[发明专利]一种SoC系统芯片安全启动方法

说明书

一种SoC系统芯片安全启动方法，包括：读取im.bin及OTP中信息到SRAM中；根据OTP中已经撤销公钥编号，验证所述im.bin中所选公钥编号是否已经被撤销；计算im.bin中公钥表的杂凑值，并与OTP中公钥表杂凑值进行比对；计算im.bin中[对称算法类型，固件的杂凑值]范围的杂凑值，并与im.bin中上述数据的杂凑值进行对比；对im.bin中上述数据的杂凑值就行验签；对固件进行验证，通过OTP中的对称密钥对固件进行解密，然后计算固件的杂凑值，并与im.bin中固件的杂凑值进行对比。本发明具有高扩展性，OTP中存储的是公钥表的哈希值，而不是公钥表，解决了公钥固定且无法应对密钥泄露的问题。

技术领域

本发明公开一种SoC系统芯片安全启动方法，属于芯片安全启动的技术领域。

背景技术

SoC称为系统级芯片，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。在Soc的工作过程中，启动安全是后续所有安全机制的保障，若Soc的安全启动存在漏洞，则会产生严重的安全问题。

现有支持安全启动的SoC，一般采用OTP直接存储公钥，存在公钥固定、无法防止密钥泄露风险等缺陷。

现有Soc的安全启动方案都是基于密码算法，包括对称算法、杂凑算法、公钥算法，上位机工具在烧写固件前会对固件做以下处理：1)使用杂凑算法生成固件的杂凑值；2)使用对称算法对固件进行加密；3)使用公钥算法对固件进行签名。并将固件杂凑值、解密密钥及公钥烧写到OTP中。

启动时，Soc会验证固件的合法性，包括：1)从OTP读取公钥，对固件的杂凑值进行验签；2)从OTP读取解密密钥，对固件进行解密；3)使用杂凑算法计算明文固件的杂凑值，并与OTP中杂凑值进行对比。

上述安全启动机制存在以下缺陷：

1)公钥长度较长，比如SM2算法公钥为512bits，RSA2048算法公钥为2048bit，但OTP存储空间普遍无法存储多个公钥；

2)若在OTP只存储了一个公钥，无法应对所对应私钥泄露的风险。

除此之外，中国专利文献：CN110765438A一种高性能密码卡及其工作方法，公开了在固件完整性校验、密码卡数据完整性校验时，都是通过将结果和存储的杂凑值做对比，比对一致则校验成功。但是，文献所解决的技术问题是：针对缺乏毁钥机制，提高密钥存储的安全性等特点进行解决，与本发明所述的安全启动的问题不同。

中国专利文献CN 111814208 A，解决安全启动的方案为：本方法通过内置的硬件检测模块追踪安全启动时，软件的执行顺序；在检测到软件执行顺序不正确时，通过存储器权限控制模块禁止软件对存储器的读写或执行权限，令软件无法继续执行，安全启动流程终止。并未提及本发明所述的方法。

中国专利文献：CN 112784280 A公开一种SoC芯片安全设计方法及硬件平台，文中安全管控是通过加密和数字签名的方式实现对引导程序、操作系统及应用程序的验证进行实现的：若验证成功，镜像可信任，将镜像加载并执行启动；若验证失败，镜像已被篡改，启动过程终止。利用加密和数字签名的方式实现对引导程序、操作系统及应用程序的验证，保证了各固件、软件的安全可信并对密钥进行安全存储，提升了安全性。但是依然与本发明存在实质性的技术区别。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明公开一种SoC系统芯片安全启动方法。本发明不再在OTP中直接存储公钥，而是存储多个公钥(公钥表)的杂凑值，将公钥表、此处所用公钥编号、已经撤销的公钥编号存储在其他大容量介质中，从而解决无法存储多个公钥及应对密钥泄露问题。

技术术语解释：

1、SoC：是System on Chip的简称，也即片上系统。