本發(fā)明涉及一種基于韌體層的軟件防護(hù)加密認(rèn)證方法，通過增加韌體加密的方式，實(shí)現(xiàn)更可靠的計算機(jī)軟件防護(hù)加密認(rèn)證，屬于工業(yè)計算機(jī)軟件安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)計算機(jī)需求的不斷擴(kuò)大，那為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)計算機(jī)的特殊應(yīng)用而設(shè)計的應(yīng)用軟件的安全認(rèn)證安裝問題也越來越受到重視，為了保證工業(yè)計算機(jī)應(yīng)用軟件的安全性能，行業(yè)技術(shù)人員采用了各種各樣的軟件安全認(rèn)證方法。

但是，現(xiàn)在很多關(guān)于軟件安全認(rèn)證的方法，大部分都是采用計算機(jī)軟件加密的方式，在過現(xiàn)實(shí)情況中，計算機(jī)軟件加密的方式是很多應(yīng)用軟件都可以輕易破解，從而大大降低了工業(yè)計算機(jī)軟件的安全性能，因此需要考慮如何進(jìn)行更可靠的計算機(jī)軟件防護(hù)。

為了增加應(yīng)用軟件的安全性，本發(fā)明提出一種基于韌體的安全認(rèn)證方法，不僅僅只依賴于計算機(jī)軟件加密，還增加了韌體加密認(rèn)證。此方法是把對應(yīng)的工業(yè)計算機(jī)和對應(yīng)的應(yīng)用軟件聯(lián)系起來，應(yīng)用軟件只有在相應(yīng)的授權(quán)計算機(jī)上才能得到安裝和運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中計算機(jī)軟件安全認(rèn)證存在的技術(shù)缺陷及空白區(qū)，本發(fā)明提供一種基于韌體層的軟件防護(hù)加密認(rèn)證方法，在硬件層和韌體層對計算機(jī)軟件進(jìn)行安全加密認(rèn)證，尤其對特殊工業(yè)計算機(jī)軟件的安全認(rèn)證。

技術(shù)方案：一種基于韌體層的軟件防護(hù)加密認(rèn)證方法，實(shí)現(xiàn)過程包括如下步驟：

步驟1，在進(jìn)行計算機(jī)主板設(shè)計的時候增設(shè)嵌入式控制芯片，嵌入式控制芯片通過LPC總線與南橋通信，無需其他電路支持，實(shí)現(xiàn)簡單，在嵌入式控制芯片內(nèi)運(yùn)行韌體程序；

進(jìn)一步地，所述嵌入式控制芯片內(nèi)運(yùn)行的韌體程序主要實(shí)現(xiàn)如下功能的操作：

1-1)通過系統(tǒng)I/O端口接收密鑰；

1-2)通過系統(tǒng)I/O端口接收明文；

1-3)進(jìn)行AES加密，加密明文；

1-4)通過系統(tǒng)I/O端口發(fā)送密文；

1-5)升級密鑰；

1-6)把AES加密過的密鑰解密，用來對明文進(jìn)行加密。

步驟2，在計算機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計過程中要加入對嵌入式控制芯片進(jìn)行讀寫的操作；

進(jìn)一步地，所述計算機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計過程中加入的對嵌入式控制芯片進(jìn)行讀寫的操作主要包括如下內(nèi)容：

2-1)通過ACPI協(xié)議把明文寫入到嵌入式控制芯片；

2-2)通過ACPI協(xié)議從嵌入式控制芯片讀取密文；

進(jìn)一步地，所述計算機(jī)應(yīng)用軟件還需進(jìn)行AES解密，解密密文。

步驟3，升級密鑰；

步驟3中的密鑰升級需要和嵌入式控制芯片內(nèi)運(yùn)行的韌體程序同步使用，把新的密鑰文件通過系統(tǒng)I/O端口寫入到嵌入式控制芯片內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)密鑰更新。

步驟4，AES密鑰生成；用于生成AES加密過的密鑰文件。

有益效果：相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于韌體層的軟件防護(hù)加密認(rèn)證方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、安全性高，破解難；

