CN104765987A - 嵌入式设备软件加密的***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式设备软件加密的***及方法。该***包括：密钥生成模块，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法运算得到加密密钥；密钥校验模块，用于在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥，并比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致；软件运行模块，若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

Description

嵌入式设备软件加密的***及方法

技术领域

本发明涉及软件加密技术领域，尤其涉及一种嵌入式设备软件加密的***及方法。

背景技术

为防止设备端嵌入式软件被他人拷贝使用，目前业内比较流行的做法是使用硬件加密。通过把密码信息写入到加密芯片的存储区内，通过加密芯片确保该区域内信息的安全性和不可复制性。软件在启动过程中，读取加密芯片内的信息，验证加密是否通过。若验证不通过，软件则终止运行或重启***。此外，为了防止穷举法破解密码，一般加密芯片都做了保险措施。若连续几次输入密码错误，芯片就自动销毁，使得设备无法使用，从而降低了设备运行的可靠性。另外，加密芯片是硬件器件，也增加了设备的物料成本。

发明内容

本发明的主要目的在于：提供一种不仅能够提高设备运行的可靠性，而且能够降低加密成本的嵌入式设备软件加密的***及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种嵌入式设备软件加密的***，该嵌入式设备软件加密的***包括：

密钥生成模块，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址（Media Access Control Address，媒体访问控制地址，下同），并将所述MAC地址通过安全散列算法运算得到加密密钥；

密钥校验模块，用于在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法运算得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致；

软件运行模块，若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

优选的，所述密钥生成模块包括：

加密明文获取单元，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文；

加密密钥生成单元，用于将所述加密明文通过安全散列算法得到加密密钥。

优选地，所述密钥生成模块还包括：

加密种子获取单元，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

加密密钥生成单元，还用于将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法得到加密密钥。

优选地，密钥校验模块包括：

解密明文获取单元，用于在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文；

解密密钥生成单元，用于将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥；

比对单元，用于比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

优选地，密钥校验模块还包括：

解密种子获取单元，用于在启动软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子；

解密密钥生成单元，还用于将所述解密明文和所述解密种子通过安全散列算法得到解密密钥。

此外，本发明还提供一种嵌入式设备软件加密的方法，该方法包括以下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法得到加密密钥；

在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址及其设备ID，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址及其设备ID通过安全散列算法得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致；

若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

优选地，步骤在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法得到加密密钥具体包括以下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文；

将所述加密明文通过安全散列算法得到加密密钥。

优选地，该方法还包括以下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法得到加密密钥。

优选地，步骤：在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致具体包括以下步骤：

在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文；

将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥；

比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

优选地，该方法还包括以下步骤：

在启动软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子；

将所述解密明文和所述解密种子通过安全散列算法得到解密密钥。

本发明提供的嵌入式设备软件加密的***，该***中的密钥生成模块获取到嵌入式设备的MAC地址，并将MAC地址通过安全散列算法运算得到与其一一对应的加密密钥，并将该加密密钥烧录到该嵌入式设备中。当软件需要启动时，密钥校验模块会根据密钥生成模块产生加密密钥的方法来产生解密密钥。不同的是，密钥校验模块获取需要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥。若软件没有被拷贝，MAC地址不变，那么解密密钥和加密密钥一致，软件运行模块启动软件运行。若软件被非法拷贝，MAC地址相应改变，那么解密密钥和加密密钥不一致，软件运行模块则停止软件运行。本发明不需要增加硬件器件加密，从而一定程度上降低了设备的物料成本。此外，本发明不加入硬件器件加密，在一定程度上克服了现有技术中，硬件加密不可靠的缺陷。

附图说明

图1为本发明嵌入式设备软件加密的***一实施例的模块示意图；

图2为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥生成模块第一实施例的模块示意图；

图3为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥生成模块第二实施例的模块示意图；

图4为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥校验模块第一实施例的模块示意图；

图5为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥校验模块第二实施例的模块示意图；

图6为本发明嵌入式设备软件加密的方法一实施例的流程示意图；

图7为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S10第一实施例的流程示意图；

图8为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S10第二实施例的流程示意图；

图9为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S20第一实施例的流程示意图；

图10为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S20第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种嵌入式设备软件加密的***。

