[發明專利]一種SoC芯片安全設計方法及硬件平臺

在審

• 申請號: 202110035450.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112784280A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 蘇振宇
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F21/76
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 彭博

1.一種SoC芯片安全設計方法，包括：

在SoC芯片中設置安全存儲區域，以存儲安全配置信息；

獲取所述SoC芯片啟動各階段的實體，創建安全鏡像文件并生成安全配置信息；

以所述SoC芯片上的第一階段引導固件作為信任根，當前階段獲取下一階段的鏡像，并進行數字簽名驗證；

若驗證成功，所述鏡像可信任，將所述鏡像加載到SoC芯片并啟動應用程序；

若驗證失敗，所述鏡像已被篡改，啟動過程終止。

2.如權利要求1所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，所述安全配置信息包括公鑰和對稱密鑰。

3.如權利要求1或2所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，所述創建安全鏡像文件并生成安全配置信息，包括如下步驟：

生成公鑰私鑰對；

判斷所述實體是否需要加密；

若不需要加密，對所述實體進行哈希運算生成哈希值，用私鑰對所述哈希值進行數字簽名，得到安全鏡像文件；

若需要加密，對所述實體進行哈希運算生成哈希值，用對稱密鑰對所述哈希值進行對稱加密，得到加密哈希值，用私鑰對所述加密哈希值進行數字簽名，得到安全鏡像文件；

將所述公鑰和所述對稱密鑰儲于SoC芯片的所述安全存儲區域；

將所述安全鏡像文件存儲于SoC芯片外存儲器。

4.如權利要求3所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，所述數字簽名驗證，包括：

將所述安全鏡像文件解密，獲得標準哈希值；

將所述鏡像進行哈希運算，獲得鏡像哈希值；

比較所述標準哈希值和所述鏡像哈希值，若相等則驗證成功，若不等則驗證失敗。

5.如權利要求4所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，所述解密，包括:

判斷所述安全鏡像文件是否被加密；

若所述安全鏡像文件被加密，通過所述安全配置信息尋找所述公鑰和所述對稱密鑰，用所述公鑰對所述安全鏡像文件進行加密運算，再用所述對稱密鑰進行運算，獲得標準哈希值；

若所述安全鏡像文件未加密，通過所述安全配置信息尋找所述公鑰，用所述公鑰對所述安全鏡像文件進行加密運算，獲得標準哈希值。

6.如權利要求5所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，所述尋找所述公鑰，包括：

讀取安全鏡像文件的安全報頭；

根據所述安全報頭確定所述公鑰的來源和類型。

7.如權利要求6所述的SoC芯片安全設計方法，其特征在于，還包括將所述下一階段的鏡像寫入SoC芯片外存儲器，驗證成功后，再加載并執行啟動。

8.一種SoC芯片安全啟動硬件平臺，其特征在于，包括：

安全熔絲，其生成安全配置信息；

配置子層，其對鏡像和/或實體進行加密和/或數字簽名生成安全鏡像文件，并發送給安全管理器；

安全管理器，其根據安全配置信息判斷安全鏡像文件是否加密；

熔絲寄存器，其設置于安全管理器中，用于存儲安全配置信息；

引導加載程序，其在當前階段對下一階段進行數字驗證，若驗證成功，則允許鏡像加載，并執行啟動程序，若驗證失敗，則停止啟動程序。

9.如權利要求8所述的SoC芯片安全啟動硬件平臺，其特征在于，所述的配置子層包括數字簽名算法模塊、哈希算法模塊和對稱密碼算法模塊。

10.如權利要求9所述的SoC芯片安全啟動硬件平臺，其特征在于，還包括SOC芯片外存儲器，用以存儲鏡像，以及；

鏡像驗證成功后將所述鏡像加載到SoC芯片的引導加載程序。