TW200410070A - Method for bios security of computer system - Google Patents

Description

200410070 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電腦系統，且特別是有關於一種 維護基本輸出輸入系統（basic input output system， BIOS )保全的方法，而BIOS係包含於電腦系統的BIOS 唯 讀記憶體（ready only memory， ROM)中。 【先前技術】 電腦系統的B I 0S在藉由開機後自我測試（power on self test，POST)中使用互補式金氧半導體 (complementary metal oxide semiconductor, CMOS ) 設定其值，用以確認電腦系統的初始化與錯誤上，以及在 運作電腦糸統的作業系統（〇 p e r a t i n g s y s t e m，0 S )後， 執行電腦運作時間功能上扮演重要的角色。 第3圖說明傳統BI 〇 S R 〇 Μ保全維護的結構，其係實施 在一電腦系統的硬體中，北橋晶片2 〇係用來控制影音與記 憶體，而南橋晶片3 0係用來控制電腦系統中各式的周邊裝 置，且兩晶片都是透過匯流排結構連接至cpu i 〇。在此傳 統系統中，儲存BI0S2BI0S R〇M 5〇係包括可讀寫的快閃 唯讀記憶體，且透過低針腳計數（1〇w pU c〇unt，Lpc 匯流排連接至南橋晶片30。超級輸出/輸入（super丨 = )晶片40係透過LPC匯流排連接至南橋 舊式連接埠的輸出/輪入裝置，如咖或 為了防止寫入BIOS ROM 50，jl古 , { , 有一般目的輸出/輪Λ (general purpose input/output ΓΡτη、 ρυτ， GPl〇 )功能晶片組的

200410070 五、發明說明（2) ---- GPI〇其中一針腳被設定為BIOS寫入保護（BI0SWP# )針 腳。在第3圖中，提供於SI0晶片中的Gpi〇針腳“是被設定 為BI0SWP#。晶片選擇（chip select，cs )訊號從這產 生’而此CS訊號是用以選擇bios R〇M 50快閃區域的一輸 出構件51。依照從BI0SWP#針腳產生的高/低訊號，在M〇s ROM 50的快閃區域中寫入操作成開啟或關閉。BI〇s r〇m 50的寫入操作可以藉由設定其中一個Gpi〇針腳來執行，而 該GPI0針腳提供於南橋晶片3〇中如同BI〇swp#般。 因此，假如在BIOS執行POST時，BI0SWP#針腳會同時 被设疋為開啟’如此就可以防止抹除或寫入以⑽5〇 快閃區域。同樣地，在記錄延伸系統組態資料（extended system configuration date，ESCD)區域的情況中或更 新BIOS的情況中，BI0SWP#針腳是藉由使用隨插即用非揮 發 P逍機存取§己憶體（plug and play non-volatile random access memory, PNP NVRAM)來設定為關閉，因 此即開啟BI 0SWP#針腳以寫入至BIOS ROM 50的快閃區域。 然而，在一案例中，係揭露B I 〇SWP#針腳的位置在SI 〇 晶片或南橋晶片上，在另一案例中，係揭露記憶體映像輸 出/輸入（input/output，1〇)位址，其係分派為1〇陷阱 區域，以及如GP I 0針腳設定方法的控制方法，但是上述兩 案例都具有保全上的問題，此問題就是BI0SWP#針腳的功 能是可以隨意地被設定為關閉，而這樣BIOS ROM的内容就 會被隨意地改變或移除。因此，在此種情況下，由於電腦 系統中B I 0S保全上的草率，使得B I 0S被劇烈的電腦病毒改

11506pif.ptd 第7頁 200410070 五、發明說明（3) ---- 變，對於電腦系統而言，無可挽回的損失可能因此、〇 例如電腦系統的開機程式可能被關閉或者功能無法=—， 事實上，已有使用者的系統被CIH病毒嚴重破壞的/例^，° 其中BIOS ROM的内容被CIii病毒所移除。 1 【發明内容】 因此本發明的目的就是提供一種方法，此方法 變電腦系統BI〇S ROM内容的情況下，藉由保護BI〇s =二文 2 移除或是任意地使用序號，使得開啟画 的保王此被維濩，而這些是產品典型的特質，其係 商以及控制的密碼所給予，其中此密碼是由使用者所认 ，且從以下之 或是可從本發 本發明其他的目的與優勢將在以下描述 描述中將明顯的說明本發明之目的及優點， 明的實作中來習得。 上述本發明的其他的目 B I 0S保全的方法，包括儲存 者密碼位元組和BIOS ROM的 該儲存檢查總和值與加總輸 產品序號位元組計算而得的 檢查總和值與計算檢查總和 ROM。 在此目的中，儲存檢查 否在POST上已設定；在使用 BIOS ROM的產品序號；以及 的是提供一種改良電腦系統 檢查總和值，其係由加總使用 產品序號位元組計算而得；將 入的密碼位元組和BIOS ROM的 檢查總和值比較；以及當儲存 值相同時’開啟寫入至B I 0S 總和值包括判斷使用者密碼是 者密碼被設定的情況下，判斷 當產品序號不是製造時的預設