参考图1至5，图1为本发明嵌入式设备软件加密的***一实施例的模块示意图；图2为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥生成模块100第一实施例的模块示意图；图3为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥生成模块100第二实施例的模块示意图；图4为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥校验模块第一实施例的模块示意图；图5为本发明嵌入式设备软件加密的***中密钥校验模块第二实施例的模块示意图。本实施例提供的一种嵌入式设备软件加密的***包括：

密钥生成模块100，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法运算得到加密密钥。

本领域技术人员当知，在网络设备当中，MAC地址与设备是一一对应的关系。也就是说，嵌入式设备的MAC地址是唯一确定的。嵌入式设备在生产制造过程中，需要将编辑好的软件烧录到嵌入式设备当中。与此同时，加密密钥也一同烧录至嵌入式设备当中，以形成一个固化的参数。嵌入式软件在启动运行之前，均需要将解密密钥与加密密钥进行比对。只有当比对结果一致时，软件才能正常启动运行。为了得到软件的加密密钥，需要获取该嵌入式设备的MAC地址。获取到MAC地址后，通过安全散列算法运算得到加密密钥。本领域技术人员当知，安全散列算法可以运算得到几乎唯一的结果。因此，MAC地址经安全散列算法运算得到的加密密钥基本上可以认为是唯一的，从而提高了加密密钥的安全可靠性。

在本实施例中，密钥生成模块100包括：加密明文获取单元101和加密密钥生成单元102。加密明文获取单元101用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文。加密密钥生成单元102用于将所述加密明文通过安全散列算法运算得到加密密钥。

密钥校验模块200，用于在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥，并比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

密钥生成模块100根据MAC地址生成与其唯一对应的加密密钥，且该加密密钥烧录至嵌入式设备的软件中。若嵌入式设备中的软件被拷贝至另外一个嵌入式设备中时，加密密钥也一同被拷贝。密钥校验模块200在每一次启动软件之前，对解密密钥和加密密钥进行比对，从而辨明软件是否被非法拷贝。在本实施例中，密钥校验模块200产生解密密钥的操作方法与过程与密钥生产模块产生加密密钥的方法与过程相同。具体地，密钥校验模块200获取要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥。应当说明的是，若软件被拷贝，那么密钥校验模块200获取到的MAC地址与密钥生成模块100获取到的MAC地址不一致，使得加密密钥与解密密钥也不一致，从而得出软件被拷贝的结论。

在本实施例中，密钥校验模块200包括解密明文获取单元201、解密密钥生成单元202和比对单元203。解密明文获取单元201用于在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文。解密密钥生成单元202用于将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥。比对单元203用于比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

软件运行模块300，若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

软件运行模块300根据密钥校验模块200比对的结果来确定启动或者停止软件运行。具体地，当密钥校验模块200比对解密密钥与加密密钥为一致时，证明软件没有被拷贝，软件运行模块300则启动软件运行。若密钥校验模块200比对解密密钥与加密密钥为不一致时，证明软件被非法拷贝，软件运行模块300则停止软件运行，以避免嵌入式设备中的软件被非法拷贝使用。

本发明提供的嵌入式设备软件加密的***，该***中的密钥生成模块100获取到嵌入式设备的MAC地址，并将MAC地址通过安全散列算法运算得到与其一一对应的加密密钥，并将该加密密钥烧录到该嵌入式设备中。当软件需要启动时，密钥校验模块200会根据密钥生成模块100产生加密密钥的方法来产生解密密钥。不同的是，密钥校验模块200获取需要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥。若软件没有被拷贝，MAC地址不变，那么解密密钥和加密密钥一致，软件运行模块300启动软件运行。若软件被非法拷贝，MAC地址相应改变，那么解密密钥和加密密钥不一致，软件运行模块300则停止软件运行。本发明不需要增加硬件器件加密，从而一定程度上降低了设备的物料成本。此外，本发明不加入硬件器件加密，在一定程度上克服了现有技术中，硬件加密不可靠的缺陷。

