CN112306795B - 一种基于espi的增强服务器安全的方法及装置 - Google Patents

一种基于espi的增强服务器安全的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,包括:S100,CPLD监控ESPI总线上的报文格式和指令;S200,若CPLD监控到异常的固件Flash读写操作,CPLD记录相关操作记录到CPLD挂载的Flash中;S300,CPLD判点亮系统错误或BMC错误信号线上的LED灯;S400,CPLD判断是否接管CS0信号;S500,若接管CS0信号,CPLD会请求与PCH交互,警告系统出现安全问题。通过上述方式,本发明能够BMC和PCH之间的ESPI增加监控,可以及时告警系统出现安全风险,并可以存储日志,方便定位是BMC端还是系统出现问题,可有效解决ESPI总线带来的安全风险问题。

Description

一种基于ESPI的增强服务器安全的方法及装置
技术领域
本发明涉及系统设计领域,特别是涉及一种基于ESPI的增强服务器安全方法及装置。
背景技术
随着Intel CPU不断的迭代发展和推出,每一代CPU平台对速率和性能的要求就越高。在Intel Purely平台和Whitely平台,PCH和BMC之间使用的都是LPC总线,但在刚推出不久的Eagle Stream平台上LPC总线被ESPI总线所替代。
ESPI总线支持4种类型的channel通道,Peripheral channel外围通道、VirtualWire channel虚拟有线通道、Out-of-band Message channel带外信息通道和FlashAccess channel闪存接入通道。不同的channel使用不同的指令和报文格式区分,共用一条ESPI总线,其中Flash Access channel允许ESPI总线的主机和从机之间相互访问对方的固件Flash。
ESPI总线支持的速率更高,而且相比于LPC还可以对系统固件进行读写,不需要额外的线路去读写,可以减少线路的复杂度。同时,也带来新的风险,BMC端和系统端如果有一端出现安全问题,出现安全问题的一端都可以通过ESPI总线去篡改另一端的固件,从而带来严重的服务器安全问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于ESPI的增强服务器安全的方法及装置,能够在BMC和PCH之间的ESPI增加监控,可以及时告警系统出现安全风险,并可以存储日志,方便定位是BMC端还是系统出现问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,包括:
S100,可编程逻辑器件监控增强型串行外围接口总线上的报文格式和指令,确定是否有异常的固件闪存读写操作;
S200,若可编程逻辑器件没有监控到异常的固件闪存读写操作,则平台控制中心和基板管理控制器通过增强型串行外围接口总线进行通信,所述平台控制中心产生第一片选信号与第二片选信号;若可编程逻辑器件监控到异常的固件闪存读写操作,则可编程逻辑器件记录相关操作到可编程逻辑器件挂载的闪存存储器中;
S300,可编程逻辑器件根据监控增强型串行外围接口总线上的报文格式和指令判断异常固件为系统固件闪存或基板管理控制器固件闪存,并驱动系统错误信号线或基板管理控制器错误信号线的LED灯;
S400,可编程逻辑器件根据设定的安全策略,评估当前系统风险,若当前系统存在风险,则接管第一片选信号;
S500,若接管第一片选信号,则警告系统出现安全问题;可编程逻辑器件通过I2C总线对基板管理控制器进行警告。
进一步,所述S100步骤中,所述第一片选信号为基板管理控制器中增强型串行外围接口总线的片选信号,基板管理控制器根据所述第一片选信号决定是否忽略平台控制中心发送的通信信息;所述第二片选信号为可编程逻辑器件中增强型串行外围接口总线的片选信号,用于可编程逻辑器件与平台控制中心交互。
进一步,所述基板管理控制器根据所述第一片选信号决定是否忽略平台控制中心发送的信息包括:若基板管理控制器接收到所述第一片选信号则忽略平台控制中心发送的通信信息;若基板管理控制器未接收到所述第一片选信号则不忽略平台控制中心发送的通信信息。
进一步,所述可编程逻辑器件根据设定的安全策略包括基板管理控制器与平台控制中心中固件闪存只允许读操作,不允许写操作;若要有写操作,则需要基板管理控制器预先通过I2C总线告知可编程逻辑器件。
