[發(fā)明專利]一種基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法

在審

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• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113553592A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紀軍;徐超;程偉華;承軼青;吉慎
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇電力信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F21/53;G06F21/56;H04L9/08;H04L9/06;H04L9/32
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

1.一種基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)安全擦除：基于信任根密鑰派生的偽隨機數(shù)在更新前對智能設(shè)備可疑空間進行清理，確保更新前的安全；

(2)采用現(xiàn)代智能設(shè)備上普遍存在的硬件構(gòu)建嵌入式信任根，為嵌入式系統(tǒng)維護一個可信執(zhí)行環(huán)境和安全存儲空間，確保更新時的安全；

(3)對更新代碼安裝后的嵌入式智能設(shè)備系統(tǒng)環(huán)境進行完整性證明，確保更新后的安全。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)智能設(shè)備方準備更新包與驗證方共享；

2)智能設(shè)備方初始化配置智能設(shè)備；

3)智能設(shè)備方和驗證方進行臨時會話密鑰協(xié)商；

4)智能設(shè)備方發(fā)布新代碼后通知驗證方更新；

5)智能設(shè)備方初始化設(shè)備更新環(huán)境；

6)智能設(shè)備方向驗證方發(fā)送挑戰(zhàn)和密鑰；

7)驗證方驗證挑戰(zhàn)，成功后將更新包加密后發(fā)送給智能設(shè)備方；

8)智能設(shè)備方解密并驗證更新包，成功后將部署更新；

9)智能設(shè)備方進行完整性度量，將結(jié)果發(fā)送給驗證方；

10)驗證方驗證度量結(jié)果，并同步給智能設(shè)備方；

11)智能設(shè)備方通過安全啟動保證可持續(xù)安全性；

12)智能設(shè)備方和驗證方通過遠程證明機制保證智能設(shè)備的持續(xù)可信性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟1)中設(shè)備方準備好最新的安全更新包cupkg，其至少包含二進制更新代碼cupkg.code，當前安全更新包的版本號cupkg.ver，成功更新后設(shè)備上內(nèi)存內(nèi)容期望值的哈希值cupkg.hash；設(shè)備方將準備好的最新安全更新包cupkg與驗證方共享。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟2)中智能設(shè)備方配置或者部署好嵌入式信任根、固定的信任根代碼RoT以及設(shè)備根密鑰rk，并將設(shè)備當前運行代碼的完整性元數(shù)據(jù)保存在嵌入式信任根維護的安全存儲空間R中。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟3)中智能設(shè)備方和驗證方：協(xié)商好密碼學參數(shù)，選擇合適的輕量級對稱加密算法，通過密鑰交換協(xié)議建立一個共享的臨時會話密鑰tsk，在更新協(xié)議交互過程中，智能設(shè)備方和驗證方之間交互的信息都使用tsk進行加密，并可以根據(jù)實際需求自定義更新tsk的周期。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟4)中智能設(shè)備方發(fā)布最新版本的嵌入式智能設(shè)備代碼后，通知驗證方對所有智能設(shè)備進行更新，驗證方向智能設(shè)備方發(fā)送一個更新請求R1。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟5)中智能設(shè)備上RoT代碼收到R1后，基于設(shè)備根密鑰rk派生出一個隨機子密鑰k1；基于k1和R1，RoT代碼使用一個偽隨機發(fā)生器生成偽隨機數(shù)，對設(shè)備可疑內(nèi)存和多余內(nèi)存區(qū)域進行覆寫操作，擦除潛在的惡意代碼，為更新提供一個初始可信的環(huán)境。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式信任根的智能設(shè)備安全代碼更新方法，其特征在于，步驟6)中智能設(shè)備上RoT代碼基于設(shè)備根密鑰rk再派生出第二個隨機子密鑰k2，并生成一個隨機挑戰(zhàn)值Np，將消息M1＝{R1，k1，k2，Np}使用tsk加密后發(fā)送給驗證方。