进一步地，密钥生成模块100还包括：

加密种子获取单元103，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

加密密钥生成单元102，还用于将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法运算得到加密密钥。

基于上述实施例，密钥生成模块100包括加密明文获取单元101和加密密钥生成单元102。加密密钥是由加密明文通过安全散列算法运算得到。为了使得加密密钥更加多样化，以提高加密密钥的安全可靠性，优选地，加密密钥由加密明文和加密种子通过安全散列算法运算得到。在本实施例中，加密种子的产生步骤具体为：在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号。再将加密明文和加密种子通过安全散列算法运算得到加密密钥。在其他的变形实施例中，加密种子还可以通过设备的序列号或者设备型号与MAC地址通过逻辑运算得到，从而更进一步提高了加密密钥的多样性，以提高软件加密的可靠性。

与此相对应地，密钥校验模块200包括解密明文获取单元201、解密种子获取单元204以及比对单元203。软件启动时，解密明文获取单元201获取当前需要启动软件的设备的MAC地址，以得到解密明文。解密种子获取单元204获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子。解密密钥生成单元202将解密明文和解密种子通过安全散列算法运算得到解密密钥。比对单元203将解密密钥与加密密钥进行比对，若解密密钥与加密密钥一致，则证明软件没有被拷贝。若解密密钥与加密密钥不一致，则证明软件已被非法拷贝。

参考图6至10，图6为本发明嵌入式设备软件加密的方法一实施例的流程示意图；图7为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S10第一实施例的流程示意图；图8为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S10第二实施例的流程示意图；图9为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S20第一实施例的流程示意图；图10为本发明嵌入式设备软件加密的方法中步骤S20第二实施例的流程示意图。本发明还提供提供一种嵌入式设备软件加密的方法。该方法包括以下步骤：

步骤S10，在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法运算得到加密密钥。

本领域技术人员当知，在网络设备当中，MAC地址与设备是一一对应的关系。也就是说，嵌入式设备的MAC地址是唯一确定的。嵌入式设备在生产制造过程中，需要将编辑好的软件烧录到嵌入式设备当中。与此同时，加密密钥也一同烧录至嵌入式设备当中，以形成一个固化的参数。嵌入式软件在启动运行之前，均需要将解密密钥与加密密钥进行比对。只有当比对结果一致时，软件才能正常启动运行。为了得到软件的加密密钥，需要获取该嵌入式设备的MAC地址。获取到MAC地址后，通过安全散列算法运算得到加密密钥。本领域技术人员当知，安全散列算法可以运算得到几乎唯一的结果。因此，MAC地址经安全散列算法运算得到的加密密钥基本上可以认为是唯一的，从而提高了加密密钥的安全可靠性。在本实施例中，该步骤S10具体包括以下步骤：步骤S101，在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文。步骤S102，将所述加密明文通过安全散列算法运算得到加密密钥。

步骤S20，在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法运算得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致。

步骤S10，根据MAC地址生成与其唯一对应的加密密钥，且该加密密钥烧录在嵌入式设备的软件中。若嵌入式设备中的软件被拷贝至另外一个嵌入式设备中时，加密密钥也一同被拷贝。在每一次启动软件之前，对解密密钥和加密密钥进行比对，从而辨明软件是否被非法拷贝。在本实施例中，在软件启动时，产生解密密钥的操作方法和过程与加密密钥产生的方法和过程相同。具体地，在启动软件时，获取要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥。应当说明的是，若软件被非法拷贝，那么在启动软件时获取到的MAC地址与软件烧录时的MAC地址不一致，从而使得加密密钥与解密密钥也不一致，从而得出软件被拷贝的结论。

在本实施例中，步骤S20具体包括以下步骤：步骤S201，在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文。步骤S202，将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥。步骤S203，比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

步骤30，若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

本步骤根据加密密钥和解密密钥的比对结果来确定启动或停止软件运行。具体地，当密钥校验模块200比对解密密钥与加密密钥一致时，证明软件没有被拷贝，则启动软件运行。若解密密钥与加密密钥比对不一致时，证明软件被非法拷贝，则停止软件运行，以避免嵌入式设备中的软件被非法拷贝实用。

本发明提供的嵌入式设备软件加密的方法，该方法通过在烧录程序时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法得到与其一一对应的加密密钥，再将该加密密钥烧录到该嵌入式设备中。当软件需要启动时，根据产生加密密钥的方法来产生解密密钥。具体地，获取需要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，并将该MAC地址通过安全散列算法得到解密密钥。若软件没有被拷贝，MAC地址不变，那么解密密钥和加密密钥一致。则启动软件运行。若软件被非法拷贝，MAC地址改变，那么解密密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。本发明不需要增加硬件器件加密，从而一定程度上降低了设备的物料成本。此外，本发明不加入硬件器件加密，一定程度上克服了现有技术中，硬件加密不可靠的缺陷。