2、可實(shí)現(xiàn)隨時更新密鑰；

3、更新密鑰簡單；

4、實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中密鑰生成工具流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中升級密鑰工具流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中寫明文流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中獲取密文及認(rèn)證流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，基于韌體層的軟件防護(hù)加密認(rèn)證方法，實(shí)現(xiàn)過程包括如下步驟：

步驟1，在進(jìn)行計算機(jī)主板設(shè)計的時候增設(shè)嵌入式控制芯片，嵌入式控制芯片通過LPC總線與南橋通信，無需其他電路支持，實(shí)現(xiàn)簡單，在嵌入式控制芯片內(nèi)運(yùn)行韌體程序；當(dāng)嵌入式控制芯片上電之后，此韌體程序就開始運(yùn)行；

步驟2，在APP層使用AES密鑰生成工具生成加密后的AES密鑰文件；

步驟3，在APP層使用升級密鑰工具通過系統(tǒng)I/O端口把新的AES密鑰文件寫入到嵌入式控制芯片中的ROM(非易失存儲器)，從而實(shí)現(xiàn)密鑰更新；

步驟4，韌體程序通過系統(tǒng)I/O端口接收到加密過的密鑰文件，把加密過的密鑰文件通過AES解密生成真正的密鑰，通過中間轉(zhuǎn)換可以更有效的保證安全性；

步驟5，計算機(jī)軟件安裝或運(yùn)行時通過系統(tǒng)I/O向嵌入式控制芯片寫入明文，等待韌體程序返回密文；

步驟6，韌體程序接收到明文之后，使用步驟4得到的密鑰把明文轉(zhuǎn)換成密文；

步驟7，隨后嵌入式控制芯片通過系統(tǒng)I/O端口把密文發(fā)送給計算機(jī)應(yīng)用軟件，計算機(jī)應(yīng)用軟件接收密文，并且通過AES解密密文，和原明文比較完成認(rèn)證。

如圖2所示，AES密鑰生成工具的流程為：

首先，讀取加密AES的密鑰keykey；

其次，根據(jù)AES擴(kuò)展密鑰算法獲取keykey的擴(kuò)展密鑰expkey；

然后，從AES密鑰文件讀取一組AES密鑰；

最后，根據(jù)AES密鑰算法使用expKey擴(kuò)展密鑰加密AES密鑰，保存到一個二進(jìn)制文件中。

如圖3所示，升級密鑰工具的流程為：

(1)讀取加密的AES密鑰文件；所述AES密鑰文件為AES密鑰生成工具保存的二進(jìn)制文件；

(2)通過ACPI命令對嵌入式控制芯片的韌體程序進(jìn)行升級密鑰初始化；初始化內(nèi)容：升級密鑰工具通過ACPI命令讓韌體獲取FLASH ROM型號、存儲大小、扇區(qū)大小，并反饋給工具，然后工具通過命令使韌體處于RAM中運(yùn)行，不主動讀取FLASH ROM，等待工具發(fā)指令進(jìn)行擦除，編程操作；

(3)通過韌體程序?qū)η度胧娇刂菩酒腇LASH ROM進(jìn)行擦除操作；

(4)通過韌體程序把加密的AES密鑰文件數(shù)據(jù)寫入到FLASH ROM中；

(5)通過ACPI命令使韌體重啟。

如圖4所示，寫明文的流程為：

(1)通過ACPI命令向韌體寫0x36命令；

(2)等待韌體響應(yīng)，如果韌體沒有響應(yīng)，則程序錯誤退出；如果韌體響應(yīng)，則通過ACPI命令向韌體寫入明文，之后，等待韌體響應(yīng)，如果韌體沒有響應(yīng)，則程序錯誤退出；如果韌體響應(yīng)，結(jié)束流程。

如圖5所示，獲取密文及認(rèn)證的流程為：

(1)通過ACPI命令從韌體讀取密文；

(2)保存密文到BUFFER；

(3)根據(jù)AES算法生成AES擴(kuò)展密鑰；

(4)根據(jù)AES密鑰算法使用AES擴(kuò)展密鑰解密密文為明文；

(5)認(rèn)證明文是否正確，如果不正確，認(rèn)證失敗，否則，認(rèn)證成功。