11506pif.ptd 第8頁 200410070 五、發明說明（4)

Hit: ’其係由加總使用者密碼位 记k、體中的產σπ序號位元組計算而得。 在此目的中，改良BI0S保全的 中 映像輸出/輪人F妁，豆伤沪 匕括叹疋記憶體 域，而此晶片wm λ _iqs寫入保護區 及開啟輸出九 同輪出/輸入陷味區域，以 閉级™出/輪入陷阱區域。 乂 在此目的中，儲存在記憶體中的已力ϋ她；_ "":rr: ：am "pnp nvram 在此目的中，改良BI0S保全的方法 6值 體映像輸出/輪入區域，其係指派為晶片的Bi^y又疋記憶 區域，而此晶y_g_^rDTn S寫入保護 許關閉BIOS寫入保蠖的事°件"電細糸統的運作期間允 已關閉；判斷_ R0M的產；序號設輪入陷拼為 時的預設值時，允許使 ：：已；；：唬不是製造 檢查…，其係由已輸入密碼位序計算 加總而得。 ]1兀、'且興屋。口序號位元組 在此目的中，改良Bl〇S保全 入至:後，開啟輸出/輸入陷： 在此目的中’改良Bl〇s保全的方法 a Ϊ;广的預設值時或當檢查總和值不相同= 包括二=出/在輪允:二閉_寫入保護的事件發生中

、㈢胖’或允許發生藉由PNP NVRAM

11506pi f.ptd 第9頁 200410070 五、發明說明（5) 寫入至BIOS ROM。 在此目的中’改良Bl〇s保全的方法中更包括當藉由 PNP NVRAM寫入至BIOS 發生時，判斷輸出/輸入陷阱是 否設定為已開啟。 在此目的中’改良B I 〇s保全的方法中更包括當判斷輸 出/輸入陷阱沒有設定為已開啟時，且當藉由pNp NVRAM寫 入至BIOS ROM發生時，顯示錯誤訊息。 在此目的中’改良Bl〇s保全的方法中更包括在顯示錯 誤訊息之後，開啟輸出/輸入陷醉。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 【實施方式】 以下將配合所附圖示詳細描述本發明之實施例，並且 圖中的參考標號表示著各個組件。 如第3圖所示’其依照本發明所提供之一方法，以有 效地保護BIOS ROM中的資料，且不會改變電腦系統中硬體 方式的BIOS ROM保全維護架構。此方法即檢查總和值，盆 係由加總由使用者在P0ST程序中設定的控制密碼位元組^ 事先已決定的產品序號位元組計算而得，而該產品序號可 在BIOS ROM^ESCD區域中讀得，且事先都被儲存於 RAM (未繪示）或PNP NVRAM區域的記憶體位置中。當在系 統運作上嘗試寫入至BIOS ROM 50快閃區域時，則比"較加、 總使用者輸入的密碼位元組和產品序號位元組計算而得的

