CN106372523B - 一种modem文件安全保护方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种modem文件安全保护方法及***，其中，方法包括；将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表；在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全，开机成功；本发明通过对原始modem文件进行两次验证，首先对验证表的签名信息进行验证，确保验证表的签名信息没有被串改，然后对原始modem文件中的原始Hash进行验证，确保原始modem文件未发生改变。

Description

一种modem文件安全保护方法及***

技术领域

本发明涉及文件保护领域，尤其涉及一种modem文件安全保护方法及***。

背景技术

据最新的统计报告显示，MTK在安卓手机市场的芯片占有率超过了30%，其产品性价比高是众多手机厂商选择MTK的一个主要因素。

目前在基于MTK平台的Android设备中的modem文件是保存在***分区的，而***分区是不提供签名保护的，因此这些平台上modem文件是不受保护的。而modem作为***中一个非常重要的文件，涉及到sim卡相关的业务，成为黑客重点攻击的目标，其安全性受到众多手机厂商和电信运营商的重点关注。

虽然Google提供了DM-verity机制来保证***分区的数据安全，但是该机制是开源项目，并且在某些特定条件下可以被关闭。因此，某些电信运营商认为DM-verity机制是不可靠的，modem文件一旦被破解，将对运营商造成严重的损失，如被锁卡的手机将可以使用其他运营商的sim卡。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于MTK平台的modem文件安全保护方法及***，旨在解决现有的modem文件容易被串改给运营商造成严重损失的问题。

本发明的技术方案如下：

一种modem文件安全保护方法，其中，包括步骤：

A、将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

B、在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到步骤C；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

C、根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变。

较佳地，所述的modem文件安全保护方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、从map文件中解析出原始modem文件的原始块地址，并根据原始块地址计算出原始modem文件的原始Hash；

A2、采用预设的私钥对原始modem文件的原始块地址和原始Hash进行签名，得到签名信息；

A3、将原始块地址、原始Hash和签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中。

较佳地，所述的modem文件安全保护方法，其中，所述步骤A1之前还包括：

A0、在编译***文件的过程中，生成记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件。

较佳地，所述的modem文件安全保护方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

B2、读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

B3、将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改。

较佳地，所述的modem文件安全保护方法，其中，所述步骤A之后还包括：

S、将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

一种modem文件安全保护***，其中，包括：

组成模块，用于将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

第一验证模块，用于在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到第二验证模块；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

第二验证模块，用于根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，所述组成模块具体包括：

原始Hash生成单元，用于从map文件中解析出原始modem文件的原始块地址，并根据原始块地址计算出原始modem文件的原始Hash；

签名信息生成单元，用于采用预设的私钥对原始modem文件的原始块地址和原始Hash进行签名，得到签名信息；

追加单元，用于将原始块地址、原始Hash和签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，组成模块还包括：

map文件生成单元，用于在编译***文件的过程中，生成记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，所述第一验证模块具体包括：

解密单元，用于采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

计算单元，用于读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

对比单元，用于将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，还包括：

编译模块，用于将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

有益效果：本发明通过在Bootloader启动阶段对原始modem文件进行两次验证，首先对验证表的签名信息进行验证，确保验证表的签名信息没有被串改，然后对原始modem文件中的原始Hash进行验证，确保原始modem文件未发生改变；且每一次验证失败都会导致开机失败。

附图说明

图1为本发明一种modem文件安全保护方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明一种modem文件安全保护***较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

请参阅图1，图1为本发明一种modem文件安全保护方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S100、将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

S200、在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到步骤S300；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

S300、根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变。

在本发明中，在手机出厂前，手机厂商在编译阶段会对手机的原始modem文件进行处理，将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；之后每次开机都会验证原始modem文件的安全，若原始modem文件安全，即modem文件未发生改变，则正常开机；若原始modem文件发生改变，则开机失败；具体地，本发明通过在Bootloader启动阶段对原始modem文件进行两次验证，首先对验证表的签名信息进行验证，确保验证表的签名信息没有被串改，然后对原始modem文件中的原始Hash进行验证，确保原始modem文件未发生改变；每一次验证失败都会导致开机失败。本发明通过在软件层面上对modem文件提供保护措施，其风险和成本非常小，对项目运行具有非常重要的意义，且能有效避免运营商因modem文件被破解而造成的严重损失。

进一步，在本发明中，所述步骤S100具体包括：

S110、从map文件中解析出原始modem文件的原始块地址，并根据原始块地址计算出原始modem文件的原始Hash；

具体来说，在编译***文件的过程中，同时生成记录记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件，也就是说，所述map文件中记录有***分区文件名称、块地址，以及***文件名称与块地址之间的对应关系。在所述map文件中，根据***分区文件名称可以确定其对应的块地址，根据块地址也可以确定其对应的***分区文件名称。在实际应用中，所述map文件的内容摘选可以为：

/system/xbin/tcpdump 293974-294294

/system/xbin/taskstats 293969-293972

/system/xbin/su 293965-293967

/system/xbin/strace 293801-293963

/system/xbin/sqlite3 293781-293799

/system/xbin/simpleperf 293680-293779；

从所述map文件中可解析出原始modem文件的原始块地址（MD blocks），所述原始modem文件的原始块地址是以xxx-xxx格式记录的一段地址范围，这段地址的内容实际上就是modem文件的内容，根据所述原始块地址计算出原始modem文件的原始Hash。

具体地，计算所述原始块地址的原始Hash可以采用openssl库中提供的EVP系列函数来计算这段地址的SHA256哈希值，如果这段地址的内容太大，则采用以4K为单位分段读取内容，输入到EVP函数中，最终输出一个SHA256哈希值，其最终结果等同于对整段内容直接计算SHA256哈希值。所述使用EVP计算SHA256哈希值的伪代码可以为：

int main(int argc, char **argv)

