上电；若为初次上电，则进行步骤31；若为第二次上电及后续上电，则进行步骤32；
步骤31，在执行过程中完成加密之后通过自编程方式擦除加密代码，以保证加密信息只生成一次；擦除加密代码后复位并结束；
步骤32，校验加密信息；
步骤4，连机检测；
步骤5，挂载 U盘；
步骤6，刷固件且进行USB线联机检测；
步骤7，复位：当升级完成后拔出 USB线设备进行软件复位。
其中，从第二次上电开始无需执行步骤31，直接执行步骤32，该步骤是校验步骤31过程中生成的加密信息，若是校验通过，则进行步骤4；若是校验不通过，则报错并停止继续往下执行。
其中，所述步骤4的具体步骤为：在终端设备的硬件设计上，当该终端设备通过USB线连接电脑时会在一个特定的管脚上产生一个有效电平，通过检测该管脚上的有效电平决定是升级固件还是引导App。
其中，所述步骤4中若是电平无效，则直接引导App，之后 App就运行起来了；若是电平有效则将设备进行步骤5；且该有效电平是通过配置软件配置的。
其中，所述步骤5的具体步骤为：当终端设备检测到USB线连接时，初始化 USB、资源和数据，即可在电脑上看到一个U盘，对该U盘的操作将是直接对芯片内部Flash的操作。
其中，所述步骤6的具体步骤为：对该U盘格式化之后就可以将固件的格式*.bin与*.mac拷贝到该U盘中进行升级固件。
其中，所述步骤6还包括以下动作：刷固件的同时不停地检测USB线连机，以判断 USB线是否已经拔出；若是检测到USB线未拔出则继续检测；若是USB线拔出则进入到下一步。
其中，所述步骤7的具体步骤为：若是当升级完成后拔出 USB线设备将进行软件复位，复位之后软件流程将从步骤 32开始执行，若是当USB线一直处于断开状态将在步骤4中引导 App；若是 USB线拔出又迅速连接上将继续执行步骤 5、6、7。
其中，所述*.bin为直接的机器码文件；所述*.mac是自定义的*.bin文件的扩展。
其中，该USBS提供端口配置功能可在不编译代码的情况下根据终端设备用PC端配置软件配置端口；使得同一个程序只需根据终端设备实际使用的端口重新配置一下即可使用在不同的终端设备上。
与现有技术相比，本发明提供的USBS固件升级及加密的方法，具有如下有益效果：
1）便捷的升级操作：由于在升级固件时通过 USB线将产品连接到电脑，在电脑上看到的只是一个 U盘，然后将提供的固件拷贝到这个U盘即可升级固件，该固件升级方式的操作与拷贝一个文件到 U盘的操作是一样，免驱且无需上位机以达到了升级操作的便捷性；
2）节省硬件成本：SBS在升级的时候不像 SD卡升级那样需要 SD卡作为媒介，从而相比 SD卡升级可以节省 SD卡的成本；
3）安全的加密方式：过去依赖于 ID的加密方式由于是判断标志位决定是否生成加密信息，从而导致加密信息存在多次生成的可能，所以并不能很好地保护自己的软件；而本发明 USBS通过将生成加密信息的代码擦除从而确保加密信息只生成一次，更好地保护自己的软件；
4）端口可配置：传统可以通过一些编译器的可视化界面配置我们在软件中使用端口，但必须经过编译配置才能生效，本发明USBS可以不用重新编译而直接通过可视化界面配置端口，在不同的产品上根据终端设备用PC端配置软件配置端口即可，无需重新编译代码，使得同一个程序只需根据产品实际使用的端口重新配置一下即可使用在不同的产品上。
附图说明
图1为本发明的USBS固件升级及加密的方法的流程图；
图2为本发明与现有的升级方式的对比图；
图3为本发明中不同的操作系统对U盘的两种不同的处理方式；
图4为本发明中PC端配置软件配置端口的运行界面图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，本发明的USBS固件升级及加密的方法，包括以下步骤：
步骤S1，对终端设备进行上电复位；
步骤S2，判断为初次上电或第二次上电及后续上电；若为初次上电，则进行步骤S31；若为第二次上电及后续上电，则进行步骤S32；该步骤有两个独立的过程，分别是步骤S31和步骤S32；它们不是传统意义上的if语句分支，初次上电时执行步骤S31过程。