11506pif.ptd 第10頁 200410070 五、發明說明（6) ' " --- 檢查總和值與先前儲存的檢查總和值。在此，若兩個檢查 總和值相同時，由南橋晶片30或SI0晶片40所提供的BIOS 寫入保護（BI〇swp#)針腳將會被關閉，這將使得一允許 寫入的訊號（CS訊號）會被給予至BIOS ROM 50快閃區域 的CS 號輸入構件5 1，因此即開啟移除或寫入至b I⑽ 的快閃區域。 第1圖是一流程圖，其係說明依照本發明實施例在 POST程序中設定BI0S r〇m保全的程序。如第1圖所示， BIOS判斷在post的過程中使用者是否有設定密碼（S1 〇 )。此密碼可以事先由使用者設定於CMOS設定程序中，同 樣地’在判斷程序中密碼沒有被設定的情況下，密碼也許 會依照使用者的選擇被再一次設定，或者保全的設定程序 也許會被省略。在使用者密碼被設定的情況下，其會確認 產品序號是否為製造程序時的預設值，而此產品序號可在 BIOS ROM 50的ESCD區域中讀取。在BI0S R〇M 5〇通過正常 製造程序生產的情形中，事先決定的產品序號是可以被確 認的’而此產品序號不是製造時的預設值。在BI〇s R〇M 5 0不疋通過正常製造程序生產的情形中，該產品序號具有 一預設值，且因此為了保護BI〇s R〇M 5〇，該保全程序的 設定程序可以被省略。 倘若BIOS ROM 50具有一事先已決定的產品序號，而 其非預設值，因此即確認為正常製造產品，則藉由加總由 使用者设定的控制密碼位元組和產品序號位元組計算而得 檢查總和值會被儲存在事先已決定的記憶體中（s丨2，s j 3

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第11頁 200410070 五、發明說明（7) )。在此，更適切的說檢查總和佶4 1 μ丄 ，ΑΜ。因此，記憶體映像輸出4;；^存在CM0S _或 輸入陷牌區域（如第3圖所示Γ此記區定為輸出/ 區域對應於BIS0SWP#針腳區域，1 #心映像輸出/輸入 1 ^ 具係位於一且有G P I 0功能 的晶片中（像是SI0晶片40或南橋曰以n、 /、有0力月匕 輸入陷阱區域會被設定為開啟（S1:) ’且之後輸出/ _ = 2::，〇s R〇M保全的程序係藉由先前根據 束。_的產序號與使用者密碼健存的檢查總和值而結 入伴^ 2沾圖重係：兄明U ’其係在關閉B1 0S R0M的BI 〇S寫 議/Λ 在系統運作的情況下1”護_ KOM的保全之程序。 又 改變ΐ^Γ·)形:Γ* _區域是憑藉pnp nvram而被 種情形中，輸出/輸入㈣是藉由 入陷阱i序：-ί ^ /輸入區域而發生，其係藉由輸出/輸 彳早70來处理，且該輸出/輸入陷阱是對應於 在系Ϊϋ?針腳41 (S22)。在上述兩種情況下，為了 的保全可二s __os寫入保護，_ _ J稭由以下私序來維護。 中，it/w在R0M BI0S區域藉由？好nvram被改變的情況 ^被判斷為開啟或非開啟⑻1)，在 被顯‘ ijcf/輸人陷牌被確認為非開啟，則錯誤訊息會 ):在ς )，且輸出/輸入陷阱會被再一次開啟（S28 在S21的情況中，輸出/輸入陷阱被確認為開啟或在輸

11506pif.ptd 第12頁 200410070 五、發明說明（8) 出乂 3:事件被輸出/輪入陷阱程序單元確認的情況中 (S22)，為了阻止額外的系統管理中斷（system manageinent interruDt out、次, “, 關閉（s23)。 pt’ SM"發生，輸出/輸入陷陕會被 。檢查產品序號用以判斷BI0S R0M 5〇是否是正常製造 產，U24 )’假如產品序號是製造程序時的預設值時， 則表不BIOS ROM 50不是正常製造產品，因此為了保護

BfUS 5〇彳，則會輸出錯誤訊息（S29) ’其並非因此關 =寫入保護針腳41。然而，假如產品序號不是製造程 序^的預設值時，則表示M〇s R〇M 5〇是正常製造產品， Ϊ H顯)不。出密碼輸入視窗’用以允許使用者輸入控制密 -庠Ϊ: : 7 t Ϊ總和值係藉由加總已輸入控制密碼和產 和值與事先在post程序中儲存的檢查總和值 二SI Η ΐ二兩個值相等，則簡寫入保護針腳41會被 V因此即開啟存取簡_ 50的快閃 s 。，、、、：而，在計算而得的檢查總和值不等於事先儲存 情況下，例如輸入錯誤的密碼，則會輸出錯 二^ IV，且請刪針腳41被維持為開啟用以保護 S M:域。據此’設定系統必要的資料 BIOS ROM 5G中。在上述程序後，輸出/輸人區域的輸出/ Ϊ入Ξ 次開啟（S28)用以提供預防額外的…發 生，而此輸出/輸入區域，其係指派為記憶體映 且 200410070

