CN112597450A - 可编程芯片程序检测、存储方法和可编程芯片 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及可编程芯片检测技术领域，具体涉及一种可编程芯片程序检测、存储方法和可编程芯片。所述存储方法根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验值；将所述第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区；根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值；将所述第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区，从而解决了可编程芯片程序存储的安全性问题。

Description

可编程芯片程序检测、存储方法和可编程芯片

技术领域

本发明实施例涉及可编程芯片检测技术领域，具体涉及一种可编程芯片程序检测、存储方法和可编程芯片。

背景技术

可编程芯片也叫可编程控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

本申请发明人在研究中发现，对于可编程芯片，可以将程序储存器中的数据复制到另一个芯片的程序储存器中，可以复制原芯片的功能。程序储存器中的固件由一条条的最终需要执行指令组成，无法进行加密，一般芯片都有保护装置，可以防止外部读取程序储存器的操作，但是可以通过某些特殊的方式将固件取出来，会造成可编程芯片中存储的程序被非法修改或者读取。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种可编程芯片程序检测、存储方法和可编程芯片，用于解决现有技术中存在的上述问题。

本申请实施例提供的可编程芯片程序存储方法，包括：

根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验值；

将所述第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区；

根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值；

将所述第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区。

进一步的，所述根据可编程芯片的序列号生成第一校验值，包括：

采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成第一校验值。

进一步的，所述将第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区，包括：

根据所述预设的加密算法和第一校验值生成第一存储地址，根据所述第一存储地址将所述第一校验值存储于第一程序存储区。

进一步的，所述根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值，包括：

将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数；

采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验，生成第三校验值。

进一步的，所述将第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区，包括：

根据所述预设的校验算法和第三校验值生成第二存储地址，根据所述第二存储地址将所述第三校验值存储于第二程序存储区。

本申请实施例还提出了一种可编程芯片程序检测方法，包括：

从所述可编程芯片的程序存储区获取预先存储的所述可编程芯片的第一校验值；

将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配，若匹配，则根据所述预先存储的可编程芯片的第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值；

从所述程序存储区获取预先存储的第三校验值；

将所述预先存储的第三校验值与所述第二校验值进行匹配，若相匹配，则所述可编程芯片检测正常。

将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配之前，进一步包括：

从预设的可编程芯片数据库中获取所述待检测的可编程芯片的序列号。

进一步的，所述第一校验值为采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成的；

所述将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配，包括：

采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成校验值；

将所述校验值与所述第一校验值进行比较，若相同，则相匹配。

进一步的，所述根据所述预先存储的可编程芯片的第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值，包括：

将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数；

采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验，生成第二校验值。

本申请实施例进一步提出了一种可编程芯片，所述可编程芯片采用上述实施例中的可编程芯片程序存储方法进行程序存储。

本申请实施例通过根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验码，并根据存储的程序本身和第一校验码生成第三校验码，通过两层加密和校验，保证了所述可编程芯片程序存储的安全性，使在进行所述可编程芯片的程序读取时，能够通过多个维度进行程序的验证，确保了程序没有被非法修改或操作。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了可编程芯片的架构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的可编程芯片的程序存储器的结构图；

图3示出了本发明实施例提供的可编程芯片程序存储方法流程图；

图4示出了本发明实施例提供的可编程芯片程序检测方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

本申请实施例涉及到可编程芯片结构如图1所示，可编程芯片包括中央处理器和存储器，中央处理器包括运算单元和控制单元，分别执行不同的功能。存储器包括程序存储器和数据存储器，程序储存器用于存放用户程序固件，相当于电脑的硬盘，程序储存器掉电之后数据依然存在；数据储存器用于储存程序运行时产生的数据，数据储存器中的数据掉电之后全部丢失，相当于电脑的运行内存。中央处理器通过向所述程序存储器发送指令，程序存储器向中央处理器返回程序地址，中央处理器根据所述程序地址读取可执行程序，并对数据存储器进行调用；数据存储器向中央处理器发送地址信息，供中央处理器进行数据的读取或写入操作。

本申请实施例提供的可编程芯片架构与图1中的架构相同，本申请实施例对所述可编程芯片中的程序存储器的改进，改进后的存储结构如图2所示，所述程序存储器包括多个分区，分别用于存储程序代码、芯片序列号和程序校验码。

