CN111859398B - 一种基于tpcm的双bios安全验证装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置及方法,所述装置包括:双BIOS、切换电路、可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器和集成南桥;双BIOS包括:第一BIOS和第二BIOS;所述第一BIOS、第二BIOS与切换电路连接;所述可信模块与切换电路、基板管理控制器分别连接;所述集成南桥和基板管理控制器分别与切换电路连接;本发明增加了备用BIOS安全验证过程,提高了服务器主板的安全性。
Description
技术领域
本发明属于服务器测试技术领域,具体涉及一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置及方法。
背景技术
随着人们对互联网的依赖越来越大,计算机安全更加备受人们重视,为解决计算机平台可信问题,为保障系统的安全可靠,TPCM被应用于服务器或计算机领域,而越来越多的服务器也采用了备用的BIOS,为计算机提供底层的硬件设置和控制。
如图1所示,现有技术BIOS固件只有1颗BIOS颗粒,TPCM只是对主BIOS进行安全验证;CPLD用于监控TPCM度量完成信号,并将MUX1切换到PCH与BIOS1连接,然后进行上电;SW_OE信号表示MUX1的切换信号,可将PCH与BIOS1断开与连通;SPI信号表示PCH和TPCM与BIOS通信总线。
由于现有基于SPI总线的TPCM都是对一个BIOS进行安全验证,而对于备用的BIOS是不进行安全验证的,备用BIOS开机时候就可以直接跳过TPCM,现在很多主板都采用了双BIOS颗粒,现有的技术不能安全验证新增的BIOS颗粒,从而在设备存在双BIOS固件时的验证方案存在安全漏洞。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置及方法,以解决上述技术问题。
第一方面,本发明提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置,包括:双BIOS、切换电路、可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器和集成南桥;双BIOS包括:第一BIOS和第二BIOS;所述第一BIOS、第二BIOS与切换电路连接;所述可信模块与切换电路、基板管理控制器分别连接;所述集成南桥和基板管理控制器分别与切换电路连接;
所述切换电路用于控制第一BIOS和第二BIOS与集成南桥的连接关系;
所述可信模块用于对双BIOS进行安全验证并发送度量完成信号;
所述可编程逻辑器件用于监控可信模块发出的度量完成信号,切换集成南桥与双BIOS连接关系;
所述基板管理控制器用于选通集成南桥与双BIOS的连接关系。
进一步的,所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;
所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;
所述第一选择器用于根据所述集成南桥和基板管理控制器的控制选通第四选择器和第五选择器的连接;
所述第四选择器和第五选择器用于根据所述可信模块和第一选择器的控制选通第一BIOS与第二BIOS的连接;
所述第一BIOS与第二BIOS均与第三选择器连接,所述第三选择器与第二选择器连接;
所述第二选择器与所述可信模块、集成南桥和可编程逻辑器件分别连接。
进一步的,所述基板管理控制器与第四选择器、第五选择器分别连接;
所述基板管理控制器与第一BIOS、第二BIOS分别连接;
所述基板管理控制器与第三选择器连接。
第二方面,本发明提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证方法,包括:
上电执行之前可编程逻辑器件检测到可信模块在位;
可编程逻辑器件与基板管理控制器切换可信模块与双BIOS连通;
可信模块分别对双BIOS进行安全验证,并发出度量完成信号;
可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥与双BIOS连通,并执行上电动作。
进一步的,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:若其中一个BIOS安全验证不通过,则发出另一个BIOS的度量完成信号;
可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥仅仅与所述另一个BIOS连通,并执行上电动作。
进一步的,所述方法还包括:
若其中一个BIOS安全验证不通过,则控制第三选择器选通基板管理控制器与验证不通过的BIOS相连,并通过基板管理控制器对所述验证不通过的BIOS进行刷新。
进一步的,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:两个BIOS安全验证均不通过,则不发出BIOS的度量完成信号,且停止执行上电动作。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置及方法,通过可信模块增加备用BIOS的度量完成信号,增加备用BIOS安全验证过程;且新增多个选择器,用来实现可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器及集成南桥与双BIOS之间的逻辑通信;利用可编程逻辑器件和基板管理控制器增加判断逻辑,从而进行双BIOS安全上电行开机;此外本发明增加了冗余方法,当其中一个BIOS安全验证不通过时候,可以选择另外一个进行开机操作。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明现有技术的结构示意图;