片30與SI0晶 片 40 中 BISOSWP# 記憶體映像對應於在南橋 針腳的區域。 像這ϊί本Ϊ明維護BIQS保全的方法，在程式運作期間， ί = : :至記憶體映像輸出/輸入區域，而此記憶 於B;〇S ; ί ΐ 入區域係指派為輸出/輸入陷拼區域且對應 Γφ 0 BIOS ^ Μ 二使用者it位改變έ的情況下，只有當藉由加總產品序 存Μ ΡΓ馬兀、，且計算而得的檢查總和值等於事先儲 查總和值時，則-存取之BIOS _才會被開啟，因 此開啟的BIOS寫入保護針腳會被關閉。假如兩個檢查總和 值不相等，則設定BIOS寫入保護針腳為關閉是不可能的， 因此開啟的B I 〇 S R 〇 Μ會被保護。 &因此’依照本發明的組態以及控制方法的揭露，而該 組悲係BI0SWP#針腳的位置（記憶體映像輸出/輸入位址 )，且該控制方法如同在具有GPI0功能的SI0晶片或南橋 晶片中GPI0針腳設定方法，則BI〇s rOM可以免於被任意地 改變或移除其内容。同樣地，即使記錄BI〇s ^⑽的^⑶區 域’或即使需要更新BIOS，BI0SWP#針腳可以藉由使用pnp NVRAM被設定為關閉，以使寫入至BI0S R〇M的快閃區域可 以被實行。據此’藉由加強在電腦系統中B I 〇s的安全，就 可避免因為致命的電腦病毒造成電腦系統上無可挽回的損 失，例如電腦系統的開機程式可能被關閉或者功能無法執 行。此外’更新B I 〇S ROM以改善其效能就可以被安全地執 行

11506pif.ptd 第14頁 200410070 五、發明說明（10) 依照本發明，用來保護BI0S ROM —硬體結構，其係使 用在南橋晶片或SI0晶片中的其中一個GPI0針腳如同 B I 0SWP#針腳。在此，藉由加總一檢查功能來檢查由製造 商給予的產品序號以及使用者給予的控制密碼，則B丨〇S ROM被有效地避免任意的或惡意的竄改、改變或移除。 依照上述本發明，B丨〇S的保全可以被維護，其係藉由 避免在BIOS ROM上的BIOS被改變或被移除或者選擇性地具 有製造商給予的8103 R0M典型產品序號以及使用者給予的 密碼。 、^括在系統中的硬體可包括記憶體、處理程序、以及 或特疋功能積體電路（application specific integrated circuit 存指令上且機器可讀之媒體（換言之，軟體），此指令可 以用本發明描述的任一或全部方法實施。軟體可完全 分地歸屬在此記憶體以及/或處理程序以及，或特 :t二 體電路。為此特定的目的’"機器可讀的媒體"這一：备 包括任何機械裝置，其係用以被機器取1 式來提供資訊（換言之，儲存以及或傳送二：取的格 :的媒體包括唯讀記憶體（_)、隨機存取記y機器 电幻九子的卓曰的或其他類型的值播4咕 (例如載波、紅外線訊號、數位訊號等）等。# Λ戒 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，麸 限定本發明，㈣熟習此技藝者，在不脫離：發：：：；

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11506pif.ptd 第16頁 200410070 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖是一流程圖，其係說明依照本發明實施例在 POST程序中設定BIOS ROM保全的程序； 第2圖是一流程圖，其係說明在第1圖中系統運作期間 維護BIOS ROM保全程序；以及 第3圖是一方塊圖，其係說明傳統電腦系統BIOS ROM 的保全維護。 【圖式標示說明】 10 CPU 20 北橋晶片 30 南橋晶片 40 S I 0晶片 41 G P I 0針腳 50 BIOS ROM 51 CS輸出構件

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Claims (1)

