CN112948838A - 芯片加密启动方法、导航芯片及其接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片加密启动方法，包括在芯片生产过程中生成芯片的唯一识别码并烧录到芯片中；服务器端根据芯片的唯一识别码对芯片进行加密；对芯片进行解密启动完成芯片的加密启动过程。本发明还公开了一种包括所述芯片加密启动方法的导航芯片。本发明还公开了一种包括所述芯片加密启动方法和导航芯片的接收机。本发明采用了全新且多方位的加密技术方案，从根本上避免了人为的参与所引起的秘钥的丢失或泄漏问题，而且固件程序和芯片一一绑定，增大了破解的难度；而且本发明可靠性高、稳定性好且简单方便。

Description

芯片加密启动方法、导航芯片及其接收机
技术领域
本发明属于芯片技术领域，具体涉及一种芯片加密启动方法、导航芯片及其接收机。
背景技术
随着经济技术的发展，芯片已经广泛应用于人们的生产和生活当中，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。
而在卫星导航领域技术快速发展的背景下，卫星导航系统安全性问题逐渐引起广泛关注，而卫星导航系统固件的安全性成为重要的一环。卫星导航固件具备数据采集、存储、分析、管理等功能，现有卫星导航产品的固件以二进制文件的方式烧录至芯片或板卡的存储设备中。
目前市场上产品的固件都是以明文的形式保存，可以轻易的从存储设备中读取出来，然后使用pc工具将代码反汇编，从而实现对程序的破解。但是，对于有安全性要求的产品和用户(比如卫星导航用户)来说，程序的破解等无疑是不能接受的。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、稳定性好且简单方便的芯片加密启动方法。
本发明的目的之二在于提供一种包括了所述芯片加密启动方法的导航芯片。
本发明的目的之三在于提供一种包括了所述芯片加密启动方法和导航芯片的接收机。
本发明提供的这种芯片加密启动方法，包括如下步骤：
S1.在芯片生产过程中，生成芯片的唯一识别码，并烧录到芯片中；
S2.服务器端根据步骤S1生成的芯片的唯一识别码对芯片进行加密；
S3.需要启动芯片时，对芯片进行解密启动，从而完成芯片的加密启动过程。
步骤S1所述的在芯片生产过程中，生成芯片的唯一识别码，并烧录到芯片中，具体为根据芯片的生产流程，根据设定的规则生成芯片的唯一序列号；然后根据唯一序列号，生成加密授权码和加密固件；最后将芯片的唯一序列号、加密授权码和加密固件一同烧录到芯片中。
步骤S2所述的服务器端根据步骤S1生成的芯片的唯一识别码对芯片进行加密，具体为采用如下步骤进行加密：
A.服务器端生成通用固件二进制文件；
B.服务器端采用第一加密算法对步骤A生成的通用固件二进制文件进行加密；
C.读取芯片的唯一识别码；
D.服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，生成随机固件密钥；
E.服务器端采用步骤D生成的随机固件密钥加密固件；
F.服务器端将步骤E得到的加密后的固件烧录到芯片的存储设备中。
步骤B所述的第一加密算法为hash算法。
步骤D所述的服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，生成随机固件密钥，具体为服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，使用双备份硬件加密狗生成随机固件秘钥；同时，双备份硬件加密狗有不同的人员管理。
步骤S3所述的需要启动芯片时，对芯片进行解密启动，具体为采用如下步骤启动芯片：
a.获取芯片的唯一识别码；
b.获取固件支持的全部功能；
c.解密芯片的固件密钥，并验证固件密钥的正确性；
d.采用通过验证的固件密钥解密芯片的固件；
e.校验所获得的芯片的固件的正确性；
f.芯片的固件校验正确后，正式启动固件，芯片启动完毕。
步骤e所述的校验所获得的芯片的固件的正确性，具体为通过hash算法校验固件的正确性。
本发明还公开了一种导航芯片，该导航芯片包括了上述的芯片加密启动方法，并采用所述芯片加密启动方法进行加密和启动。
本发明还公开了一种接收机，该接收机包括了上述的芯片加密启动方法和上述的导航芯片。
本发明提供的这种芯片加密启动方法、导航芯片及其接收机，采用了全新且多方位的加密技术方案，从根本上避免了人为的参与所引起的秘钥的丢失或泄漏问题，而且固件程序和芯片一一绑定，增大了破解的难度；而且本发明可靠性高、稳定性好且简单方便。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种芯片加密启动方法，包括如下步骤：
S1.在芯片生产过程中，生成芯片的唯一识别码，并烧录到芯片中；具体为根据芯片的生产流程，根据设定的规则生成芯片的唯一序列号；然后根据唯一序列号，生成加密授权码和加密固件；最后将芯片的唯一序列号、加密授权码和加密固件一同烧录到芯片中；
具体实施时，服务器根据生产流程，按照生产规则生成芯片序列号，再根据该唯一序列号(识别码)，生成加密授权码，生成加密的固件，此时序列号，授权码，加密固件三个文件绑定在一起；量产的过程中，芯片烧写唯一识别码，并且用户无法通过JTAG或者其他方式读取；这样就保证了一颗芯片，只能运行属于该芯片识别码的唯一固件和授权码；
S2.服务器端根据步骤S1生成的芯片的唯一识别码对芯片进行加密；具体为采用如下步骤进行加密：
A.服务器端生成通用固件二进制文件；
B.服务器端采用第一加密算法(比如hash算法)对步骤A生成的通用固件二进制文件进行加密；
C.读取芯片的唯一识别码；
D.服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，生成随机固件密钥；具体为服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，使用双备份硬件加密狗生成随机固件秘钥；同时，双备份硬件加密狗有不同的人员管理；
E.服务器端采用步骤D生成的随机固件密钥加密固件；
F.服务器端将步骤E得到的加密后的固件烧录到芯片的存储设备中；
在具体实施时，服务端的主要功能包括：加密固件文件功能，通信功能，存储功能，硬件加密狗的功能是保存密钥和加密；服务端软件读取芯片的唯一识别码，将此识别码送入硬件加密狗，硬件解密狗根据芯片识别码随机生成秘钥文件，该秘钥用于加密固件文件；为保护此秘钥的安全性，秘钥本身是不可见的并且无法读取，保存在加密狗中；服务端软件将固件程序的二进制数据发送至硬件加密狗；
S3.需要启动芯片时，对芯片进行解密启动，从而完成芯片的加密启动过程；具体为采用如下步骤启动芯片：
a.获取芯片的唯一识别码；
b.获取固件支持的全部功能；
c.解密芯片的固件密钥，并验证固件密钥的正确性；
d.采用通过验证的固件密钥解密芯片的固件；
e.校验所获得的芯片的固件的正确性(比如通过hash算法校验固件的正确性)；
f.芯片的固件校验正确后，正式启动固件，芯片启动完毕；
具体实施时，芯片端的核心在于rom程序支持解密功能，并且芯片拥有全球唯一的识别码；芯片的安全设计中，加入了对解密算法的支持，芯片的解密策略是首先读取芯片识别码，通过识别码解密出该固件的随机秘钥，此秘钥具有唯一性；即芯片a的秘钥无法解密芯片b的固件；芯片的解密程序使用该秘钥解密存储设备中的固件。
同时，在芯片的启动过程中，由于芯片cpu强大的解算能力以及硬件加速，整个安全处理流程只需要5～10ms完成，因此并不会影响芯片的正常使用。