进一步,所述S500步骤中,所述接管第一片选信号时,所述可编程逻辑器件停止传送所述第一片选信号,平台控制中心和基板管理控制器之间将无法通过增强型串行外围接口总线进行交互,并且可编程逻辑器件请求与平台控制中心交互。
进一步,所述S500步骤中,所述可编程逻辑器件通过I2C总线对基板管理控制器进行警告时,调试设备通过串口连接计算机设备,通过计算设备中串口软件输出字符串读取增强型串行外围接口总线监控日志或者通过基板管理控制器远程输入字符串读取增强型串行外围接口总线监控日志。
一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,包括:CPU、PCH、BMC、CPLD、系统固件Flash、BMC固件Flash,接收设备;所述CPU通过PICE总线连接到所述PCH;所述PCH中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述BMC中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述PCH通过SPI总线连接所述系统固件Flash;所述BMC通过SPI总线连接所述BMC固件Flash;所述BMC通过串行通信总线连接CPLD;所述PCH通过ESPI总线连接所述BMC和CPLD;所述CPLD通过I2C总线连接到所述BMC;所述CPLD下方通过SPI总线连接闪存存储器;所述CPLD通过指示信号线连接到系统错误LED指示灯和BMC错误LED指示灯;所述CPLD通过串行通信总线连接接收设备。
进一步,所述ESPI总线连接为菊花链拓扑结构;所述闪存存储器存储ESPI总线监控日志。
进一步,所述CPLD中设有GPIO接口,所述CPLD中GPIO接口包括:CS0接口,CS1接口,CPLD_CS0接口,串行通信接口,I2C总线接口,系统错误指示信号线接口,BMC错误指示信号线接口,SPI接口和ESPI总线接口。
进一步,所述BMC中设有IO信号接口,所述BMC中IO信号接口包括:CPLD_CS0接口,I2C总线接口和ESPI总线接口。
本发明的有益效果是:本发明在BMC和PCH之间的ESPI增加监控,可以及时告警系统出现安全风险,并可以存储日志,方便定位是BMC端还是系统出现问题,可有效解决ESPI总线带来的安全风险问题。
附图说明
图1是本发明一种基于ESPI的增强服务器安全的方法一较佳实施例的流程图;
图2是本发明一种基于ESPI的增强服务器安全的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2,本发明实施例包括:
一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,包括:
S100,CPLD监控ESPI总线上的报文格式和指令,确定是否有异常的固件Flash读写操作;
S200,若CPLD监控没有到异常的固件Flash读写操作,PCH和BMC之间通过ESPI总线之间正常通信,PCH产生CS0片选信号与CS1片选信号;若CPLD监控到异常的固件Flash读写操作,CPLD记录相关操作记录到CPLD挂载的Flash中,确保不会丢失相关记录日志;
S300,CPLD判断是系统固件Flash还是BMC固件Flash出现异常来驱动系统错误和BMC错误信号线上的LED灯;
S400,CPLD同时根据设定的安全策略,评估当前系统风险,若当前系统存在风险,则接管CS0信号;
S500,若接管CS0信号,则CPLD_CS0不再透传CS0信号,PCH和BMC之间将无法通过ESPI总线进行交互,CPLD会请求与PCH交互,警告系统出现安全问题;同时CPLD也会通过I2C总线对BMC进行警告,通知服务器管理人员当前服务器出现安全风险问题,调试人员可用调试设备,通过串口连接笔记本等设备并在设备中通过串口软件输入特定字符串,读取ESPI总线监控日志;同样,调试人员也可以通过BMC远程输入特定字符串来读取日志。
所述S100步骤中,所述CS0片选信号为BMC ESPI总线的片选信号,BMC根据此片选信号来决定是否忽略PCH发送的信息;所述CS1片选信号为CPLD ESPI总线的片选信号,用于CPLD与PCH交互。