步骤S31，在执行过程中完成加密之后通过自编程方式擦除加密代码，以保证加密信息只生成一次；擦除加密代码后复位并结束；该步骤主要负责加密，在执行过程中完成加密之后将通过自编程方式擦除加密代码以保证加密信息只生成一次，并且以特定的代码覆盖步骤S31过程的入口，从而确保后续上电只执行步骤S32过程，步骤S31过程最后将通过软件复位，至此步骤S31结束。
步骤S32，校验加密信息；从第二次上电开始无需执行步骤S31，直接执行步骤32，该步骤是校验步骤S31过程中生成的加密信息，若是校验通过，则进行步骤S4；若是校验不通过，则报错并停止继续往下执行。
步骤S4，连机检测；步骤S4的具体步骤为：在终端设备的硬件设计上，当该终端设备通过USB线连接电脑时会在一个特定的管脚上产生一个有效电平，通过检测该管脚上的有效电平决定是升级固件还是引导App。若是电平无效，则直接引导App，之后 App就运行起来了；若是电平有效则将设备进行步骤S5；且该有效电平是通过配置软件配置的。该USBS提供端口配置功能可在不编译代码的情况下根据终端设备用PC端配置软件配置端口；使得同一个程序只需根据终端设备实际使用的端口重新配置一下即可使用在不同的终端设备上。
步骤S5，挂载 U盘；具体步骤为：当终端设备检测到USB线连接时，初始化 USB、资源和数据，即可在电脑上看到一个U盘，对该U盘的操作将是直接对芯片内部Flash的操作。
步骤S6，刷固件且进行USB线联机检测；具体步骤为：对该U盘格式化之后就可以将固件的格式*.bin与*.mac拷贝到该U盘中进行升级固件；同时在该过程中也会不停地检测USB线连机，以判断 USB线是否已经拔出；若是检测到USB线未拔出则继续检测；若是USB线拔出则进入到下一步。
步骤S7，复位：当升级完成后拔出 USB线设备进行软件复位，具体步骤为：若是当升级完成后拔出 USB线设备将进行软件复位，复位之后软件流程将从步骤S32开始执行，若是当USB线一直处于断开状态将在步骤S4中引导 App；若是 USB线拔出又迅速连接上将继续执行步骤S5、S6、S7。
本发明中， *.bin为直接的机器码文件；*.mac是自定义的*.bin文件的扩展，主要是由于不同的操作系统对U盘存在图3两种不同的处理方式。Trashes部分是苹果等电脑系统自动往移动U盘中写出除根文件系统数据之外的内容，因苹果电脑上会自动写入以“Trashes”命名的跟目录固将其称作“Trashes”。由于“Trashes”这部分数据的存在会改变 App(即固件)的存放地址导致在苹果等电脑上使用*.bin文件进行固件升级之后 App不能被正常引导从而导致 App启动失败，而*.mac文件就是为了适应此类系统而做的扩展。*.mac文件可以在目前所有支持 U盘的电脑操作系统上使用。
本发明中PC端配置软件配置端口的运行界面如图4所示，可根据图4界面进行操作。另外，与现有技术相比，本发明提供的方法与现有的升级方法相比，具有如图2所示的优势。
本发明提供的USBS固件升级及加密的方法，具有如下有益效果：
1）便捷的升级操作：由于在升级固件时通过 USB线将产品连接到电脑，在电脑上看到的只是一个 U盘，然后将提供的固件拷贝到这个U盘即可升级固件，该固件升级方式的操作与拷贝一个文件到 U盘的操作是一样，免驱且无需上位机以达到了升级操作的便捷性；
2）节省硬件成本：SBS在升级的时候不像 SD卡升级那样需要 SD卡作为媒介，从而相比 SD卡升级可以节省 SD卡的成本；
3）安全的加密方式：过去依赖于 ID的加密方式由于是判断标志位决定是否生成加密信息，从而导致加密信息存在多次生成的可能，所以并不能很好地保护自己的软件；而本发明 USBS通过将生成加密信息的代码擦除从而确保加密信息只生成一次，更好地保护自己的软件；
4）端口可配置：传统可以通过一些编译器的可视化界面配置我们在软件中使用端口，但必须经过编译配置才能生效，本发明USBS可以不用重新编译而直接通过可视化界面配置端口，在不同的产品上根据终端设备用PC端配置软件配置端口即可，无需重新编译代码，使得同一个程序只需根据产品实际使用的端口重新配置一下即可使用在不同的产品上。