基于上述程序存储器，本申请实施例提出了一种可编程芯片程序存储方法，该方法应用于在对可编程芯片进行生产时，进行程序的烧录时使用，所述方法包括：

步骤301：根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验值；

所述第一校验值可以为所述可编程芯片的序列号，也可以为根据所述可编程芯片的序列号生成的校验值。

在进行程序写入前，系统首先从预先设置的可编程芯片数据库中，获取该可编程芯片的序列号，采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成第一校验值，所述加密算法可以采用常用的加密算法，也可以采用用户自定义的加密算法，目的是保证所述序列号的安全性，防止在使用过程中，入侵者对所述序列号进行修改。

当然，为了简便起见，也可以不对所述序列号进行任何的加密，直接采用序列号作为第一校验值。

步骤302：将所述第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区；

当根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验值后，将所述第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区，其中，所述第一存储区为在所述可编程芯片的程序存储区内中预先划定的一段存储区域。

当然为了防止所述可编程芯片在使用过程中，暴露所述第一校验值的存储地址导致所述第一校验值被非法读取出来，本发明实施例也可以根据预设的加密算法和第一校验值生成第一存储地址，根据所述第一存储地址将所述第一校验值存储于所述第一程序存储区。

步骤303：根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值；

当所述第一校验值被存储于所述第一程序存储区后，系统采用预设的校验算法根据程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，进一步生成第三校验值。

由于考虑到所述程序存储区存储的程序代码的代码量，如果代码量较大时，校验的时长和复杂度会增加。本申请进一步的，在根据所述程序代码和第一校验值生成第三校验值时，首先，将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数，采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验生成第三校验值。通过这种方式，更加保证了数据的安全性。

步骤304：将所述第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区；

生成第三校验值后，将所述第三校验值存储于所述第二程序存储区，所述第二程序存储区可以为预设的程序存储区。

当然，为了安全，防止所述第三校验值被非法读取，可以根据所述预设的校验算法和第三校验值生成第二存储地址，根据所述第二存储地址将所述第三校验值存储与第二程序存储区。

由上可知，本申请实施例通过根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验码，并根据存储的程序本身和第一校验码生成第三校验码，通过两层加密和校验，保证了所述可编程芯片程序存储的安全性，使在进行所述可编程芯片的程序读取时，能够通过多个维度进行程序的验证，确保了程序没有被非法修改或操作。

对应于上述可编程芯片的程序存储方法，本申请实施例还提出了一种可编程芯片程序检测方法，用于检测所述可编程芯片所存储的程序是否被非法修改，如图4所示，所述方法包括：

步骤401：从所述可编程芯片的程序存储区获取预先存储的所述可编程芯片的第一校验值；

对应于上述可编程芯片的程序存储方法，若所述第一校验值为所述可编程芯片的序列号，则可以直接从预设的可编程芯片数据库中获取所述待检测的可编程芯片的序列号，所述预设的可编程芯片数据库为可编程芯片供应商提供的数据库，里面记录了可编程芯片的信息，包括序列号、型号、尺寸以及生产日期等一系列信息。

对应于上述可编程芯片的程序存储方法，若所述第一校验值为根据加密算法生成的值时，则在检测时，也采用同样的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成第一校验值。

步骤402：将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配；

采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密后，生成校验值，将所述校验值与预先存储的第一校验值进行比较，如果匹配，则说明所述程序没有被非法修改，转步骤403。如果不匹配，则转步骤404。

步骤403：根据所述预先存储的可编程芯片的第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值；

如果所述生成的校验值和所述第一校验值一致，则进一步进行验证，根据所述第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值。

所述第二校验值的生成方式和进行程序存储时一致，即将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数；采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验，生成第二校验值。

步骤404：程序被非法使用；

如果在检测时生成的校验码和所述可编程芯片存储的第一校验码不匹配则说明可编程芯片被非法读取，程序被非法使用。

步骤405：从所述程序存储区获取预先存储的第三校验值；

在步骤403中，成功生成第二校验值后，从所述程序存储区中获取预先存储的第三校验值。

当然，所述获取第三校验值的过程和存储所述第三校验值的过程类似，当所述第三校验值的存储地址为预先设置好的地址时，则直接根据所述预设的地址获取第三校验值；当所述第三校验值的地址为根据校验算法生成时，则在获取第三校验值之前，首先根据校验算法和第二校验值，生成所述第三校验值的存储地址，然后根据该地址获取第三校验值。

