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CN110162317B - 一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构和方法 - Google Patents

一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构和方法 Download PDF

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CN110162317B
CN110162317B CN201910263179.2A CN201910263179A CN110162317B CN 110162317 B CN110162317 B CN 110162317B CN 201910263179 A CN201910263179 A CN 201910263179A CN 110162317 B CN110162317 B CN 110162317B
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Abstract

本发明提供一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构，包括暂存数据的RAM单元和完成固件升级的ROM单元，ROM单元包括包含解密和加密算法的引导区和进行固件升级的应用区。本发明还提供了一种提高单片机固件升级安全性的方法，包括导入、认证、解密和加载。本发明通过在ROM底层分区固化一段包含解密和加密算法的引导程序，配合加密过的固件升级包，在避免用户错误升级的同时，保护了固件知识产权的安全性。

Description

一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构和方法
技术领域
本发明涉及单片机技术领域，尤其涉及一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构和方法。
背景技术
现有芯片固件升级的方式主要有两种，一种是通过芯片自带的固件升级，另一种是在固件中分区，固化一段引导程序代码，通过引导程序将新固件加载到ROM中。
第一种方法升级流程和指令都是透明的，芯片固件容易被恶意篡改，用户很容易将不适用于产品的固件错误的更新进芯片，同时，客户在得到固件升级包后可以烧录到任一相同芯片的产品，不利于知识产权的保护。
第二种方法通过个性化的引导程序能有效避免错误的固件升级包更新进入芯片，但客户在得到升级包后，升级包生产厂商同样面临被破解、知识产权遭到损害的风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构和方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构，包括暂存数据的RAM单元和完成固件升级的ROM单元，所述ROM单元包括包含解密和加密算法的引导区和进行固件升级的应用区。
较佳地，所述应用区包括多个应用分区。
本发明还提供了一种提高单片机固件升级安全性的方法，包括以下步骤：
S1.将加密过的固件升级包导入具有如上所述单片机结构的单片机，该固件升级包前段包含秘钥；
S2.秘钥被加载到RAM单元后，引导区对秘钥进行认证；
S3.当秘钥认证通过时，引导区使用秘钥约定的解密算法对固件升级包中秘钥后面的内容进行解密；
S4.解密完成后，引导区将解密获得的明文加载到应用区，直到加载结束。
较佳地，应用区包括多个应用分区，步骤S4中引导区将解密获得的明文加载到对应的应用分区。
较佳地，步骤S3中解密获得的明文暂存在RAM单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过在ROM底层分区固化一段包含解密和加密算法的引导程序，配合加密过的固件升级包，在避免用户错误升级的同时，保护了固件知识产权的安全性。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参见图1，本发明提供了一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构，包括暂存数据的RAM单元1和完成固件升级的ROM单元2，ROM单元2包括包含解密和加密算法的引导区21和进行固件升级的应用区22。
优选地，应用区22包括多个应用分区，以使各应用功能之间有效区分，同时便于固件升级。
本发明还提供了一种提高单片机固件升级安全性的方法，包括以下步骤：
S1.将加密过的固件升级包导入具有如上所述单片机结构的单片机，该固件升级包前段包含秘钥；
S2.秘钥被加载到RAM单元后，引导区对秘钥进行认证；
S3.当秘钥认证通过时，引导区使用秘钥约定的解密算法对固件升级包中秘钥后面的内容进行解密；
S4.解密完成后，引导区将解密获得的明文加载到应用区，直到加载结束。
优选地，应用区包括多个应用分区，步骤S4中引导区将解密获得的明文加载到对应的应用分区。
优选地，步骤S3中解密获得的明文暂存在RAM单元。
由上所述，本发明通过在ROM底层分区固化一段包含解密和加密算法的引导程序，配合加密过的固件升级包，在避免用户错误升级的同时，保护了固件知识产权的安全性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构，其特征在于，包括暂存数据的RAM单元和完成固件升级的ROM单元，所述ROM单元包括包含解密和加密算法的引导区和进行固件升级的应用区，所述RAM单元用于加载加密过的固件升级包的秘钥，所述引导区对所述RAM单元加载的秘钥进行认证，当认证通过时，所述引导区使用所述秘钥约定的解密算法对固件升级包进行解密，解密完成后，所述引导区将解密获得的明文加载到所述应用区。
2.如权利要求1所述的一种提高单片机固件升级安全性的单片机结构，其特征在于，所述应用区包括多个应用分区。
3.一种提高单片机固件升级安全性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 将加密过的固件升级包导入具有如权利要求1或2所述的单片机结构的单片机，所述固件升级包前段包含秘钥；
S2. 秘钥被加载到RAM单元后，引导区对秘钥进行认证；
S3. 当秘钥认证通过时，引导区使用秘钥约定的解密算法对固件升级包中秘钥后面的内容进行解密；
S4. 解密完成后，引导区将解密获得的明文加载到应用区，直到加载结束。
4.如权利要求3所述的一种提高单片机固件升级安全性的方法，其特征在于，所述应用区包括多个应用分区，步骤S4中引导区将解密获得的明文加载到对应的应用分区。
5.如权利要求3所述的一种提高单片机固件升级安全性的方法，其特征在于，步骤S3中解密获得的明文暂存在RAM单元。
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