进一步地，步骤S10具体还包括：

步骤S103，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

步骤S104，将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法运算得到加密密钥。

基于上述实施例，步骤S10具体包括：步骤S101，在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文。步骤S102，将所述加密明文通过安全散列算法得到加密密钥。加密密钥是由加密明文通过安全散列算法得到。为了使得加密密钥更加多样化，以提高加密密钥的安全可靠性，加密密钥由加密明文和加密种子通过安全散列算法运算得到。在本实施例中，加密种子的产生具体为：步骤S101，在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文。步骤S103，在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号。步骤S104，将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法运算得到加密密钥。在其他的变形实施例中，加密种子还可以通过设备的序列号或者设备型号与MAC地址通过逻辑运算得到，从而更进一步提高了加密密钥的多样性，以提高软件加密的可靠性。

与此相对应地，密钥校验模块200包括解密明文获取单元201、解密种子获取单元204以及比对单元203。具体的解密步骤如下：步骤S201，软件启动时，解密明文获取单元201获取当前需要启动软件的设备的MAC地址，以得到解密明文。步骤S204，在启动软件时，解密种子获取单元204获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子。步骤S205，解密密钥生成单元202将解密明文和解密种子通过安全散列算法运算得到解密密钥。步骤S206，比对单元203将解密密钥与加密密钥进行比对，若解密密钥与加密密钥一致，则软件没有被拷贝。若解密密钥与加密密钥不一致，则软件被非法拷贝。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种嵌入式设备软件加密的***，其特征在于，包括：

密钥生成模块，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法运算得到加密密钥；

密钥校验模块，用于在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法运算得到解密密钥，并比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致；

软件运行模块，若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

2.如权利要求1所述的嵌入式设备软件加密的***，其特征在于，所述密钥生成模块包括：

加密明文获取单元，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文；

加密密钥生成单元，用于将所述加密明文通过安全散列算法得到加密密钥。

3.如权利要求2所述的嵌入式设备软件加密的***，其特征在于，所述密钥生成模块还包括：

加密种子获取单元，用于在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

加密密钥生成单元，还用于将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法得到加密密钥。

4.如权利要求1所述的嵌入式设备软件加密的***，其特征在于，密钥校验模块包括：

解密明文获取单元，用于在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文；

解密密钥生成单元，用于将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥；

比对单元，用于比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

5.如权利要求4所述的嵌入式设备软件加密的***，其特征在于，密钥校验模块还包括：

解密种子获取单元，用于在启动软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子；

解密密钥生成单元，还用于将所述解密明文和所述解密种子通过安全散列算法得到解密密钥。

6.一种嵌入式设备软件加密的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法得到加密密钥；

在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致；

若所述启动密钥和加密密钥一致，则启动软件运行，若所述启动密钥和加密密钥不一致，则停止软件运行。

7.如权利要求6所述的嵌入式设备软件加密的方法，其特征在于，步骤：在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，并将所述MAC地址通过安全散列算法得到加密密钥具体包括一下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的MAC地址，以得到加密明文；

将所述加密明文通过安全散列算法得到加密密钥。

8.如权利要求7所述的嵌入式设备软件加密的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在烧录软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到加密种子；

将所述加密明文和所述加密种子通过安全散列算法得到加密密钥。

9.如权利要求6所述的嵌入式设备软件加密的方法，其特征在于，步骤：在启动软件时，获取当前所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址，将所要启动软件的嵌入式设备的MAC地址通过安全散列算法得到解密启动密钥，并比对所述启动解密密钥和所述加密密钥是否一致具体包括以下步骤：

在启动软件时，获取当前所要启动的嵌入式设备的MAC地址，以得到解密明文；

将所述解密明文通过安全散列算法得到解密密钥；

比对所述解密密钥和所述加密密钥是否一致。

10.如权利要求9所述的嵌入式设备软件加密的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在启动软件时，获取嵌入式设备的序列号或者设备型号，以得到解密种子；

将所述解密明文和所述解密种子通过安全散列算法得到解密密钥。