CN106802810A - 固件升级方法及装置、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固件升级方法及装置、系统。其中，该方法包括：获取密钥；判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上；若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级。本发明解决了相关技术中固件升级时安全性低的技术问题。

Description

固件升级方法及装置、系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种固件升级方法及装置、系统。

背景技术

固件升级是提升固件性能的重要途径，其是指通过专门的升级程序，将硬件中的工作程序或源代码进行改进，使其得到兼容性、性能或者功能上的提高。这种升级可将机器的性能不断提高，进行将主机系统的潜力不断发挥出来，然而，固件升级(或刷机)如果在没有加密安全控制下有很大的风险，最大的风险就是黑客恶意修改或误操作升级会导致系统无法工作使用的情况。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种固件升级方法及装置、系统，以至少解决相关技术中固件升级时安全性低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种固件升级方法，包括：获取密钥；判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上；若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级。

进一步地，在利用上述目标密钥开启上述写总线通道之后，且在对上述固件进行升级之前，上述方法还包括：读取存储器的写保护信号，其中，上述存储器设置在上述目标硬件上，用于存储上述固件；将读取的上述写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

进一步地，在将读取的上述写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对上述固件进行升级之前，上述方法还包括：获取上述存储器的地址；利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，上述地址转换模块设置在上述目标硬件上。

进一步地，在对上述固件进行升级之后，上述方法还包括：从上述存储器中读取升级后的固件内容；判断所读取的上述升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；若不同，获取上述升级后的固件内容中与上述预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；对上述差异部分进行重升级处理。

进一步地，获取密钥包括：接收系统主机发送的密钥；和/或接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种固件升级装置，包括：第一获取单元，用于获取密钥；第一判断单元，用于判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上；第一升级单元，用于在相同的情况下，利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级。

进一步地，上述装置还包括：第一读取单元，用于在利用上述目标密钥开启上述写总线通道之后，且在对上述固件进行升级之前，读取存储器的写保护信号，其中，上述存储器设置在上述目标硬件上，用于存储上述固件；电平处理单元，用于将读取的上述写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

进一步地，上述装置还包括：第二获取单元，用于在将读取的上述写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对上述固件进行升级之前，获取上述存储器的地址；转换单元，用于利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，上述地址转换模块设置在上述目标硬件上。

进一步地，上述装置还包括：第二读取单元，用于在对上述固件进行升级之后，从上述存储器中读取升级后的固件内容；第二判断单元，用于判断所读取的上述升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；第三获取单元，用于在不同的情况下，获取上述升级后的固件内容中与上述预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；第二升级单元，用于对上述差异部分进行重升级处理。

进一步地，上述第一获取单元包括：第一接收模块，用于接收系统主机发送的密钥；和/或第二接收模块，用于接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种固件升级系统，其特征在于，包括：固件升级装置，用于获取密钥，并判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上，以及若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级；系统主机，其上设置有固件升级程序，用于根据上述固件升级程序控制上述固件升级装置进行固件升级。

在本发明实施例中，在固件升级前采用一种加密的方式，通过获取密钥；判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上；若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级，达到了固件升级时安全性高的目的，从而实现了固件升级进行多重保护并防止系统无法工作的技术效果，进而解决了相关技术中固件升级时安全性低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的固件升级方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的固件升级装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的固件升级系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的另一种可选的固件升级系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种可选的固件升级方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种可选的固件升级方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取密钥；

步骤S104，判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上；

步骤S106，若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级。

其中，固件(firmware)，是一种嵌入在硬件装置中的软件。通常它是位于快闪存储器中，而且可以让使用者更新。固件升级是指通过专门的升级程序，将硬件中的工作程序或源代码进行改进，使其得到兼容性、性能或者功能上的提高。这种升级可将机器的性能不断提高，进行将主机系统的潜力不断发挥出来。

也即，为了实现安全的升级固件，在对固件升级之前，获取密钥，密钥是为了防止黑客恶意修改或误操作升级导致系统无法工作而增设的。通讯模块接受到密钥后便打开其和多路复用器之间的写总线通道，这样总线可读可写，即可对上述固件进行升级；反之写通道不能工作，只能有读的功能。

通过上述步骤，在固件升级前采用一种加密的方式，通过获取密钥；判断获取到的密钥与目标密钥是否相同，其中，目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，通讯模块与多路复用器均设置在目标硬件上；若相同，则利用目标密钥开启写总线通道，以对固件进行升级，达到了固件升级时安全性高的目的，从而实现了固件升级进行多重保护并防止系统无法工作的技术效果，进而解决了相关技术中固件升级时安全性低的技术问题。

由于存储器的整个固件内容是开放的，以便硬件(如显示控制芯片)和系统主机直接读取，但是不能随便改写，它带有写保护信号；写保护信号拉高成高电平表示处于写保护状态，只能读取存储器里面的内容不能改写存储器固件的内容。因此，在利用目标密钥开启写总线通道之后，且在对固件进行升级之前，方法还包括：读取存储器的写保护信号，其中，存储器设置在目标硬件上，用于存储固件；将读取的写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