Claims (9)

1.一种芯片加密启动方法，包括如下步骤：
S1.在芯片生产过程中，生成芯片的唯一识别码，并烧录到芯片中；
S2.服务器端根据步骤S1生成的芯片的唯一识别码对芯片进行加密；
S3.需要启动芯片时，对芯片进行解密启动，从而完成芯片的加密启动过程。
2.根据权利要求1所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤S1所述的在芯片生产过程中，生成芯片的唯一识别码，并烧录到芯片中，具体为根据芯片的生产流程，根据设定的规则生成芯片的唯一序列号；然后根据唯一序列号，生成加密授权码和加密固件；最后将芯片的唯一序列号、加密授权码和加密固件一同烧录到芯片中。
3.根据权利要求2所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤S2所述的服务器端根据步骤S1生成的芯片的唯一识别码对芯片进行加密，具体为采用如下步骤进行加密：
A.服务器端生成通用固件二进制文件；
B.服务器端采用第一加密算法对步骤A生成的通用固件二进制文件进行加密；
C.读取芯片的唯一识别码；
D.服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，生成随机固件密钥；
E.服务器端采用步骤D生成的随机固件密钥加密固件；
F.服务器端将步骤E得到的加密后的固件烧录到芯片的存储设备中。
4.根据权利要求3所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤B所述的第一加密算法为hash算法。
5.根据权利要求3所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤D所述的服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，生成随机固件密钥，具体为服务器端根据步骤C获取的芯片的唯一识别码，使用双备份硬件加密狗生成随机固件秘钥；同时，双备份硬件加密狗有不同的人员管理。
6.根据权利要求3所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤S3所述的需要启动芯片时，对芯片进行解密启动，具体为采用如下步骤启动芯片：
a.获取芯片的唯一识别码；
b.获取固件支持的全部功能；
c.解密芯片的固件密钥，并验证固件密钥的正确性；
d.采用通过验证的固件密钥解密芯片的固件；
e.校验所获得的芯片的固件的正确性；
f.芯片的固件校验正确后，正式启动固件，芯片启动完毕。
7.根据权利要求4所述的芯片加密启动方法，其特征在于步骤e所述的校验所获得的芯片的固件的正确性，具体为通过hash算法校验固件的正确性。
8.一种导航芯片，其特征在于包括了权利要求1～7之一所述的芯片加密启动方法。
9.一种接收机，其特征在于包括了权利要求1～7之一所述的芯片加密启动方法和权利要求8所述的导航芯片。
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