1. 200410070 六、申請專利範圍 1 · 一種改良電腦系統基本輸出輸入系統（B〖〇s )保全 的方法，包括： 儲存一檢查總和值，其係由加總一使用者密碼位元組 和一基本輸出輸入系統唯讀記憶體（B I OS ROM )的一產品 序號位元組計算而得； 比較5亥儲存的檢查總和值與藉由加總輸入的密碼位元 組和該BIOS r0M的該產品序號位元組計算而得的一檢查總 和值；以及 當該儲存的檢查總和值與該計算的檢查總和值相同 時’則開啟寫入至該BI〇S R〇M。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之改良電腦系統B I 0S保 全的方法’其中儲存該檢查總和值包括： 判斷該使者密碼是否在開機後自我測試（POST )上已 設定； 在該使用者密碼被設定的情況下，判斷該BIOS ROM的 該產品序號；以及 當该產品序號不是製造時的預設值時，儲存一已加總 檢查總和值’其係由加總該使用者密碼位元組和在一記憶 體中的该產品序號位元組計算而得。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之改良電腦系統B I 0S保 全的方法，更包括： °又疋 5己憶體映像輸出/輸入區域’其係指派為一晶 片的一BIOS寫入保護區域，而該晶片具有--般目的輸出 /輸入（GP I 〇 )功能如同一輸出/輸入陷阱區域，以及開啟

   11506pif.ptd 第18頁 200410070 六、申請專利範圍 一輸出/輸入陷牌區域。 八的方：申：ΐ利範圍第2項所述之改良電腦系統61 os保 括··、彳^在孩圯憶體中儲存該已加總檢查總和值包 RAM ^ ^ ^ ^ I. It ( CMOS — P用非揮發隨機存取記憶體（PNP NVRAM ) 中的该已加總檢查總和值。 八从5七t中明專利範圍第1項所述之改良電腦系統B 1 0S保 全的方法，更包括： y ^二广忒圮憶體映像輸出/輸入區域，其係指派為該晶 #鈐寫入保護區域，而該晶片具有該GPI0功能如同 飞> ^入陷阱區域，以及開啟該輸出/輸入陷阱區域； 1電腦系統的運作期間允許關閉該BI0S寫入保護的 一爭件發生； 設定該輪出/輸入陷阱為已關閉； =斷該BIOS ROM的該產品序號； 當該產品序號不是製造時的預設值時，允許一使用者 輸入一已輸入密碼；以及 甚口11该檢查總和值，其係由該已輸入密碼位元組與該 產口口序旒位元組加總而得。 八M申請專利範圍第5項所述之改良電腦系統以⑽保 王的方法，更包括： 阱。在開啟寫入至該BI0S R0M之後，開啟該輸出/輸入陷

   200410070 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第5項所述之改良電腦系統b I 0S保 全的方法，更包括： 菖為產品序號是製造時的預設值時或當該檢查總和值 不相同時，顯示一錯誤訊息。 8 ·如申請專利範圍第5項所述之改良電腦系統B I 0S保 全的方法，其中允許關閉該β丨〇s寫入保護的該事件發生更 包括允許該輸出/輸入陷牌發生，或允許藉由該PNP NVRAM 寫入至該BIOS ROM發生。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之改良電腦系統B I 0S保 全的方法，更包括： 當發生藉由該PNP NVRAM寫入至該BI0S R0M時，判斷 该輸出/輸入陷阱是否被設定為已開啟。 I 〇 ·如申請專利範圍第9項所述之改良電腦系統B10S保 全的方法，更包括： 、 當該輸出/輸入陷阱被判斷沒有設定為已開啟時且當 藉由该PNP NVRAM寫入至該BIOS 發生時，顯示一錯誤 訊息。 II ·如申請專利範圍第7項所述之改良電腦系統B10S保 全的方法，更包括： 在顯示該錯誤訊息之後，開啟該輸出/輸入陷阱。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項所述之改良電腦系統B I 0S 保全的方法，更包括： 在顯示該錯誤訊息之後，開啟該輸出/輸入陷阱。 1 3· —種機器可讀的媒體，其係提供複數個指令，當

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   —機器執行時，使得該機器能執行改良電腦李 統Β 10S保全的作業，包括： κ电物糸 4 一 ϊ Ϊ私檢查總和值，其係、由加總—使用者密碼位元組 口一土本輸出輸入系統唯讀記憶體（bi〇S r⑽）的一 、、口 序號位元組計算而得； 座口口 比較該儲存的檢查總和值與藉由加總輸入的密碼和誃 B I OS ROM的該產品序號位元組計算而得的一檢查總和值广 以及 ’ 當该儲存的檢查總和值與該計算的檢查總和值相同 時，開啟寫入至該BIOS ROM。 1 4 · 一種改良電腦系統B I 0S保全的方法，包括： 接收一輸入密碼；以及 基於上述該輸入密碼，開啟寫入至該BIOS ROM， 其中該BIOS R〇M的保全維護架構沒有被改變。

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