基于Blackfin Lockbox的IP保護技術(shù)

三、基于Lockbox的IP保護認證技術(shù)

Lockbox提供了一系列的芯片級別的安全技術(shù)，基于這些安全技術(shù)，開發(fā)人員可以設(shè)計靈活的產(chǎn)品IP保護方案。我們將介紹基于Lockbox上的ECDSA數(shù)字簽名認證流程的IP保護技術(shù)。

Lockbox上的ECDSA數(shù)字簽名產(chǎn)生以及認證流程具體分為片外數(shù)字簽名準備階段和片上數(shù)字簽名認證階段。在片外數(shù)字簽名準備階段，首先通過橢圓曲線加密法（ECC）產(chǎn)生一對非對稱密鑰，公有密鑰和私有密鑰，公有密鑰寫入基于Blackfin處理器終端的OTP公有區(qū)域某個特定的位置，私有密鑰則由產(chǎn)品開發(fā)公司安全保管。對需要認證的應(yīng)用程序，通過SHA-1計算產(chǎn)生一個數(shù)字摘要，然后用私有密鑰對數(shù)字摘要進行加密，產(chǎn)生一個數(shù)字簽名信息。最后把數(shù)字簽名信息以及對應(yīng)的應(yīng)用程序通過DMA或者其他的方式放入片內(nèi)存儲區(qū)域，觸發(fā)一個相應(yīng)的中斷，由對應(yīng)的已經(jīng)寫入片內(nèi)ROM的中斷處理程序（ECDSA數(shù)字簽名認證算法）將會自動地進行數(shù)字簽名認證。

在片上的數(shù)字簽名認證階段，中斷處理程序通過讀出OTP存儲器中的公有密鑰對數(shù)字簽名信息進行解密，得到一個解密后的數(shù)字摘要，同時，對片上的應(yīng)用程序進行SHA-1的數(shù)字摘要計算，并與解密后的數(shù)字摘要進行比較，如果相等，則數(shù)字簽名認證成功，表明，片上的應(yīng)用程序來源得到驗證，并且確認片上的應(yīng)用程序的內(nèi)容不會以任何方式被改變，從而對應(yīng)用程序的完整性進行檢驗。

經(jīng)過ECDSA數(shù)字簽名成功認證的應(yīng)用程序?qū)@得系統(tǒng)運行權(quán)，并運行在Blackfin提供的安全模式下，控制整個系統(tǒng)的安全訪問，比如可以關(guān)閉JTAG和片上SRAM的外部DMA訪問，讀取預(yù)先存放在OTP私有區(qū)域的AES 密鑰，調(diào)用AES解密算法解密放在片外的預(yù)先經(jīng)過加密的部分代碼和數(shù)據(jù)，并把解密后的明文放在片內(nèi)運行，以實現(xiàn)代碼的機密性，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的IP保護，當(dāng)機密性的代碼運行完畢以后，可以通過調(diào)用系統(tǒng)提供的清除函數(shù)，清除當(dāng)前的關(guān)鍵信息，退回到公開模式下面運行。系統(tǒng)也可以根據(jù)需要，多次靈活地進入和退出安全模式。

由此可見，基于Blackfin Lockbox的安全技術(shù)可以從以下三個方面來提供安全特性。

* 真實性/來源驗證

Lockbox安全技術(shù)支持對一段應(yīng)用程序的數(shù)字簽名進行驗證，來確認應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)來源的真實性。

* 完整性

開發(fā)人員可使用數(shù)字簽名認證技術(shù)來確保存儲介質(zhì)的消息或內(nèi)容不會以任何方式被改變。利用Lockbox數(shù)字簽名鑒定的真實性可以對完整性進行檢驗。

* 機密性

在安全模式下面，加密/解密服務(wù)能防止未經(jīng)批準的用戶看到并使用特定數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品設(shè)計者可以根據(jù)自己的系統(tǒng)安全性的需要，靈活的運用這些芯片級別的安全技術(shù)，設(shè)計出具有良好安全魯棒性的產(chǎn)品，實現(xiàn)嵌入式產(chǎn)品的IP保護。

結(jié)論

嵌入式系統(tǒng)可以通過采用各種安全技術(shù)，從不同的級別來增加系統(tǒng)的安全性，實現(xiàn)IP保護。基于處理器級別的安全技術(shù)能夠從系統(tǒng)設(shè)計一開始就引入安全性的考慮，使系統(tǒng)具有更強的魯棒性。Blackfin處理器提供的Lockbox安全技術(shù)的能夠從系統(tǒng)的來源性，完整性，機密性提供全方位的安全保護，不僅可以應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的IP保護中，而且也可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)的安全傳輸，電子商務(wù)的身份認證、數(shù)字版權(quán)管理（DRM）內(nèi)容保護等各種應(yīng)用場景中。