CN110941819A - 一种Android智能设备双CPU安全保护方法 - Google Patents

一种Android智能设备双CPU安全保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Android智能设备双CPU安全保护方法，所述Android智能设备中安装有通用CPU和安全CPU；所述保护方法包括如下步骤，S1、给所述Android智能设备上电，令所述通用CPU上电；S2、所述通用CPU启动后，给所述安全CPU断电后再上电，令所述安全CPU的Boot程序开始启动；S3、所述安全CPU通过使用Boot程序扫描其通信端口是否接收到所述通用CPU发送的握手请求，若是，则所述安全CPU通过使用Boot程序进入下载厂商固件的流程，并向所述通用CPU发送告知信号；若否，则返回步骤S1，等步骤；优点是：保护方法能够给Android智能设备双芯片提供更安全的保护，使攻击者无法在芯片启动完成后，通过替换芯片的方式，去下载和启动非法的厂商固件。

Description

一种Android智能设备双CPU安全保护方法
技术领域
本发明涉及Android智能设备领域，尤其涉及一种Android智能设备双CPU安全保护方法。
背景技术
目前，市面上的普通Android智能设备，在使用双芯片方案时，各个芯片都是独立上电，各自进行安全校验，在独立启动后，通过数据交互进行身份识别(如图1)。这使得其中一个芯片很容易被外界攻破，攻破者使用另外一个芯片伪装成原有芯片，使智能设备存在着数据泄露的巨大风险。上述双芯片的保护方式简单，在现在社会对智能设备攻击手段不断更新的情况下，现有的双芯片保护方式已不能满足金融行业的安全需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Android智能设备双CPU安全保护方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种Android智能设备双CPU安全保护方法，所述Android智能设备中安装有通用CPU和安全CPU；所述保护方法包括如下步骤，
S1、给所述Android智能设备上电，令所述通用CPU上电；
S2、所述通用CPU启动后，给所述安全CPU断电后再上电，令所述安全CPU的Boot程序开始启动；
S3、所述安全CPU通过使用Boot程序扫描其通信端口是否接收到所述通用CPU发送的握手请求，若是，则所述安全CPU通过使用Boot程序进入下载厂商固件的流程，并向所述通用CPU发送告知信号；若否，则返回步骤S1；
S4、所述通用CPU接收告知信号后，向所述安全CPU发送安全公钥，所述安全CPU通过使用Boot程序接收到安全公钥后，使用安全私钥进行校验，确认所述通用CPU的身份，若身份校验通过，则所述安全CPU将校验通过的结果发送给通用CPU，并执行步骤S5；若校验失败，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3；
S5、所述通用CPU接收到校验通过的结果后，把所述厂商固件发送给安全CPU，所述安全CPU中的Boot程序使用所述安全私钥解密所述厂商固件，获取所述厂商固件的属性信息；
S6、所述安全CPU判断所述厂商固件的真实性和完整性；若所述厂商固件满足真实性和完整性，则所述安全CPU接收所述厂商固件的数据，若所述厂商固件不满足真实性和完整性，则在所述Boot程序延时到设定时长后，所述安全CPU复位，并返回步骤S3；
S7、所述安全CPU将所述厂商固件接收完全后，使用所述Boot程序计算所述厂商固件的HASH，并比较计算获得的HASH与所述厂商固件的HASH是否相同，若是，则所述安全CPU将其接收的所述厂商固件写入Flash，并启动所述厂商固件；若否，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3。
优选的，所述安全公钥和所述厂商固件设置在所述通用CPU内；所述通用CPU按照安全CPU厂商提供的公钥注入和设备固件下载的流程，预先在其内部注入安全公钥和所述厂商固件。
优选的，所述设定时长为300ms。
优选的，所述厂商固件的属性包括标记、地址、长度和版本。
本发明的有益效果是：本发明的保护方法能够给Android智能设备双芯片提供更安全的保护，使攻击者无法在芯片启动完成后，通过替换芯片的方式，去下载和启动非法的厂商固件。
附图说明
图1是本发明实施例中所述保护方法的原理流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本实施例中提供了一种Android智能设备双CPU安全保护方法，所述Android智能设备中安装有通用CPU和安全CPU；所述保护方法包括如下步骤，
S1、给所述Android智能设备上电，令所述通用CPU上电；
S2、所述通用CPU启动后，给所述安全CPU断电后再上电，令所述安全CPU的Boot程序开始启动；其中，所述Boot程序为引导CPU系统启动的程序，为现有程序；
S3、所述安全CPU通过使用Boot程序扫描其通信端口是否接收到所述通用CPU发送的握手请求，若是，则所述安全CPU通过使用Boot程序进入下载厂商固件的流程，并向所述通用CPU发送告知信号；若否，则返回步骤S1；所述握手请求指通用CPU和安全CPU事先约定的请求指令。
