[發(fā)明專利]用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的方法、設備和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610649368.X
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107729743A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 王磊;陳平輝;何峣;朱先飛;宛傳東;陳淑珍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: G06F21/51
• 分類號: G06F21/51
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉劍波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安全認證領(lǐng)域，特別涉及一種用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的方法、設備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動終端的啟動過程對于移動終端的安全性至關(guān)重要，ARM所提出的基于硬件的TrustZone架構(gòu)使得移動終端處理器具備一個獨立于非安全環(huán)境的環(huán)境，稱之為可信執(zhí)行環(huán)境(Trusted Execution Environment，簡稱：TEE)，該環(huán)境能夠為用戶移動終端提供安全的存儲、計算等服務。

目前移動終端的啟動過程是基于信任鏈逐層啟動，在終端的啟動過程中，常利用公鑰簽名算法保證終端所需加載軟件包的完整性和一致性。

目前移動終端的常規(guī)啟動過程如圖1所示。

步驟101，給移動終端加電。

步驟102，移動終端加電后，ROM SoC啟動程序。

步驟103，移動終端主板上的Flash設備啟動程序。

步驟104，可信執(zhí)行環(huán)境啟動系統(tǒng)OS。

步驟105，啟動系統(tǒng)OS。

步驟106，在系統(tǒng)OS啟動后進入系統(tǒng)運行狀態(tài)。

即，在終端開機時，具備TrustZone架構(gòu)的終端在啟動系統(tǒng)OS(非可信執(zhí)行環(huán)境)之前會優(yōu)先完成安全環(huán)境的安全校驗，啟動可信執(zhí)行環(huán)境；終端靠存儲于Flash芯片中的系統(tǒng)OS鏡像公鑰(信任鏈)校驗系統(tǒng)OS鏡像簽名后，加載系統(tǒng)OS。

然而，現(xiàn)有移動終端的啟動過程存在如下問題：

1、啟動過程易受不法攻擊：不法攻擊者會采用諸如離線攻擊、軟件包替換等方式干擾終端的啟動過程，從而誘使終端在啟動過程中加載惡意軟件，使得該軟件能夠在終端啟動后得以運行。

2、啟動過程的信任鏈可以被修改：開發(fā)者可以重新修改已取得root權(quán)限終端的啟動鏡像(ROM)，并通過修改信任鏈的簽名校驗，使修改過的鏡像可被加載，增加系統(tǒng)運行惡意代碼的風險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的方法、設備和系統(tǒng)，通過引入可信執(zhí)行環(huán)境和用戶卡參與到終端安全啟動過程，利用用戶卡中預置安全公鑰和可信執(zhí)行環(huán)境的可信計算能力實現(xiàn)終端安全啟動，同時解決不同運營商對終端應用預置的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的方法，包括：

可信執(zhí)行環(huán)境模塊在啟動后，讀取操作系統(tǒng)鏡像公鑰；

讀取設置在用戶卡中的操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值；

利用操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值，對操作系統(tǒng)鏡像公鑰進行驗證；

在驗證成功的情況下，利用操作系統(tǒng)鏡像公鑰對操作系統(tǒng)鏡像的簽名進行驗簽；

在驗簽成功的情況下，加載操作系統(tǒng)鏡像，以完成移動終端啟動。

在一個實施例中，在驗簽成功的情況下加載操作系統(tǒng)鏡像的步驟包括：

在驗簽成功的情況下，向非可信執(zhí)行環(huán)境模塊發(fā)送加載指示，以便非可信執(zhí)行環(huán)境模塊根據(jù)加載指示加載操作系統(tǒng)鏡像。

在一個實施例中，讀取設置在用戶卡中的操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值的步驟包括：

通過可信信道，讀取設置在用戶卡中的操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值。

在一個實施例中，操作系統(tǒng)鏡像公鑰存儲在移動終端主板的存儲芯片中。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的可信執(zhí)行環(huán)境模塊，包括第一讀取模塊、第二讀取模塊、第一驗證模塊、第二驗證模塊和加載模塊，其中可信執(zhí)行環(huán)境模塊在啟動后：

第一讀取模塊，用于讀取操作系統(tǒng)鏡像公鑰；

第二讀取模塊，用于讀取設置在用戶卡中的操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值；

第一驗證模塊，用于利用操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值，對操作系統(tǒng)鏡像公鑰進行驗證；

第二驗證模塊，用于在驗證成功的情況下，利用操作系統(tǒng)鏡像公鑰對操作系統(tǒng)鏡像的簽名進行驗簽；

加載模塊，用于在驗簽成功的情況下，加載操作系統(tǒng)鏡像，以完成移動終端啟動。

在一個實施例中，加載模塊具體在驗簽成功的情況下，向非可信執(zhí)行環(huán)境模塊發(fā)送加載指示，以便非可信執(zhí)行環(huán)境模塊根據(jù)加載指示加載操作系統(tǒng)鏡像。

在一個實施例中，第二讀取模塊具體通過可信信道，讀取設置在用戶卡中的操作系統(tǒng)鏡像公鑰的哈希值。

在一個實施例中，操作系統(tǒng)鏡像公鑰存儲在移動終端主板的存儲芯片中。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于實現(xiàn)移動終端安全啟動的系統(tǒng)，包括上述任一實施例涉及的可信執(zhí)行環(huán)境模塊，以及

終端啟動模塊，用于在移動終端開機后進行相應的啟動加載處理，以便使可信執(zhí)行環(huán)境模塊啟動；