当然，在利用目标密钥开启写总线通道之后，且在对固件进行升级之前，方法还包括对固件的其他内部模块进行改写或调试，改写或调试内部模块配置寄存器的值也需要通过秘钥把总线写操作功能打开，只需要将多路复用器自动转换至内部模块，即可实现对改写或调试，以免错误的改写内部模块的配置，影响系统正常工作。

可选地，在将读取的写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对固件进行升级之前，上述方法还包括：获取存储器的地址；利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，地址转换模块设置在目标硬件上。

为了在系统主机端防止对固件存储器的写操作，会在系统主机驱动端应用程序接口函数禁用固件存储器的写操作芯片地址，以防止错误改写固件内容，例如标准的eeprom的地址0xA0会被API写函数禁用掉。在存储器端，其地址是固定的，必须是0xA0，所以可以在固件存储器的“地址转换模块”自动转换任何地址(0x00～0xFF)到存储器地址0xA0，这样就可以动态变换地址或静态的选用除了0xa0以外任何别的地址来升级固件内容,达到加密保护的作用。

可选地，在对固件进行升级之后，上述方法还包括：从存储器中读取升级后的固件内容；判断所读取的升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；若不同，获取升级后的固件内容中与预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；对差异部分进行重升级处理。

也即，按以上操作写入固件内容完成后，可以读出存储器里面升级后的固件内容，和系统主机上升级程序内的原始固件文件一一对比，相互校验比较，所有地址的值完全一样表示升级成功，有地址值不一样的(即存在差异部分)就重新写入相同地址的原始值，不用全部重新，只需写入地址值不一样的地方，然后读出写入的值再进行校验比较，直到内容完全一样，这样又节省时间又安全，不会导致错误和升级内容不一样的情况产生。通过上述方法，更新完成固件内容后带有校验功能，保证写入存储器的固件和原始的固件内容完全一样，且校验比较方法使得更新固件时间很短，以便节约量产或是用户的时间。

可选地，获取密钥包括：接收系统主机发送的密钥；和/或接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

也即，接收系统主机发送的密钥即可获取密钥，系统主机的密钥可以在硬件(如芯片)设计时，约定一个密钥A，该密钥A可以对应芯片的厂商和芯片名称代号；或者，根据特定算法产生不同的密钥后，将不同的密钥值进行对比，若密钥值相同，将写总线打开，如主机先写一个随机数序列R到待固件升级的目标设备，主机用随机数序列R通过哈希算法生成一个秘钥M，目标机也用随机数序列R通过哈希算法生成一个秘钥N，主机把秘钥M发送给目标机，目标机接收到后对比M和N，若M和N相等，把写通道打开，进一步的进行升级固件操作，需要说明的是，设备每一次上电，随机数序列R不一样的，使得根据特定算法将写总线打开使得更难被黑客破解。进而达到固件升级时安全性高的目的。此外，约定的这个密钥A只有芯片设计厂商自己知道，每一类芯片各自有不同的密钥。系统主机端升级程序首先读取芯片代号，如果是在固件升级列表内的芯片，就下发此芯片密钥A，辅助通讯模块接受到密钥A后便打开其和多路复用器之间的写总线通道，这样总线可读可写，反之写通道不能工作，只能有读的功能。

实施例2

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种固件升级装置。图2是根据本发明实施例的一种可选的固件升级装置的示意图，该固件升级装置包括：第一获取单元20，用于获取密钥；第一判断单元40，用于判断获取到的密钥与目标密钥是否相同，其中，目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，通讯模块与多路复用器均设置在目标硬件上；第一升级单元60，用于在相同的情况下，利用目标密钥开启写总线通道，以对固件进行升级。

通过上述装置，达到了固件升级时安全性高的目的，从而实现了固件升级进行多重保护并防止系统无法工作的技术效果，进而解决了相关技术中固件升级时安全性低的技术问题。

可选地，上述装置还包括：第一读取单元，用于在利用目标密钥开启写总线通道之后，且在对固件进行升级之前，读取存储器的写保护信号，其中，存储器设置在目标硬件上，用于存储固件；电平处理单元，用于将读取的写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

可选地，上述装置还包括：第二获取单元，用于在将读取的写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对固件进行升级之前，获取存储器的地址；转换单元，用于利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，地址转换模块设置在目标硬件上。

可选地，上述装置还包括：第二读取单元，用于在对固件进行升级之后，从存储器中读取升级后的固件内容；第二判断单元，用于判断所读取的升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；第三获取单元，用于在不同的情况下，获取升级后的固件内容中与预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；第二升级单元，用于对差异部分进行重升级处理。

可选地，第一获取单元包括：第一接收模块，用于接收系统主机发送的密钥；和/或第二接收模块，用于接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