S4、所述通用CPU接收告知信号后，向所述安全CPU发送安全公钥，所述安全CPU通过使用Boot程序接收到安全公钥后，使用安全私钥进行校验，确认所述通用CPU的身份，若身份校验通过，则所述安全CPU将校验通过的结果发送给通用CPU，并执行步骤S5；若校验失败，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3；所述身份校验是为了判断通用CPU是否是合法CPU，是否存在被替换为非法CPU的情况；
S5、所述通用CPU接收到校验通过的结果后，把所述厂商固件发送给安全CPU，所述安全CPU中的Boot程序使用所述安全私钥解密所述厂商固件，获取所述厂商固件的属性信息；
S6、所述安全CPU判断所述厂商固件的真实性和完整性；若所述厂商固件满足真实性和完整性，则所述安全CPU接收所述厂商固件的数据，若所述厂商固件不满足真实性和完整性，则在所述Boot程序延时到设定时长后，所述安全CPU复位，并返回步骤S3；
S7、所述安全CPU将所述厂商固件接收完全后，使用所述Boot程序计算所述厂商固件的HASH，并比较计算获得的HASH与所述厂商固件的HASH是否相同，若是，则所述安全CPU将其接收的所述厂商固件写入Flash，并启动所述厂商固件；若否，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3。
本实施例中，所述安全CPU判断所述厂商固件的真实性和完整性，具体的判断过程为安全CPU使用安全私钥解密厂商固件后，判断得到的标记、地址、长度和版本信息，是否和预设在安全CPU内部的信息一致，若一致，则表示真实性和完整性验证成功，否则失败；而且，步骤S7也可以包含进真实性和完整性的验证流程中。
本实施例中，所述安全公钥和所述厂商固件设置在所述通用CPU内；所述通用CPU按照安全CPU厂商提供的公钥注入和设备固件下载的流程，预先在其内部注入安全公钥和所述厂商固件。
本实施例中，所述设定时长为300ms。
本实施例中，所述厂商固件的属性包括标记、地址、长度和版本。
本实施例中，在工厂生产阶段，通用CPU中按照安全CPU厂商提供的注入公钥与下载设备固件的流程，预先在自身固件中注入安全公钥。通用CPU第一次启动时，给安全CPU上电，且检查安全CPU是否处于启动阶段，自动向安全CPU注入包裹在通用CPU中的安全公钥，安全CPU进入校验阶段，注入密钥成功后，通用CPU等待安全CPU返回校验信息，再将包裹在通用CPU中已签名的厂商固件，下载到安全CPU中，由安全CPU去校验并启动厂商固件。这样能够保证非法的厂商固件不会被校验成功，也就避免了攻击者替换芯片，导致智能设备数据泄露的情况。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种Android智能设备双CPU安全保护方法，保护方法能够给Android智能设备双芯片提供更安全的保护，使攻击者无法在芯片启动完成后，通过替换芯片的方式，去下载和启动非法的厂商固件。
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本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种Android智能设备双CPU安全保护方法，所述Android智能设备中安装有通用CPU和安全CPU；其特征在于：所述保护方法包括如下步骤，
S1、给所述Android智能设备上电，令所述通用CPU上电；
S2、所述通用CPU启动后，给所述安全CPU断电后再上电，令所述安全CPU的Boot程序开始启动；
S3、所述安全CPU通过使用Boot程序扫描其通信端口是否接收到所述通用CPU发送的握手请求，若是，则所述安全CPU通过使用Boot程序进入下载厂商固件的流程，并向所述通用CPU发送告知信号；若否，则返回步骤S1；
S4、所述通用CPU接收告知信号后，向所述安全CPU发送安全公钥，所述安全CPU通过使用Boot程序接收到安全公钥后，使用安全私钥进行校验，确认所述通用CPU的身份，若身份校验通过，则所述安全CPU将校验通过的结果发送给通用CPU，并执行步骤S5；若校验失败，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3；
S5、所述通用CPU接收到校验通过的结果后，把所述厂商固件发送给安全CPU，所述安全CPU中的Boot程序使用所述安全私钥解密所述厂商固件，获取所述厂商固件的属性信息；
S6、所述安全CPU判断所述厂商固件的真实性和完整性；若所述厂商固件满足真实性和完整性，则所述安全CPU接收所述厂商固件的数据，若所述厂商固件不满足真实性和完整性，则在所述Boot程序延时到设定时长后，所述安全CPU复位，并返回步骤S3；
S7、所述安全CPU将所述厂商固件接收完全后，使用所述Boot程序计算所述厂商固件的HASH，并比较计算获得的HASH与所述厂商固件的HASH是否相同，若是，则所述安全CPU将其接收的所述厂商固件写入Flash，并启动所述厂商固件；若否，则所述安全CPU复位，并返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的Android智能设备双CPU安全保护方法，其特征在于：所述安全公钥和所述厂商固件设置在所述通用CPU内；所述通用CPU按照安全CPU厂商提供的公钥注入和设备固件下载的流程，预先在其内部注入安全公钥和所述厂商固件。
3.根据权利要求2所述的Android智能设备双CPU安全保护方法，其特征在于：所述设定时长为300ms。
4.根据权利要求3所述的Android智能设备双CPU安全保护方法，其特征在于：所述厂商固件的属性包括标记、地址、长度和版本。
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