本发明中USBS的英文名称为：USB Storage，是一个程序，该程序演示了如何在各种USB FUNCTION之间进行切换.一个典型的应用就是把Windows Mobile/WINCE变成U盘使用。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对终端设备进行上电复位；
步骤2，判断为初次上电或第二次上电及后续上电；若为初次上电，则进行步骤31；若为第二次上电及后续上电，则进行步骤32；
步骤31，在执行过程中完成加密之后通过自编程方式擦除加密代码，以保证加密信息只生成一次；擦除加密代码后复位并结束；
步骤32，校验加密信息；
步骤4，连机检测；
步骤5，挂载 U盘；
步骤6，刷固件且进行USB线联机检测；
步骤7，复位：当升级完成后拔出 USB线设备进行软件复位。
2.根据权利要求1所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，从第二次上电开始无需执行步骤31，直接执行步骤32，该步骤是校验步骤31过程中生成的加密信息，若是校验通过，则进行步骤4；若是校验不通过，则报错并停止继续往下执行。
3.根据权利要求1所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤为：在终端设备的硬件设计上，当该终端设备通过USB线连接电脑时会在一个特定的管脚上产生一个有效电平，通过检测该管脚上的有效电平决定是升级固件还是引导App。
4.根据权利要求3所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤4中若是电平无效，则直接引导App，之后 App就运行起来了；若是电平有效则将设备进行步骤5；且该有效电平是通过配置软件配置的。
5.根据权利要求1所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤5的具体步骤为：当终端设备检测到USB线连接时，初始化 USB、资源和数据，即可在电脑上看到一个U盘，对该U盘的操作将是直接对芯片内部Flash的操作。
6.根据权利要求1所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤6的具体步骤为：对该U盘格式化之后就可以将固件的格式*.bin与*.mac拷贝到该U盘中进行升级固件。
7.根据权利要求6所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤6还包括以下动作：刷固件的同时不停地检测USB线连机，以判断 USB线是否已经拔出；若是检测到USB线未拔出则继续检测；若是USB线拔出则进入到下一步。
8.根据权利要求3所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述步骤7的具体步骤为：若是当升级完成后拔出 USB线设备将进行软件复位，复位之后软件流程将从步骤 32开始执行，若是当USB线一直处于断开状态将在步骤4中引导 App；若是 USB线拔出又迅速连接上将继续执行步骤 5、6、7。
9.根据权利要求6所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，所述*.bin为直接的机器码文件；所述*.mac是自定义的*.bin文件的扩展。
10.根据权利要求1所述的USBS固件升级及加密的方法，其特征在于，该USBS提供端口配置功能可在不编译代码的情况下根据终端设备用PC端配置软件配置端口；使得同一个程序只需根据终端设备实际使用的端口重新配置一下即可使用在不同的终端设备上。
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