所述来决定是否忽略PCH发送的信息包括:若BMC接收到所述CS0片选信号则忽略PCH发送的信息;若BMC未接收到所述CS0片选信号则不忽略PCH发送的信息。
所述S400步骤中,所述设定的安全策略为BMC与PCH中固件Flash只允许读操作,不允许写操作。若想要写操作,需要BMC预先通过I2C总线告知CPLD。
其中,片选信号在划分空间是由PCH产生,所述片选信号为低电平。
见图2,基于与前述实施例中一种基于ESPI的增强服务器安全的方法同样的发明构思,本说明书实施例还提供一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,包括:CPU、PCH、BMC、CPLD、系统固件Flash、BMC固件Flash、闪存存储器、接收设备;所述CPU通过PICE总线连接到所述PCH;所述PCH中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述BMC中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述PCH通过SPI总线连接所述系统固件Flash;所述BMC通过SPI总线连接所述BMC固件Flash;所述BMC通过串行通信总线连接CPLD;所述PCH通过ESPI总线连接所述BMC和CPLD;所述ESPI总线连接为菊花链拓扑结构;所述CPLD通过I2C总线连接到所述BMC;所述CPLD下方通过SPI总线连接闪存存储器;所述CPLD通过指示信号线连接到系统错误LED指示灯和BMC错误LED指示灯;所述CPLD通过串行通信总线连接接收设备。
所述CPLD中设有GPIO接口,所述CPLD中GPIO接口包括:CS0接口,CS1接口,CPLD_CS0接口,串行通信接口,I2C总线接口,系统错误指示信号线接口,BMC错误指示信号线接口,SPI接口和ESPI总线接口。
所述BMC中设有IO信号接口,所述BMC中IO信号接口包括:CPLD_CS0接口,I2C总线接口和ESPI总线接口。
其中,所述菊花链拓扑,除了拥有为星状基础的网络,透过菊花链以增加更多的计算机到网络的最简易的方法,或串列下一个连接每台的计算机,如同菊花的花瓣一样。若是一个消息是针对计算机中途向下行时,每个系统弹起其沿线于序列中,直到该到达目的地为止。
所述菊花链拓扑可以形成线性拓扑结构与环状拓扑结构。
SPI接口为一种高速的、全双工的、同步的通信总线。
所述ESPI总线全面兼容LPC总线的作用和功能,ESPI总线还把OOB(out of band)的SMBUS和SideBand的GPIO都转化给可以在eSPI Bus上传递的In Band Message,除此以外,还可以和chipset实时共享flash。
EPSI总线中包括clock和4根data信号。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,其特征在于,包括:
S100,可编程逻辑器件监控增强型串行外围接口总线上的报文格式和指令,确定是否有异常的固件闪存读写操作;
S200,若可编程逻辑器件没有监控到异常的固件闪存读写操作,则平台控制中心和基板管理控制器通过增强型串行外围接口总线进行通信,所述平台控制中心产生第一片选信号与第二片选信号;若可编程逻辑器件监控到异常的固件闪存读写操作,则可编程逻辑器件记录相关操作到可编程逻辑器件挂载的闪存存储器中;
S300,可编程逻辑器件根据监控增强型串行外围接口总线上的报文格式和指令判断异常固件为系统固件闪存或基板管理控制器固件闪存,并驱动系统错误信号线或基板管理控制器错误信号线的LED灯;
S400,可编程逻辑器件根据设定的安全策略,评估当前系统风险,若当前系统存在风险,则接管第一片选信号;
S500,若接管第一片选信号,则警告系统出现安全问题;可编程逻辑器件通过I2C总线对基板管理控制器进行警告;
所述S100步骤中,所述第一片选信号为基板管理控制器中增强型串行外围接口总线的片选信号,基板管理控制器根据所述第一片选信号决定是否忽略平台控制中心发送的通信信息;所述第二片选信号为可编程逻辑器件中增强型串行外围接口总线的片选信号,用于可编程逻辑器件与平台控制中心交互;
