CN114625431A - 低功耗模式下的芯片唤醒方法、系统及芯片 - Google Patents

低功耗模式下的芯片唤醒方法、系统及芯片 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒方法、系统及芯片，包括步骤：接到唤醒操作后，自寄存器内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，进行低功耗模式下唤醒；其中，哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至所述寄存器中。芯片将哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法保存至所述寄存器内后会对所述寄存器进行锁定。本发明用以改善现有的低功耗模式下的芯片唤醒方法安全性过低或者唤醒用时长的问题。

Description

低功耗模式下的芯片唤醒方法、系统及芯片
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，具体涉及一种低功耗模式下的芯片唤醒方法、系统及芯片。
背景技术
芯片唤醒是指在将芯片在非工作模式下(例如低功耗模式)转换至工作模式，唤醒时间是指芯片从非工作模式转至工作模式所需的时长。唤醒可以通过某些不掉电的存储设备实现。然而现有的芯片唤醒方式主要包括两种：1、接收到唤醒操作时，芯片直接跳转到唤醒程序的地址执行唤醒程序。这种方式由于跳过了中间环节，所以速度非常快，唤醒时间短。然而这方法却缺乏安全性。2、为了解决上述方法中的安全性问题，采用复杂的程序和硬件设计来实现唤醒，然而这种方法又导致唤醒时安全验证占用了太多的时间，极大的影响了低功耗唤醒的时间。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒方法，以改善现有的低功耗模式下芯片唤醒方法安全性过低或者唤醒时间长的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒方法，包括步骤：接到唤醒操作后，所述芯片自寄存器内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，芯片才进行低功耗模式下唤醒。
其中，哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至所述寄存器中。芯片将哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法保存至所述寄存器内后会对所述寄存器进行锁定。
一般而言芯片的上电发生在低功耗模式之前。由于哈希标准值、低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法已经在芯片上电时安全启动镜像文件后保存至寄存器中，接到唤醒操作后直接从寄存器中读取低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法，然后通过计算得到第一哈希值；再第一哈希值与哈希标准值比对，比对成功后即可唤醒芯片。因此本发明兼顾了安全性和唤醒速度。本发明与现有方案相比，仅需要简单的硬件成本和软件成本就可以实现。
在本发明一实施方式中，所述镜像文件包括镜像头部文件、固件信息表、低功耗唤醒信息以及签名信息。
在本发明一实施方式中，所述低功耗唤醒信息包括所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法以及所述哈希标准值。
在本发明一实施方式中，还包括步骤：当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对失败后，则进行以下步骤：安全启动镜像文件后，保存所述低功耗唤醒信息至所述寄存器中，再安全启动固件。固件的安全启动是通过哈希检验实现的。
在本发明一实施方式中，以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值的步骤包括：通过所述地址范围获取所述低功耗唤醒代码；用所述加密算法对所述低功耗唤醒代码进行计算得到所述第一哈希值。哈希标准值是低功耗唤醒代码的哈希标准值。
本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒系统，包括：存储模块、获取模块、计算模块、比对模块以及安全启动模块；其中，存储模块用于存储低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法及哈希标准值；获取模块用于接到唤醒操作后，从所述存储模块内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；计算模块用于以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；比对模块用于将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，芯片才进行低功耗模式下唤醒；安全启动模块用于安全启动镜像文件；其中，所述哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至存储模块中。
在本发明一实施方式中，存储模块包括寄存器。
本发明还提供一种芯片，所述芯片上设置有指令，所述指令被执行时能够实现所述的方法。
在本发明一实施方式中，所述芯片还包括寄存器，所述寄存器在所述芯片处于非复位状态时被锁定，所述寄存器用于存储所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法及所述哈希标准值。
本发明低功耗模式下的芯片唤醒方法，处于低功耗模式下的芯片接收到唤醒操作时，直接自寄存器中获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法，得到第一哈希值，再通过将第一哈希值与哈希标准值进行比对以完成哈希检验，从而完成芯片在低功耗模式下的唤醒，同时由于低功耗唤醒代码的地址、加密算法及哈希标准值是在芯片上电时已经通过安全启动完成了验签，所以本发明既保证了唤醒速度又保证了安全性。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法的流程图；
图2为本发明所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法的原理图；
图3为本发明所述的低功耗模式下的芯片唤醒系统的结构框图。
元件标号说明
101、存储模块；102、获取模块；103、计算模块；104、比对模块；105、安全启动模块。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒方法，包括步骤：接到唤醒操作后，所述芯片自寄存器内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，芯片才进行低功耗模式下唤醒。
其中，哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至所述寄存器中。芯片将哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法保存至所述寄存器内后会对所述寄存器进行锁定。
一般而言芯片的上电发生在低功耗模式之前。安全启动是指芯片根据签名信息对相应文件(例如镜像文件及后续的固件)进行签名，然后进行公钥验签、并验签通过。所述公钥验签是指利用公钥对签名信息验证。公钥验签能有效防止信息被非法篡改或盗取。加密算法为哈希加密算法，所述哈希加密算法可以为MD5，SHA-1，SHA-2，SHA-256，SHA-X的任意一种。不同的芯片可以采用不同的哈希加密算法。