图2是本发明一个实施例的装置的结构示意图;
图3是本发明一个实施例的方法的示意性流程框图。
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中的技术方案,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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置,包括:双BIOS、切换电路、可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器和集成南桥;双BIOS包括:第一BIOS和第二BIOS;所述第一BIOS、第二BIOS与切换电路连接;所述可信模块与切换电路、基板管理控制器分别连接;所述集成南桥和基板管理控制器分别与切换电路连接;
所述切换电路用于控制第一BIOS和第二BIOS与集成南桥的连接关系;
所述可信模块用于对双BIOS进行安全验证并发送度量完成信号;
所述可编程逻辑器件用于监控可信模块发出的度量完成信号,切换集成南桥与双BIOS连接关系;
所述基板管理控制器用于选通集成南桥与双BIOS的连接关系。
可选地,作为本发明一个实施例,所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;
所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;
所述第一选择器用于根据所述集成南桥和基板管理控制器的控制选通第四选择器和第五选择器的连接;
所述第四选择器和第五选择器用于根据所述可信模块和第一选择器的控制选通第一BIOS与第二BIOS的连接;
所述第一BIOS与第二BIOS均与第三选择器连接,所述第三选择器与第二选择器连接;
所述第二选择器与所述可信模块、集成南桥和可编程逻辑器件分别连接。
可选地,作为本发明一个实施例,所述基板管理控制器与第四选择器、第五选择器分别连接;
所述基板管理控制器与第一BIOS、第二BIOS分别连接;
所述基板管理控制器与第三选择器连接。
下面将参考附图并结合具体实施例来详细说明本发明。
实施例1
本实施例提供一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置,包括:双BIOS、切换电路、可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器和集成南桥;双BIOS包括:第一BIOS和第二BIOS;所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;所述可信模块与第四选择器、第五选择器分别连接;
在本实施例中,如图2所示BIOS1为所述第一BIOS;BIOS2为所述第二BIOS;TPCM芯片为所述可信模块;CPLD为所述可编程逻辑器件;BMC为所述基板管理控制器;PCH为所述集成南桥;MUX1为所述第一选择器;MUX2为所述第二选择器;MUX3为所述第三选择器;MUX4为所述第四选择器;MUX5为所述第五选择器;所述TPCM芯片分别与所述BMC和CPLD连接;所述MUX4与BIOS1连接,所述MUX5与BIOS2连接;所述BIOS1与BIOS2均与MUX3连接,所述MUX3与MUX2连接;所述MUX2与所述TPCM芯片、PCH和CPLD分别连接;所述PCH和BMC分别与MUX1连接,所述MUX1与MUX4、MUX5分别连接。所述BMC与MUX4、MUX5分别连接;所述BMC与BIOS1、BIOS2分别连接;所述BMC与MUX3连接。
当服务器主板上电开机时,CPLD检测到TPCM在位,SPI通路由CPLD与BMC控制MUX2、MUX3切换TPCM与BIOS1、BIOS2连通,MUX4、MUX5切换TPCM芯片选TPCM_CS1/TPCM_CS2分别与BIOS1/BIOS2连通,TPCM芯片通过控制TPCM_CS1/TPCM_CS2分别对BIOS1/BIOS2中固件进行安全验证,完成之后会分别发出度量完成信号,CPLD/BMC接到度量完成信号之后控制MUX2/MUX3将SPI通路切换PCH与BIOS0/BIOS1连通,MUX4/MUX5切换PCH_CS0/PCH_CS1分别于与BIOS0/BIOS1连通,BMC默认选择MUX1选通PCH_CS1/PCH_CS2,系统执行上电动作。
当其中一个BIOS安全验证不通过时,本实施例以BIOS1安全验证不通过为例,BIOS1度量完成信号不会置低,CPLD和BMC只能检测到BIOS2度量完成信号置低,CPLD/BMC接到置低信号之后控制MUX2/MUX3将SPI通路切换PCH与BIOS1/BIOS2连通,MUX4/MUX5切换PCH_CS1/PCH_CS2分别于与BIOS1/BIOS2连通,BMC将MUX1选通PCH_CS1/PCH_CS2,系统执行上电动作。
当两个BIOS安全验证都不通过,BIOS1/BIOS2度量完成信号都不会置低,系统不执行上电开机动作。
当检测到由BIOS安全验证不通过,我们可以通过远程BMC的web界面对BIOS进行刷新,BMC通过控制MUX3将SPI信号选通BMC与BIOS1/BIOS2相连,通过控制BIOS_CS1和BIOS_CS2进行刷新BIOS固件。