所述S500步骤中,所述接管第一片选信号时,所述可编程逻辑器件停止传送所述第一片选信号,平台控制中心和基板管理控制器之间无法通过增强型串行外围接口总线进行交互,并且可编程逻辑器件请求与平台控制中心交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,其特征在于:所述基板管理控制器根据所述第一片选信号决定是否忽略平台控制中心发送的信息包括:若基板管理控制器接收到所述第一片选信号则忽略平台控制中心发送的通信信息;若基板管理控制器未接收到所述第一片选信号则不忽略平台控制中心发送的通信信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,其特征在于:所述可编程逻辑器件根据设定的安全策略包括基板管理控制器与平台控制中心中固件闪存只允许读操作,不允许写操作;若要有写操作,则需要基板管理控制器预先通过I2C总线告知可编程逻辑器件。
4.根据权利要求1所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的方法,其特征在于:所述S500步骤中,所述可编程逻辑器件通过I2C总线对基板管理控制器进行警告时,调试设备通过串口连接计算机设备,通过计算设备中串口软件输出字符串读取增强型串行外围接口总线监控日志或者通过基板管理控制器远程输入字符串读取增强型串行外围接口总线监控日志。
5.一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,其特征在于,包括:CPU、PCH、BMC、CPLD、系统固件Flash、BMC固件Flash,接收设备;所述CPU通过PICE总线连接到所述PCH;所述PCH中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述BMC中包括SPI接口与ESPI通道接口;所述PCH通过SPI总线连接所述系统固件Flash;所述BMC通过SPI总线连接所述BMC固件Flash;所述BMC通过串行通信总线连接CPLD;所述PCH通过ESPI总线连接所述BMC和CPLD;所述CPLD通过I2C总线连接到所述BMC;所述CPLD下方通过SPI总线连接闪存存储器;所述CPLD通过指示信号线连接到系统错误LED指示灯和BMC错误LED指示灯;所述CPLD通过串行通信总线连接接收设备;
所述CPLD用于监控ESPI总线上的报文格式和指令,确定是否有异常的固件Flash读写操作;
若CPLD没有监控到异常的固件Flash读写操作,则PCH和BMC通过ESPI总线进行通信,所述PCH产生CS0片选信号与CS1片选信号;若CPLD监控到异常的固件Flash读写操作,CPLD记录相关操作记录到CPLD挂载的闪存存储器中;
所述CPLD根据监控ESPI总线上的报文格式和指令来判断是系统固件Flash还是BMC固件Flash出现异常,并驱动所述系统错误LED指示灯和BMC错误LED指示灯;
所述CPLD根据设定的安全策略,评估当前系统风险,若当前系统存在风险,则接管CS0片选信号;
接管CS0片选信号时,CPLD停止传送CS0片选信号,PCH和BMC之间将无法通过ESPI总线进行交互,并且CPLD请求与PCH交互,警告系统出现安全问题;同时CPLD通过I2C总线对BMC进行警告;
所述CS0片选信号为BMC中ESPI总线的片选信号,BMC根据CS0片选信号决定是否忽略PCH发送的通信信息;所述CS1片选信号为CPLD中ESPI总线的片选信号,用于CPLD与PCH交互。
6.根据权利要求5所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,其特征在于:所述ESPI总线连接为菊花链拓扑结构;所述闪存存储器存储ESPI总线监控日志。
7.根据权利要求5所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,其特征在于:所述CPLD中设有GPIO接口,所述CPLD中GPIO接口包括:CS0接口,CS1接口,CPLD_CS0接口,串行通信接口,I2C总线接口,系统错误指示信号线接口,BMC错误指示信号线接口,SPI接口和ESPI总线接口。
8.根据权利要求5所述的一种基于ESPI的增强服务器安全的装置,其特征在于:所述BMC中设有IO信号接口,所述BMC中IO信号接口包括:CPLD_CS0接口,I2C总线接口和ESPI总线接口。
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