SE526199C2 - Metod, artikel och system för inbäddning av digitala signaturer i digital nyttolast - Google Patents

Description

2 6 1 9 9 gïïg. "I= §"s 2 . . .. .. .. .. .:..'..° kan vara ett problem inkluderar system som använder distribution av television, system som tillhandahåller åtkomst av resurser på begränsad basis, och system som tillåter åtkomst av elektroniska filer under begränsade omständigheter. I varje fall kan en i klienten inbäddad åtkomst- eller debiteringskontroll kringgås om en oauktoriserad part försöker ändra mjukvaran som påtvingar kontrollen av klienten.

Ytterligare en annan situation i vilken det kan vara önskvärt att kontrollera det sätt som klienten arbetar är i samband med s.k. MP3-spelare. MP3-spelare spelar digitala filer i enlighet med standarden för MPEG-1, lager 3 (Moving Pictures Experts Group-l- (MPEG-l), tillgänglig från det internationella standardiseringsorganet ISO/IEC 11172-3 och ISO/IEC 13818-3 (1993)). I vissa tillämpningar kan det vara önskvärt att begränsa användarens möjligheter att ladda ner elektroniska filer utan kostnad. Det kan exempelvis vara önskvärt att kräva att användare betalar en avgift för att komma åt musik över Internet. En sådan policy för betalning per nedladdning kan träda ikraft genom mjukvara inom själva MP3-spelaren. Man kan således försöka kringgå sådan mjukvara genom att tillhandahålla uppdateringar av mjukvara till MP3-spelaren som är otillåtna.

Mjukvara för digital signatur kan innefatta användning av publika nyckelalgoritmer. Ett elektroniskt dokument kan krypteras genom att använda en privat nyckel för att skapa en säker digital signatur. I andra fall används en separat algoritm för digitala signaturer som inte kan användas för kryptering. En användare krypterar ett dokument med en privat nyckel och signerar därmed dokumentet. Dokumentet skickas sedan till ett annat processorbaserat system där det avkrypteras med en publik nyckel som tillhandahålls av användaren, och därmed verifierar signaturen. Nyckeln för beskrivning erhålls således separat från det signerade dokumentet.

När väl en nyttolast har verifierats kan den användas utan risk inom det mottagande processorbaserade systemet. Vid ett 10 15 20 000 0 0 526 199 3 flertal olika omständigheter kan det vara önskvärt att försäkra att nyttolasten som mottagits oförvanskad förblir oförvanskad för alltid därefter.

Det finns således ett behov av bättre sätt att tillhandahålla digitala signaturer i samband med nyttolaster.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. l är en blockformig avbildning av en utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 2 är ett flödesschema för mjukvara som sammanpackar en nyttolast med en digital signatur i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning; och Fig. 3 är ett flödesschema för mjukvara som kan användas för att applicera en digital signatur pà en nyttolast i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning Ett mottagande processorbaserat system 10 kan ta emot en nyttolast från ett avsändande processorbaserat system 56 såsom visas i fig. l. De mottagande 10 och sändande 56 processorbaserade systemen kan utgöra delar av hierarkiska eller ”peer-to-peer” nätverk. I en utföringsform kan det sändande systemet 56 vara en server och det mottagande systemet l0 kan vara en klient. Systemen 10 och 56 kan vara sammankopplade genom en fast förbindelse, en nätverksförbindelse, såsom ett lokalt eller en nätverk (engelska: Local Area Network LAN) Internetförbindelse, en telefonförbindelse eller en trådlös förbindelse, för att nämna några exempel.

Det sändande systemet 56 tillhandahåller en signerad nyttolast till det mottagande systemet 10. Nyttolasten kan vara ett elektroniskt dokument som skall användas av det mottagande systemet 10. Som ett exempel kan det sändande systemet 56 tillhandahålla signerade uppdateringar av mjukvaran till det mottagande systemet 10.

I några utföringsformer av föreliggande uppfinning är det I\) UW O O 0000 I viktigt att försäkra att den nyttolast som tillhandahålls till det mottagande systemet 10 är autentisk och förblir oförvanskat under sin livstid i det mottagande systemet 10.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning är det mottagande systemet 10 en MP3-spelare. Denna är således en bärbar anordning som är utrustad att ta emot och spela upp digitala musikfiler i form av MP3-filer. Föreliggande uppfinning är emellertid tillämpbar på en mängd olika applikationer vid processorbaserade system, och är inte pà något sätt begränsad till en MP3-spelare.