步骤406：将所述预先存储的第三校验值与所述第二校验值进行匹配

将生成的所述第二校验值和预先存储的第三校验值进行匹配如果匹配，则转步骤407；否则转步骤408。

步骤407：所述可编程芯片检测正常

经过步骤403和步骤406的两次验证，则证明所述可编程芯片存储的程序没有被非法访问或修改过，检测正常。

步骤408：程序被修改。

如果校验不一致，则说明所述可编程芯片存储的程序被修改过。

当检测到所述可编程芯片的程序被非法访问或者修改后，可以启动破坏程序，比如：将存储的程序一次性擦除，或者启动报警程序等。在这里不再赘述。

由上可知，本申请实施例提供的可编程芯片程序检测方法可以有效的检测程序是否被非法复制或非法使用，防止存储的程序被破解，解决了可编程芯片存储程序的安全性问题。

基于上述可编程芯片程序存储方法，本发明实施例提出了一种可编程芯片，所述可编程芯片包括中央处理器、数据存储器和程序存储器，其中所述程序存储器采用上述可编程芯片程序存储方法进行程序的存储，通过这种方式，可以保证程序存储的安全性，具体的在这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种可编程芯片的检测程序，所述检测程序可被调用执行上述任意实施例中的可编程芯片检测方法验证所述可编程芯片存储的程序的安全性。

本发明实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令在计算机上运行时，使得所述可编程芯片执行上述任意方法实施例中的可编程芯片的检测程序。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (10)

1.一种可编程芯片程序存储方法，其特征在于，包括：

根据所述可编程芯片的序列号生成第一校验值；

将所述第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区；

根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值；

将所述第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区。

2.如权利要求1所述的可编程芯片程序存储方法，其特征在于，所述根据可编程芯片的序列号生成第一校验值，包括：

采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成第一校验值。

3.如权利要求2所述的可编程芯片程序存储方法，其特征在于，所述将第一校验值存储于所述可编程芯片的第一程序存储区，包括：

根据所述预设的加密算法和第一校验值生成第一存储地址，根据所述第一存储地址将所述第一校验值存储于第一程序存储区。

4.如权利要求1所述的可编程芯片程序存储方法，其特征在于，所述根据所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码和所述第一校验值，生成第三校验值，包括：

将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数；

采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验，生成第三校验值。

5.如权利要求3所述的可编程芯片程序存储方法，其特征在于，所述将第三校验值存储于所述可编程芯片的第二程序存储区，包括：

根据所述预设的校验算法和第三校验值生成第二存储地址，根据所述第二存储地址将所述第三校验值存储于第二程序存储区。

6.一种可编程芯片程序检测方法，其特征在于，包括：

从所述可编程芯片的程序存储区获取预先存储的所述可编程芯片的第一校验值；

将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配，若匹配，则根据所述预先存储的可编程芯片的第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值；

从所述程序存储区获取预先存储的第三校验值；

将所述预先存储的第三校验值与所述第二校验值进行匹配，若相匹配，则所述可编程芯片检测正常。

7.如权利要求6所述的可编程芯片程序检测方法，其特征在于，将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配之前，进一步包括：

从预设的可编程芯片数据库中获取所述待检测的可编程芯片的序列号。

8.如权利要求7所述的可编程芯片程序检测方法，其特征在于，所述第一校验值为采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成的；

所述将所述可编程芯片的序列号与所述预先存储的所述可编程芯片的第一校验值进行匹配，包括：

采用预设的加密算法对所述可编程芯片的序列号进行加密生成校验值；

将所述校验值与所述第一校验值进行比较，若相同，则相匹配。

9.如权利要求6所述的可编程芯片程序检测方法，其特征在于，所述根据所述预先存储的可编程芯片的第一校验值和所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码生成第二校验值，包括：

将所述可编程芯片的程序存储区存储的程序代码分成N段，所述N为大于1的正整数；

采用预设的校验算法分别对所述N段程序代码和所述第一校验值进行校验，生成第二校验值。

10.一种可编程芯片，其特征在于，所述可编程芯片采用如权利要求1-5任意一项所述的可编程芯片程序存储方法进行程序存储。

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