[發(fā)明專利]保護密鑰的安全終端、例程和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680028673.1
• 申請日: 2006-08-01
• 公開（公告）號: CN101238473A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 讓－菲利普·佩蘭;哈拉爾德·鮑爾;帕特里克·富爾徹里
• 申請（專利權(quán)）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: G06F21/02
• 分類號: G06F21/02;G06F21/24
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱進桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計一種保護密鑰的安全終端、例程和方法。

背景技術(shù)

典型地，安全終端包括：

-處理器，執(zhí)行軟件應(yīng)用程序和軟件應(yīng)用程序所調(diào)用的例程，和

-至少一個密鑰。

所述處理器可以執(zhí)行非安全軟件應(yīng)用程序以及安全軟件應(yīng)用程序。

非安全軟件應(yīng)用程序是可以被輕易更新或改變的軟件應(yīng)用程序。典型地，非安全軟件應(yīng)用程序被寫入可以被重寫的存儲器，例如閃存。

相反，安全軟件應(yīng)用程序是不可以被輕易改變的軟件應(yīng)用程序。例如，安全軟件應(yīng)用程序在安全終端的制造過程中被寫入只讀存儲器。保護所述只讀存儲器，以使得每個安全軟件應(yīng)用程序都不可以被輕易改變。

非安全軟件應(yīng)用程序是安全終端的弱點，因為它們會被黑客改變。然而，對安全終端的設(shè)計來說，將任何軟件應(yīng)用程序都記錄在只讀存儲器中是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ虼耍恢币詠泶嬖谶@樣的危險，即黑客可能改變非安全軟件應(yīng)用程序，使得被改變的非安全軟件應(yīng)用程序讀取密鑰并將其泄漏給黑客。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種保護密鑰使其不被非安全軟件應(yīng)用程序讀取的方法。

本發(fā)明提供一種保護密鑰使其不被非安全軟件應(yīng)用程序讀取的方法，該方法包括將密鑰記錄為存儲在只可執(zhí)行的存儲器中的只可執(zhí)行的例程的步驟，所述例程包括：

-加載指令，如果安全軟件應(yīng)用程序調(diào)用所述例程，則將密鑰載入安全和非安全軟件應(yīng)用程序均可讀的存儲器，和

-控制指令，如果調(diào)用所述只可執(zhí)行的例程的軟件應(yīng)用程序是非安全軟件應(yīng)用程序，則在可讀存儲器中只留下虛假(dummy)數(shù)據(jù)而非密鑰。

所述密鑰被記錄為存儲在只可執(zhí)行的存儲器中的例程。為此，該例程被稱為“只可執(zhí)行的例程”。所述只可執(zhí)行的例程不能被處理器讀取而只能被執(zhí)行。因此，獲得所述密鑰的唯一途徑是執(zhí)行只可執(zhí)行的例程。然而，在執(zhí)行時，所述例程本身確保與密鑰有關(guān)的秘密信息不會泄漏給非安全軟件應(yīng)用程序。因此，密鑰本身是非安全軟件應(yīng)用程序不可讀的。

上述方法的實施例可以包括下列特征中的一個或一些：

-所述加載指令是加載常數(shù)的指令，每個常數(shù)的值嵌入在例程代碼中并代表密鑰的至少一位，

-所述方法包括步驟：在執(zhí)行加載指令之前禁用任何IRQ(中斷請求)，并且只在已經(jīng)刪除了載入可讀存儲器中的密鑰之后才重新啟用IRQ，

-在執(zhí)行IRQ重新啟用步驟之前，所述只可執(zhí)行的例程系統(tǒng)地返回安全軟件應(yīng)用程序，并且任何安全軟件應(yīng)用程序刪除已加載的密鑰，

-如果安全軟件應(yīng)用程序不是由只可執(zhí)行的例程調(diào)用的，則該只可執(zhí)行的例程所返回的所述安全軟件應(yīng)用程序立即刪除已加載的密鑰。

所述方法的上述實施例表現(xiàn)出下列優(yōu)點：

-使密鑰作為可加載常數(shù)嵌入在只可執(zhí)行的例程中加強了實施例的安全性；

-禁用IRQ防止了任何非安全軟件應(yīng)用程序讀取載入可讀存儲器的密鑰，因為只要IRQ被禁用，就不能執(zhí)行非安全軟件應(yīng)用程序；

-在只可執(zhí)行的例程的執(zhí)行結(jié)束時系統(tǒng)地返回安全軟件應(yīng)用程序防止了如下攻擊，即調(diào)用只可執(zhí)行的例程的非安全軟件應(yīng)用程序使用對應(yīng)于安全軟件應(yīng)用程序的返回地址；

-如果只可執(zhí)行的例程不是由安全軟件應(yīng)用程序調(diào)用的則從可讀存儲器中刪除密鑰通過防止其它非安全軟件應(yīng)用程序調(diào)用所述只可執(zhí)行的例程而加強了終端的安全性。

本發(fā)明還涉及一種只可執(zhí)行的例程，用于上述防止密鑰被非安全軟件應(yīng)用程序讀取的方法中。所述只可執(zhí)行的例程包括：

-加載指令，如果所述例程是由安全軟件應(yīng)用程序調(diào)用的，則將密鑰載入安全和非安全軟件應(yīng)用程序均可讀的存儲器，和

-控制指令，如果調(diào)用所述只可執(zhí)行的例程的軟件應(yīng)用程序是非安全軟件應(yīng)用程序，則在可讀存儲器中只留下虛假數(shù)據(jù)而非密鑰。

上述只可執(zhí)行的例程的實施例可以包括下列特征中的一個或一些：

-所述加載指令是加載常數(shù)的指令，每個常數(shù)的值嵌入在例程代碼中并代表密鑰的至少一位，

-所述只可執(zhí)行的例程具有在只可執(zhí)行的例程的執(zhí)行開始時禁用任何IRQ的指令，

-所述只可執(zhí)行的例程具有在只可執(zhí)行的例程的執(zhí)行結(jié)束時系統(tǒng)地返回安全軟件應(yīng)用程序的指令。

本發(fā)明還涉及一種安全終端，包括：

-處理器，執(zhí)行軟件應(yīng)用程序和軟件應(yīng)用程序所調(diào)用的例程，和

-至少一個密鑰，

其中，所述安全終端還包括適于記錄只可執(zhí)行的例程的只可執(zhí)行的存儲器，所述只可執(zhí)行的例程包括：