[發明專利]基于可信計算模塊的嵌入式系統安全啟動與可信度量的方法

有效

• 申請號: 201910984512.9
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110740041B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 羅燕京;劉鵬
• 申請（專利權）人: 北京仁信證科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/40;G06F21/57;G06F21/31;H04L41/082;H04L67/12
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 姚遠方

1.一種基于可信計算模塊的嵌入式系統安全啟動與可信度量的方法，其特征在于：包括以下步驟：

物聯網可信計算模塊寫入根證書P0；

物聯網可信計算模塊寫入方案商標識公鑰P1；

智能終端主控MCU刷寫BootLoader，完成物聯網可信計算模塊與智能終端主控MCU的綁定；

智能終端主控MCU下載固件；所述智能終端主控MCU下載固件的步驟，具體為：

物聯網應用管理平臺利用r1對固件hash值簽名，得到Sign2；

物聯網應用管理平臺將固件發送給智能終端主控MCU；

智能終端主控MCU的BootLoader計算固件的hash值得到H1，并將H1和Sign2發送給物聯網可信計算模塊，驗證簽名的有效性；若簽名有效，物聯網可信計算模塊保存H1，BootLoader將固件寫入Flash，完成固件的下載；

物聯網可信計算模塊寫入智能終端標識公鑰P2和私鑰r2；所述物聯網可信計算模塊寫入智能終端標識公鑰P2和私鑰r2的步驟，具體為：

物聯網應用管理平臺生成密鑰對r2和P2，用r1對r2和P2構成的組合簽名得到Sign3；

將r2、P2和Sign3發送給智能終端主控MCU；

智能終端主控MCU利用物聯網可信計算模塊驗證r2、P2和Sign3的有效性，若有效，則將r2、P2保存至物聯網可信計算模塊；

智能終端啟動校驗和身份認證；智能終端啟動校驗和身份認證的步驟，具體為：

智能終端上電后，物聯網可信計算模塊計算BootLoader的hash值與H0比較，若一致表示BootLoader完整，則允許BootLoader啟動；

BootLoader計算固件的hash值，并將hash值傳至可信計算模塊，物聯網可信計算模塊與H1匹配，并將結果返回給BootLoader；

BootLoader判斷固件是否完整，如果完整則啟動固件；

固件啟動后，請求物聯網可信計算模塊生成身份認證簽名；

物聯網可信計算模塊判斷是否完成了BootLoader和固件的完整性度量，若已完成，則利用r2生成身份認證簽名Sign4，否則返回錯誤；

固件利用通信模組將Sign4發送至物聯網應用管理平臺；

物聯網應用管理平臺收到智能終端的認證請求后，驗證Sign4，若驗證通過，則完成身份認證。

2.根據權利要求1所述的基于可信計算模塊的嵌入式系統安全啟動與可信度量的方法，其特征在于：還包括：

物聯網應用管理平臺進行遠程度量操作；物聯網應用管理平臺進行遠程度量操作的步驟，具體為：

管理平臺向終端發起遠程度量命令；

終端主控根據命令計算摘要值，并交由可信計算模塊進行比對；

可信計算模塊對摘要值進行比對，如果要求度量BootLoader則主動計算BootLoader的摘要值，并與之前保存的值進行比對，若比對成功，則將結果進行簽名；

可信計算模塊將結果和簽名值返回給主控MCU；

主控MCU將結果上傳至管理平臺，管理平臺驗證簽名的有效性，并檢查度量值合規性；

若是合規的，則應用管理平臺隨機生成一個自動發起的時間值，并將此值和要度量的內容利用終端的P2進行加密得到EncCheckParas；

管理平臺將EncCheckParas發送至終端，終端將MCU將其發送至可信計算模塊；

可信計算模塊解密EncCheckParas得到CheckParas，并設置主動度量計劃；

當設置的主動度量時間到，可信模塊發起主動度量，并將度量結果進行簽名；

進行固件在線升級操作。

3.根據權利要求2所述的基于可信計算模塊的嵌入式系統安全啟動與可信度量的方法，其特征在于：物聯網可信計算模塊寫入根證書P0的步驟，具體為：

信長城可信計算管理平臺隨機生成一對密鑰r0和P0；

信長城可信計算管理平臺利用可信計算量產工具將P0寫入物聯網可信計算模塊；

P0對應的私鑰r0保存在信長城可信計算管理平臺。