Systemet 10 kan innefatta en processor 12 ansluten till en nordbrygga 14 i en utföringsform. Nordbryggan 14 ansluter till en buss 18 och ett systemminne 16 i en utföringsform. I denna utföringsform kan bussen 18 vara ansluten till en displaykontroll 20 som är ansluten till en display 22. I en tillämpning med MP3-spelare kan displayen 22 vara en liten flytandekristall-display som ett exempel.

I en utföringsform kan bussen 18 också vara ansluten till en ljudaccelerator 24 och en kodare/avkodare, eller codec 26.

Codeczen 26 kan driva ett ljudsystem 30, vilket kan vara anslutet till interna eller externa högtalare 32. I fallet med en MP3-spelare kan externa högtalare 32 vara anslutna till systemet 10.

.Codec:en 26 och bussen 18 kan vara anslutna till en sydbrygga 34 i en utföringsform. I denna utföringsform kan ett flashminne 36 användas. Emellertid kan andra former för lagring, inkl hàrddiskdrive, vara mer användbara vid andra tillämpningar.

I den visade utföringsformen lagrar flashminnet 36 mjukvara 38, musikfiler 40, ett mjukvarusystem 42 och ett system 44 för backup av mjukvara, som ett exempel.

Sydbryggan 34 är ansluten till en buss 46 i en utföringsform. I denna utföringsform kan bussen 46 vara ansluten till en seriell ingång/utgångs(SIO)-anordning 48, vilken i sin tur ansluter till kontroller 50 och ett gränssnitt 52. 5 ..

Kontrollerna 50 kan ta emot användarinmatningar. Gränssnittet 52 utgör en förbindelse till ett avsändande processorbaserat fjärrsystem 56, vilket i en utföringsform kan vara en basstation. Förbindelsen mellan gränssnittet 52 och systemet 56 kan vara en nätverksanslutning, en fast förbindelse, en universell seriebussförbindelse eller en trådlös förbindelse, för att nämna några exempel.

En nyttolast kan mottagas från systemet 56 genom gränssnittet 52. Systemet 56 kan lagra mjukvara i en lagring 58.

Vanligtvis är systemet 56 ett processorbaserat system.

En grundläggande lagring 54 för inmatnings/utmatningssystem (BIOS) är också ansluten till bussen 46. En mängd andra komponenter kan ingå och andra arkitekturer kan användas i ett flertal olika utföringsformer.

För att gå vidare till fig. 2 kan mjukvaran 60 vara lagrad i lagringen 58 för det sändande processorbaserade systemet 56, vilket kan fungera som en basstation i några utföringsformer.

Mjukvaran 60 kan vara ansvarig för att skapa en digital fil som innehåller en nyttolast med en digitalsignatur. På detta sätt kan nyttolasten och den digitala signaturen integreras, så att varje gång nyttolasten används kan den automatiskt bli autentiserad genom att använda den integrerade digitala signaturen i en utföringsform.

Mjukvaran 60 mottar till att börja med exekverbar binär data, såsom indikeras i block 62. Enligt ett exempel kan den exekverbara binära datan vara en uppdatering av mjukvara för det processorbaserade systemet 10. Systemet 56 skapar en fil för den exekverbara binära datan tillsammans med en digital signatur, såsom visas i block 64. Varje fil skapas med en storlek som är lika med storleken på den exekverbara binära datan tillsammans med den förväntade storleken på den digitala signaturen.

Filstorleken kan avrundas uppåt till ett speciellt antal oktetter i några utföringsformer.

En digital signatur skapas sedan för den exekverbara binära o oo o o o o o o ooo oooo o o oooo o o oooo o oo o n) U'| 0 o oooo o o 0 oo o o o o o o o o i I o O oo oo look., C) oo oooo o o o o o O O oo 526 199 6 _. .. . datan. Den digitala signaturen skapas för datan i filen minus de bitar där den digitala signaturen skall ligga när den väl fullbordas. Vilken teknik som helst kan användas för att skapa den digitala signaturen, inkl användning av en publik nyckel eller privat nyckel för kryptering. Alternativt kan en separat algoritm användas för att skapa den digitala signaturen och kryptera den underliggande datan.

Såsom indikeras i block 68 läggs den digitala signaturen till den exekverbara binära datan inom den med lämplig storlek tidigare skapade filen. Vid en lämplig tidpunkt kan den sammansatta filen, inkl en integrerad digital signatur och exekverbar binär data, överföras från systemet 56 till systemet 10.

