[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全保護(hù)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011323865.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN113014539B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;陳強(qiáng);賈靈;王志軍;王薪宇;邱綠景;楊茜;寧輝;胡海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州安芯物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): H04L9/40;H04L67/00;H04L9/32;H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 王江成;劉正君

1.一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全保護(hù)方法，采用一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全保護(hù)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括通訊相連的設(shè)備和服務(wù)器，設(shè)備包括MCU控制器，所述MCU控制器包括安全區(qū)（1）和非安全區(qū)（2），在安全區(qū)部署有可信執(zhí)行環(huán)境（3），在非安全區(qū)部署有非安全環(huán)境（4），可信執(zhí)行環(huán)境中設(shè)置有啟動(dòng)裝載模塊（5）、安全內(nèi)核模塊（6）、安全組件模塊（7）、可信應(yīng)用（8）和安全API接口模塊（9），在非安全環(huán)境設(shè)置有用戶應(yīng)用（10）和非安全內(nèi)核模塊（11）；安全內(nèi)核模塊：對(duì)可信應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)建、調(diào)度和通信，創(chuàng)建安全隔離分區(qū)；啟動(dòng)裝載模塊：按固定順序啟動(dòng)應(yīng)用固件，對(duì)應(yīng)用固件進(jìn)行安全屬性配置檢查、應(yīng)用固件合法性校驗(yàn)和應(yīng)用固件更新，應(yīng)用固件包括安全應(yīng)用固件和非安全應(yīng)用固件；安全組件模塊：包括安全OTA組件、安全存儲(chǔ)組件、安全加解密組件和安全驅(qū)動(dòng)組件，安全OTA組件，對(duì)應(yīng)用固件進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)；安全存儲(chǔ)組件，將敏感信息加密后保存在可信執(zhí)行環(huán)境的安全存儲(chǔ)區(qū)；安全加解密組件，為系統(tǒng)提供各類加解密操作；安全驅(qū)動(dòng)組件，包括在可信執(zhí)行環(huán)境進(jìn)行的硬件隨機(jī)數(shù)發(fā)生單元和硬件加解密單元；安全API接口模塊：為非安全環(huán)境和可信執(zhí)行環(huán)境之間資源訪問提供接口；其特征是：包括設(shè)備與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊保護(hù)步驟和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問保護(hù)步驟，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問保護(hù)步驟包括：

S1.非安全環(huán)境側(cè)用戶應(yīng)用跳轉(zhuǎn)到可信應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問應(yīng)用處；

S2.對(duì)設(shè)備狀態(tài)標(biāo)識(shí)進(jìn)行認(rèn)證；

S3.通過認(rèn)證后，進(jìn)行訪問鑒權(quán)；訪問鑒權(quán)的具體過程包括：

S311.根據(jù)輸入的口令id，找到口令存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，獲取口令、隨機(jī)數(shù)和密文；

S312.根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)id，找到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，獲取摘要值hash1和密文數(shù)據(jù)；

S313.用哈希算法計(jì)算口令的摘要值hash2，將摘要值hash2與摘要值hash1進(jìn)行比較，若相等則鑒權(quán)成功，若不相等則返回錯(cuò)誤碼；

S4.鑒權(quán)成功后，通過加解密數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問；

通訊保護(hù)步驟包括：

a1.設(shè)備和服務(wù)器分別持有相同的根非對(duì)稱密鑰對(duì)、根對(duì)稱密鑰，以及生成自己的非對(duì)稱密鑰對(duì)；

a2.設(shè)備和服務(wù)器建立通信連接，以非對(duì)稱加密方式相互交換身份令牌信息；

a3.設(shè)備和服務(wù)器分別對(duì)身份令牌進(jìn)行驗(yàn)證；

a4.身份令牌驗(yàn)證通過后，設(shè)備和服務(wù)器通過非對(duì)稱方式協(xié)商對(duì)稱密鑰；

a5.根據(jù)計(jì)算出的對(duì)稱密鑰進(jìn)行通信中信息的加解密。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全保護(hù)方法，其特征是步驟S3中在訪問鑒權(quán)前還包括對(duì)數(shù)據(jù)存在的判斷，若存在則進(jìn)入訪問鑒權(quán)，若不存在，讀訪問則返回錯(cuò)誤碼，寫訪問則創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，其中創(chuàng)建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的過程包括：

S301.用真隨機(jī)數(shù)發(fā)生單元生成數(shù)據(jù)密鑰、口令和隨機(jī)數(shù)；

S302.用哈希算法計(jì)算口令的摘要值hash1；

S303.用摘要值hash1和隨機(jī)數(shù)計(jì)算生成口令密鑰；

S304.用口令密鑰加密數(shù)據(jù)密鑰，得到密文，將口令id、口令、隨機(jī)數(shù)和密文綁定在一起保存，形成口令存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)；

S305.用數(shù)據(jù)密鑰加密數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)id、密文數(shù)據(jù)和摘要值hash1綁定在一起保存，形成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，返回結(jié)果碼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全保護(hù)方法，其特征是步驟S4中通過加解密數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問的過程包括：

S41.將摘要值hash1和隨機(jī)數(shù)用算法計(jì)算口令密鑰，用口令密鑰解密出數(shù)據(jù)密鑰；

S42.若是讀訪問，用數(shù)據(jù)密鑰解密密文數(shù)據(jù)，得到明文，若是寫訪問，用數(shù)據(jù)密鑰加密新的數(shù)據(jù)，新的密文數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，返回結(jié)果碼。