[發明專利]基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法

在審

• 申請號: 202010720818.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN113971297A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 張靖棠;宗華
• 申請（專利權）人: 張靖棠;宗華
• 主分類號: G06F21/64
• 分類號: G06F21/64;G06F21/10
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 李曉靜

1.基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一、提供一個對標準的二進制可執行文件格式ELF文件進行簽名的工具，能夠將數字簽名附加到ELF文件的段中；

步驟二、在Linux內核初始化時，會將所有可執行文件格式的處理函數組織為一個鏈表，在所述鏈表中添加一個ELF簽名驗證處理函數，所述ELF簽名驗證處理函數專門用于提取并驗證ELF中的數字簽名；

步驟三、在Linux內核中，ELF二進制可執行文件格式的標準執行流程之前，先從ELF文件中提取數字簽名，再對ELF文件中的數字簽名進行驗證；如果數字簽名通過驗證，則內核正常執行該ELF文件；如果數字簽名沒有通過驗證，內核禁止該ELF文件被執行。

2.根據權利要求1所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：步驟二中，在所述鏈表中添加一個ELF簽名驗證處理函數，具體方法如下：將ELF簽名驗證處理函數直接編譯到Linux內核的二進制文件中，同時需要控制處理函數的編譯順序、以及被內核初始化的方式和等級，使得處理函數在鏈表中的位置位于內核內置的ELF處理程序之前。

3.根據權利要求1所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：步驟二中，在所述鏈表中添加一個ELF簽名驗證處理函數，具體方法如下：將ELF簽名處理函數編譯為一個內核模塊，在內核啟動之后，手動將這個處理函數添加到鏈表上第一個位置。

4.根據權利要求3所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：系統管理員用戶能夠手動裝載或卸載所述ELF簽名驗證處理函數模塊。

5.根據權利要求1所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：在新加入的ELF簽名驗證處理函數中，能夠解析ELF的格式，提取其中的數字簽名所在段以及被數字簽名保護的段，并利用內核中的密鑰驗證數字簽名是否正確。

6.根據權利要求1所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：步驟一中，將數字簽名附加到ELF文件的段中，具體方法如下：向ELF文件中附加數字簽名時，需要將數字簽名作為一個段加入到文件中，并將該段的名稱字符串加入到段名字符串表中，將該段的基本信息加入到段頭部表中；最終，還需要修改ELF文件頭中的段數量和段頭部表在文件中的偏移量，以及ELF文件頭中指示的段名字符串表的索引。

7.根據權利要求1所述的基于Linux的ELF文件數據完整性保護方法，其特征在于：讀取ELF文件中的數字簽名時，根據數字簽名所在段的名稱字符串在段名字符串表中尋找相應的段，并根據段頭部表中指示該段在文件中的位置和長度，直接讀取數字簽名的數據。