I systemet 10 kan den signerade filen packas upp genom att använda mjukvara 38. Filen kan mottagas över en lämplig kommunikationslänk, vilken kan utnyttja en fast eller trådlös förbindning, genom ett gränssnitt 52, som ett exempel.

Gränssnittet 52 kan vara ett kort för nätverksgränssnitt, ett modem, ett trådlöst gränssnitt eller ett universellt seriebussnav (engelska: Universal Serial Bus Hub), för att nämna några exempel.

I systemet 10 mottager och lagrar mjukvaran 38 den signerade digitala filen, inkl en nyttolast och en digital signatur, såsom indikeras i block 70. Nästa gång systemet 10 startar upp, vilket bestäms vid diamant 72, appliceras signaturen automatiskt på den exekverbara binära datan, som indikeras i block 74. Med andra ord, varje gång det är önskvärt att använda nyttolasten eller den exekverbara binära datan appliceras den digitala signaturen. Detta innebär att om nyttolasten av någon orsak blir förvanskad, även om den är oförvanskad när den tas emot, upptäcks denna förvanskning under uppstartningsprocedurens gång.

Om den digitala signaturen under en given uppstartningsoperation, när den genomgår hashning med den 10 15 20 25 OI I 000 0000 O I OO ÛÛ ÖÛ-fl .Û I 'QIO 00 o u o n o oss (ß CD 526 199 7 exekverbara binära datan, indikerar att den är autentisk, vilket bestäms i diamant 76, kan en bild skapas genom att exekvera den exekverbara binära datan, vilket indikeras i block 78. En uppdatering av mjukvara kan således i ett exempel åter laddas in varje gång systemet 10 uppstartas, så länge som nyttolasten gång på gång bestäms vara autentisk genom att använda den digitala signaturen. Därefter fortsätter uppstartningsprocessen såsom indikeras i block 80.

Om nyttolasten av någon anledning bestäms vara förvanskad vid diamant 76, tas nyttolasten omedelbart bort, vilket indikeras i block 82 i en utföringsform. I en utföringsform av föreliggande uppfinning ersätter aldrig den nya nyttolasten den befintliga mjukvaran. Signaturen för nyttolasten kontrolleras i stället varje gång systemet uppstartas, och om den är oförvanskad körs den nya nyttolasten i stället för den befintliga mjukvaran. Om äktheten förnekas tas den nya nyttolasten automatiskt bort, vilket indikeras i block 82. I så fall inladdas den befintliga mjukvaran automatiskt, vilket indikeras i block 84, och uppstartningsprocessen fortsätter i block 80.

Om både nyttolasten och den befintliga mjukvaran är förvanskade, kan systemet 10 i en utföringsform gå in i ett väntande tillstånd. I så fall väntar systemet 10 helt enkelt på utbyte av mjukvara utan att startas upp.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning appliceras nyckeln för den digitala signaturen på den fullständiga exekverbara binära datan, som uppgår till den fullständiga bilden för nyttolasten eller uppdateringsmjukvaran.

Vid en tillämpning som involverar en MP3-spelare kan nyttolasten kontrolleras vid varje uppstartningssekvens. Detta minskar sannolikheten att mjukvaran kan bli förvanskad när som helst, vilket möjliggör för en användare att erhålla filer, såsom digitala musikfiler, och att använda dessa filer utan att genomgå de lämpliga procedurerna. I vissa fall kan dessa 10 15 0090 526 199 ff. 8 procedurer innefatta att fastställa en kostnad för nedladdning av musikfiler.

Genom att i vissa utföringsformer knyta signaturen till den signerade datan, kan insättning och tillämpning av digitala signaturteknologier förenklas. Eftersom den digitala signaturen är knuten till den nyttolast som signaturen är avsedd att autentisera, skapas en säker körtidslast (engelska: run time loader). Om några bitar identifieras som inte är autentisk, kan den signerade bilden automatiskt bli borttagen i en utföringsform. Systemet är säkert, eftersom det verifierar den signerade datan vid varje uppstart i en utföringsform.

Medan föreliggande uppfinning har beskrivits med avseende pà ett begränsat antal utföringsformer, kommer fackmannen att inse ett flertal modifieringar och variationer av dessa. De bifogade kraven är avsedda att täcka alla sådana modifieringar och variationer som faller inom tanken och ramen för den föreliggande uppfinning.