需要说明的是，实施例2中装置部分各实施方式与实施例1中方法部分各实施方式是相对应的，在此不再赘述。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种固件升级系统，图3是根据本发明实施例的一种可选的固件升级系统的示意图，该固件升级系统包括：固件升级装置，用于获取密钥，并判断获取到的上述密钥与目标密钥是否相同，其中，上述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，上述通讯模块与上述多路复用器均设置在上述目标硬件上，以及若相同，则利用上述目标密钥开启上述写总线通道，以对上述固件进行升级；系统主机，其上设置有固件升级程序，用于根据上述固件升级程序控制上述固件升级装置进行固件升级。

其中，系统主机可以是手机，笔记本，个人电脑，也可以通过远程控制的方式对硬件上的固件进行升级。EDID是一种(视频电子标准协会)VESA标准数据格式，其中包含视频显示及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。这些信息保存在显示节中，用来通过一个DDC(Display Data Channel)与系统进行通信，这是在显示器和PC(个人电脑)图形适配器之间进行的。最新版本的EDID可以各种显示器类型中使用，这是因为EDID提供了几乎所有显示参数的通用描述。并且，系统主机与硬件的通信连接方式可以是有线连接，可在硬件上设置有通讯接口，如图4所示，图4是根据本发明实施例的另一种可选的固件升级系统的示意图，硬件为芯片，其上设置有辅助通讯的接口，与系统主机进行有线通讯，辅助通讯接口写功能有对应密钥，防止人为的蓄意或是误操作写入错误数据导致系统不能正常工作。当然，系统主机与硬件的通信连接方式也可以是无线连接方式，实现对固件的升级，需要说明的是，硬件也可以是例如手机，笔记本，个人电脑，银行系统等等都会遇到固件升级的情况的所有产品。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种固件升级方法，其特征在于，包括：

获取密钥；

判断获取到的所述密钥与目标密钥是否相同，其中，所述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，所述通讯模块与所述多路复用器均设置在所述目标硬件上；

若相同，则利用所述目标密钥开启所述写总线通道，以对所述固件进行升级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述目标密钥开启所述写总线通道之后，且在对所述固件进行升级之前，所述方法还包括：

读取存储器的写保护信号，其中，所述存储器设置在所述目标硬件上，用于存储所述固件；

将读取的所述写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将读取的所述写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对所述固件进行升级之前，所述方法还包括：

获取所述存储器的地址；

利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，所述地址转换模块设置在所述目标硬件上。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述固件进行升级之后，所述方法还包括：

从所述存储器中读取升级后的固件内容；

判断所读取的所述升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；

若不同，获取所述升级后的固件内容中与所述预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；

对所述差异部分进行重升级处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取密钥包括：

接收系统主机发送的密钥；和/或

接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

6.一种固件升级装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取密钥；

第一判断单元，用于判断获取到的所述密钥与目标密钥是否相同，其中，所述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，所述通讯模块与所述多路复用器均设置在所述目标硬件上；

第一升级单元，用于在相同的情况下，利用所述目标密钥开启所述写总线通道，以对所述固件进行升级。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一读取单元，用于在利用所述目标密钥开启所述写总线通道之后，且在对所述固件进行升级之前，读取存储器的写保护信号，其中，所述存储器设置在所述目标硬件上，用于存储所述固件；

电平处理单元，用于将读取的所述写保护信号对应的高电平拉低为低电平。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取单元，用于在将读取的所述写保护信号对应的高电平拉低为低电平之后，且在对所述固件进行升级之前，获取所述存储器的地址；

转换单元，用于利用地址转换模块将获取的地址转换为目标地址，其中，所述地址转换模块设置在所述目标硬件上。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二读取单元，用于在对所述固件进行升级之后，从所述存储器中读取升级后的固件内容；

第二判断单元，用于判断所读取的所述升级后的固件内容与预先设定的升级后的固件内容是否相同；

第三获取单元，用于在不同的情况下，获取所述升级后的固件内容中与所述预先设定的升级后的固件内容中的差异部分；

第二升级单元，用于对所述差异部分进行重升级处理。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元包括：

第一接收模块，用于接收系统主机发送的密钥；和/或

第二接收模块，用于接收系统主机发送的哈希值，并根据接收到的哈希值生成对应的密钥。

11.一种固件升级系统，其特征在于，包括：

固件升级装置，用于获取密钥，并判断获取到的所述密钥与目标密钥是否相同，其中，所述目标密钥用于开启通讯模块与多路复用器之间的写总线通道，以对固化在目标硬件上的固件进行升级，所述通讯模块与所述多路复用器均设置在所述目标硬件上，以及若相同，则利用所述目标密钥开启所述写总线通道，以对所述固件进行升级；

系统主机，其上设置有固件升级程序，用于根据所述固件升级程序控制所述固件升级装置进行固件升级。