图3是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中,图3执行主体可以为一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置。
如图3所示,该方法100包括:
步骤110,上电执行之前可编程逻辑器件检测到可信模块在位;
步骤120,可编程逻辑器件与基板管理控制器切换可信模块与双BIOS连通;
步骤130,可信模块分别对双BIOS进行安全验证,并发出度量完成信号;
步骤140,可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥与双BIOS连通,并执行上电动作。
可选地,作为本发明一个实施例,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:若其中一个BIOS安全验证不通过,则发出另一个BIOS的度量完成信号;
可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥仅仅与所述另一个BIOS连通,并执行上电动作。
可选地,作为本发明一个实施例,所述方法还包括:
若其中一个BIOS安全验证不通过,则控制第三选择器选通基板管理控制器与验证不通过的BIOS相连,并通过基板管理控制器对所述验证不通过的BIOS进行刷新。
可选地,作为本发明一个实施例,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:两个BIOS安全验证均不通过,则不发出BIOS的度量完成信号,且停止执行上电动作。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种基于TPCM的双BIOS安全验证装置,其特征在于,包括:双BIOS、切换电路、可信模块、可编程逻辑器件、基板管理控制器和集成南桥;双BIOS包括:第一BIOS和第二BIOS;所述第一BIOS、第二BIOS与切换电路连接;所述可信模块与切换电路、基板管理控制器分别连接; 所述集成南桥和基板管理控制器分别与切换电路连接;
所述切换电路用于控制第一BIOS和第二BIOS与集成南桥的连接关系;
所述可信模块用于分别对双BIOS进行安全验证并发送度量完成信号;
所述可编程逻辑器件用于监控可信模块发出的度量完成信号,切换集成南桥与双BIOS连接关系;
所述基板管理控制器用于选通集成南桥与双BIOS的连接关系;
所述切换电路包括:第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第五选择器;
所述第一选择器用于根据所述集成南桥和基板管理控制器的控制选通第四选择器和第五选择器的连接;
所述第四选择器和第五选择器用于根据所述可信模块和第一选择器的控制选通第一BIOS与第二BIOS的连接;
所述第一BIOS与第二BIOS均与第三选择器连接,所述第三选择器与第二选择器连接;
所述第二选择器与所述可信模块、集成南桥和可编程逻辑器件分别连接;
所述基板管理控制器与第四选择器、第五选择器分别连接;
所述基板管理控制器与第一BIOS、第二BIOS分别连接;
所述基板管理控制器与第三选择器连接;
该装置还被配置为执行以下步骤:
若其中一个BIOS安全验证不通过,则控制第三选择器选通基板管理控制器与验证不通过的BIOS相连,并通过基板管理控制器对所述验证不通过的BIOS进行刷新。
2.一种基于TPCM的双BIOS安全验证方法,其特征在于,包括:
上电执行之前可编程逻辑器件检测到可信模块在位;
可编程逻辑器件与基板管理控制器切换可信模块与双BIOS连通;
可信模块分别对双BIOS进行安全验证,并发出度量完成信号;
可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥与双BIOS连通,并执行上电动作;
所述方法还包括:
若其中一个BIOS安全验证不通过,则控制第三选择器选通基板管理控制器与验证不通过的BIOS相连,并通过基板管理控制器对所述验证不通过的BIOS进行刷新;
上电开机时,CPLD检测到TPCM在位后,CPLD与BMC控制MUX2、MUX3切换TPCM与BIOS1、BIOS2连通,并控制MUX4、MUX5切换TPCM芯片的片选信号与BIOS1、BIOS2连通,TPCM芯片通过控制片选信号分别对BIOS1、BIOS2中固件进行安全验证,完成之后会分别发出度量完成信号,CPLD、BMC接到度量完成信号之后,控制MUX2、MUX3切换PCH与BIOS2、BIOS1连通,控制MUX4、MUX5切换PCH的片选信号与BIOS2、BIOS1连通,BMC默认选择MUX1选通PCH的其中一个片选信号,系统执行上电动作。
3.根据权利要求2所述的一种基于TPCM的双BIOS安全验证方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:若其中一个BIOS安全验证不通过,则发出另一个BIOS的度量完成信号;
可编程逻辑器件与基板管理控制器接到度量完成信号后切换集成南桥仅与所述另一个BIOS连通,并执行上电动作。
4.根据权利要求3所述的一种基于TPCM的双BIOS安全验证方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测双BIOS安全验证通过情况:两个BIOS安全验证均不通过,则不发出BIOS的度量完成信号,且停止执行上电动作。
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