由于哈希标准值、低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法已经在芯片上电时在安全启动镜像文件后保存至寄存器中，芯片接到唤醒操作后直接从寄存器中读取低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法，然后通过计算得到第一哈希值；再第一哈希值与哈希标准值比对，比对成功后芯片才进行低功耗模式下唤醒。因此本发明兼顾了安全性和唤醒速度。本发明与现有方案相比，仅需要简单的硬件成本和软件成本就可以实现。
所述镜像文件包括镜像头部文件、固件信息表、低功耗唤醒信息以及签名信息。所述低功耗唤醒信息包括所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法以及所述哈希标准值。
当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对失败后，则进行以下步骤：安全启动镜像文件，保存所述低功耗唤醒信息至所述寄存器中，再安全启动后续的固件。固件的安全启动是通过哈希检验实现的。所述固件中包含有所述低功耗唤醒代码。
以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值的步骤包括：通过所述地址范围获取所述低功耗唤醒代码；用所述加密算法对所述低功耗唤醒代码进行计算得到所述第一哈希值。哈希标准值是低功耗唤醒代码的哈希标准值。
请参阅图2，本发明的工作原理是：芯片上电时，利用签名信息对镜像头部文件、固件信息表、低功耗唤醒信息进行签名，再利用公钥对上述签名后的信息进行验签，验签通过后，将低功耗唤醒信息锁存至寄存器内(未示出)。然后利用固态信息表对后续的固件进行哈希检验。当芯片接收到唤醒操作时，直接读取寄存器中的信息以获取第一哈希值，再通过比对第一哈希值及哈希标准值，只有比对成功后，芯片才进行低功耗模式下唤醒(未示出)。
请参阅图3，本发明提供一种低功耗模式下的芯片唤醒系统，包括：存储模块101、获取模块102、计算模块103、比对模块104以及安全启动模块105；其中，存储模块101用于存储低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法及哈希标准值；获取模块102用于接到唤醒操作后，从所述存储模块101内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；计算模块103用于以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；比对模块104用于将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，芯片才进行低功耗模式下唤醒；安全启动模块105用于安全启动镜像文件；其中，所述哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至存储模块101中。存储模块101包括寄存器，所述寄存器在芯片处于非复位状态时被锁定，所述低功耗唤醒信息锁存于所述寄存器中，所述寄存器集成在所述芯片上或独立于芯片之外。
本发明还提供一种芯片，所述芯片上设置有指令，所述指令被执行时能够实现所述的方法。
在本发明一实施方式中，所述芯片还包括寄存器，所述寄存器在所述芯片处于非复位状态时被锁定，所述寄存器用于存储所述低功耗唤醒信息，所述低功耗唤醒信息包括所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法及所述哈希标准值。
本发明低功耗模式下的芯片唤醒方法，处于低功耗模式下的芯片接收到唤醒操作时，直接自寄存器中获取低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法及哈希标准值。通过低功耗唤醒代码的地址范围获取低功耗唤醒代码，然后用所述加密算法对低功耗代码进行加密计算得到第一哈希值，再通过将第一哈希值与哈希标准值进行比对以完成哈希检验，比对成功后芯片才进行低功耗模式下唤醒，同时由于低功耗唤醒代码的地址、加密算法及哈希标准值是在芯片启动时已经通过安全启动完成了验签，所以本发明既保证了唤醒速度又保证了安全性。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种低功耗模式下的芯片唤醒方法，其特征在于，包括步骤：
接到唤醒操作后，自寄存器内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；
以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；
将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，进行低功耗模式下唤醒；
其中，哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至所述寄存器中。
2.根据权利要求1所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法，其特征在于，所述镜像文件包括镜像头部文件、固件信息表、低功耗唤醒信息以及签名信息。
3.根据权利要求2所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法，其特征在于，所述低功耗唤醒信息包括所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法以及所述哈希标准值。
4.根据权利要求3所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法，其特征在于，所述将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，进行低功耗模式下的唤醒的步骤还包括：当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对失败，则安全启动镜像文件，保存所述低功耗唤醒信息至所述寄存器中，并安全启动固件。
5.根据权利要求1所述的低功耗模式下的芯片唤醒方法，其特征在于，所述以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值的步骤包括：
通过所述地址范围获取所述低功耗唤醒代码；
用所述加密算法对所述低功耗唤醒代码进行计算得到所述第一哈希值。
6.一种低功耗模式下的芯片唤醒系统，其特征在于，包括：
存储模块，用于存储低功耗唤醒代码的地址范围、加密算法及哈希标准值；
获取模块，用于接到唤醒操作后，从所述存储模块内获取低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法；
计算模块，用于以所述地址范围与所述加密算法为依据，得到所述地址范围对应的第一哈希值；
比对模块，用于将所述第一哈希值与哈希标准值作比对，仅当所述第一哈希值与所述哈希标准值比对成功后，进行低功耗模式下唤醒；
安全启动模块，用于安全启动镜像文件；
其中，所述哈希标准值、所述低功耗唤醒代码的地址范围及加密算法是芯片上电时，安全启动镜像文件后生成并保存至存储模块中。
7.根据权利要求6所述的低功耗模式下的芯片唤醒系统，其特征在于，存储模块包括寄存器。
8.一种芯片，其特征在于，所述芯片上设置有指令，所述指令被执行时能够实现权利要求1-5任一项所述的方法。
9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括寄存器，所述寄存器在所述芯片处于非复位状态时被锁定，所述寄存器用于存储所述低功耗唤醒代码的地址范围、所述加密算法及所述哈希标准值。
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