Claims (24)

10 15 20 25 30 9 526 199 PATENT KRAV

1. En metod som innefattar att: I ett första processorbaserat system (10) ta emot en fil skickad av ett andra processorbaserat system (56), varvid nämnda fil innehåller en nyttolast och en digital signatur för nyttolasten, kännetecknad av att den digitala signaturen automatiskt appliceras pà nyttolasten (74) varje gång det första processorbaserade systemet (10) startas upp (72).

2. En metod enligt krav 1, kännetecknad av att ta emot en fil innefattar att ta emot en uppdatering av mjukvara (70).

3. En metod enligt krav 2, kännetecknad av att ta emot en uppdatering av mjukvara innefattar att ta emot en uppdatering av mjukvara för en tidigare mjukvaruversion och bevara den tidigare mjukvaruversionen.

4. En metod enligt krav 1, kånnetecknad av att den vidare innefattar att bestämma huruvida nyttolasten är autentisk.

5. En metod enligt krav 4, kännetecknad av att systemet startas upp om nyttolasten är autentisk.

6. En metod enligt krav 4, kännetecknad av att nyttolasten tas bort om nyttolasten inte är autentisk,.

7. En metod enligt krav 6, kännetecknad av att den innefattar att ladda in en backup i stället för nyttolasten.

8. En metod enligt krav 1, kânnetecknad av att ta emot en fil innefattar att ta emot en nyttolast i form av exekverbar binâr 10 15 20 25 30 526 199 10 data och applicera den digitala signaturen pà den exekverbara binära datan.

9. En artikel som innefattar ett medium som lagrar instruktioner vilka möjliggör för ett första processorbaserat system (10) att ta emot en fil skickad av ett andra processorbaserat system (56), varvid nämnda fil innefattar en nyttolast och en digital signatur för nyttolasten, kännetecknad av att nämnda instruktioner även möjliggör automatisk applicering av den digitala signaturen på nyttolasten varje gäng det första processorbaserade systemet (10) startas upp.

10. En artikel enligt krav 9, kännetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserat systemet att ta emot en uppdatering av mjukvara.

11. En artikel enligt krav 10, kännetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att ta emot en uppdatering av mjukvara för en tidigare mjukvaruversion och bevara den tidigare mjukvaruversionen.

12. En artikel enligt krav 9, kännetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att bestämma huruvida nyttolasten är autentisk.

13. En artikel enligt krav 12, kånnetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att startas upp om nyttolasten är autentisk.

14. En artikel enligt krav 12, kännetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att ta bort nyttolasten om nyttolasten inte är autentisk. 10 15 20 25 30 526 199 11

15. En artikel enligt krav 14, kånnetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att ladda en backup i stället för nyttolasten.

16. En artikel enligt krav 9, kännetecknad av instruktioner som vidare möjliggör för det processorbaserade systemet att ta emot en nyttolast i formen av exekverbar binär data och applicera den digitala signaturen på den exekverbara binära datan.

17. Ett system (10) som innefattar: en processor, ett lagringsmedium anslutet till nämnda processor som lagrar instruktioner som möjliggör för systemet att ta emot en fil innefattande en nyttolast och en digital signatur för nyttolasten fràn ett andra processorbaserat system (56), kännetecknat av att nämnda instruktioner även möjliggör för systemet att automatiskt applicera den digitala signaturen pà nyttolasten varje gång systemet startas upp.

18. Ett system enligt krav 17, kännetecknat av att nämnda system är en MP3-spelare.

19. Ett system enligt krav 17, kännetecknat av att instruktioner är lagrade för att ta emot en uppdatering av mjukvara.

20. Ett system enligt krav 19, kännetecknat av att instruktioner är lagrade som möjliggör för systemet att ta emot en uppdatering av mjukvara för en tidigare mjukvaruversion och bevara den tidigare mjukvaruversionen.

21. Ett system enligt krav 17, kännetecknat av att instruktioner är lagrade för att automatiskt bestämma om nyttolasten är autentisk. 10

22. Ett system är lagrade som nyttolasten är

23. Ett system är lagrade som om nyttolasten

24. Ett system är lagrade för 526 199 12 enligt krav 21, kånnetecknat av att instruktioner möjliggör för systemet att startas upp endast om autentisk. enligt krav 22, kånnetecknat av att instruktioner möjliggör automatisk borttagning av nyttolasten inte är autentisk. enligt krav 23, kännetecknat av att instruktioner att automatiskt ladda en backup i stället för nyttolasten när nyttolasten tas bort.