{

size_t block_size = 4096;// 4K

size_t out_size = 0;

size_t offset_block = 0;

size_t blocks = 0;

//input string for calculate SHA256 hash

const unsigned char *data = "this is the test string for calculateSHA256";

//get EVP_MD structures for the sha256 digest algorithms respectively

const EVP_MD *md = EVP_sha256();

if(!md){

FATAL("failed to get digest\n");

}

//get the SHA256 hash size

size_t hash_size = EVP_MD_size(md);

unsigned char out_hash[hash_size];

//calculate SHA256 hash

hash_file(md,

data, sizeof(data),

out_hash, &out_size,

block_size);

//print the SHA256 hash

for (size_t i = 0; i < hash_size; i++) {

printf("%02x", out_hash[i]);

}

}

int hash_file(const EVP_MD *md,

const unsigned char *in, size_t in_size,

unsigned char *out, size_t *out_size,

size_t block_size)

{

*out_size = 0;

EVP_MD_CTX *mdctx;

unsigned int s;

int ret = 1;

//initializes a digest context

mdctx = EVP_MD_CTX_create();

assert(mdctx);

//sets up digest context mdctx to use SHA256

ret &= EVP_DigestInit_ex(mdctx, md, NULL);

for (size_t i = 0; i < in_size; i += block_size) {

/*calculate SHA256 hash,This function can be

*called several times on the same mdctx to hash additional data

*/

ret &= EVP_DigestUpdate(mdctx, in + i, block_size);

}

//get the SHA256 hash value from mdctx

ret &= EVP_DigestFinal_ex(mdctx, out, &s);

//cleans up

EVP_MD_CTX_destroy(mdctx);

assert(ret == 1);

if(out_size) {

*out_size = s;

}

return 0;

}。

S120、采用预设的私钥对原始modem文件的原始块地址和原始Hash进行签名，得到签名信息；

具体来说，所述预设的私钥与下面的公钥是相对应的，本发明采用RSA 2048算法对原始modem文件的原始块地址和原始Hash进行签名，得到签名信息。

S130、将原始块地址、原始Hash和签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中。

具体来说，将原始块地址、原始Hash和签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中，追加的形式不会改变***分区文件的格式。

进一步，在编译***文件的过程中，将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

进一步，在本发明中，所述步骤S200具体包括：

S210、采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

S220、读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

S230、将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改。

具体来说，在Bootloader启动阶段，先获取验证表里的签名信息Signature，再用预设的公钥对签名信息Signature进行解密，得到解密信息unSignature；读取当前***分区中modem文件的当前块地址和当前Hash，计算所述当前块地址和当前Hash的SHA256Hash，即内容Hash；最后将所述解密信息unSignature与所述内容Hash进行对比，若一致，则表明验证表的内容没有被串改，说明当前***分区中modem文件的验证表与原始modem文件的验证表是完全相同的；若不一致，则说明验证表的内容被串改了，导致开机失败。

进一步，当原始modem文件中的验证表内容没有被串改时，则可对原始modem文件做进一步的验证；具体地，可根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全，可正常开机；若不一致，则判定原始modem文件发生改变，开机失败。

基于上述方法，本发明还提供了一种modem文件安全保护***，其中，如图2所示，包括：

组成模块100，用于将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

第一验证模块200，用于在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到第二验证模块；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

第二验证模块300，用于根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，所述组成模块100具体包括：

原始Hash生成单元，用于从map文件中解析出原始modem文件的原始块地址，并根据原始块地址计算出原始modem文件的原始Hash；

签名信息生成单元，用于采用预设的私钥对原始modem文件的原始块地址和原始Hash进行签名，得到签名信息；

追加单元，用于将原始块地址、原始Hash和签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，组成模块100还包括：

map文件生成单元，用于在编译***文件的过程中，生成记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，所述第一验证模块200具体包括：

解密单元，用于采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

计算单元，用于读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

对比单元，用于将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改。

较佳地，所述的modem文件安全保护***，其中，还包括：

编译模块，用于将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

综上所述，本发明通过在Bootloader启动阶段对原始modem文件进行两次验证，首先对验证表的签名信息进行验证，确保验证表的签名信息没有被串改，然后对原始modem文件中的原始Hash进行验证，确保原始modem文件未发生改变；且每一次验证失败都会导致开机失败。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种modem文件安全保护方法，其特征在于，包括步骤：

A、将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

B、在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到步骤C；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

C、根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变；

所述步骤A之前还包括：

A0、在编译***文件的过程中，生成记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件；所述map文件中记录有***分区文件名称、块地址，以及***文件名称与块地址之间的对应关系；

所述步骤B具体包括：

B1、采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

B2、读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

B3、将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改；

计算所述原始块地址的原始Hash采用openssl库中提供的EVP系列函数来计算这段地址的SHA256哈希值，如果这段地址的内容大，则采用以4K为单位分段读取内容，输入到EVP函数中，最终输出一个SHA256哈希值。

2.根据权利要求1所述的modem文件安全保护方法，其特征在于，所述步骤A之后还包括：

S、将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

3.一种modem文件安全保护***，其特征在于，包括：

组成模块，用于将原始modem文件的原始块地址、原始Hash以及签名信息组成验证表，并追加到***分区文件中；

第一验证模块，用于在Bootloader启动过程中，采用预设的公钥与签名信息进行匹配，若匹配正确，则获取验证表中原始modem文件的原始块地址，进入到第二验证模块；若匹配不正确，则判定原始modem文件发生改变；

第二验证模块，用于根据原始modem文件的原始块地址计算当前***分区modem文件的实时Hash，将实时Hash与原始Hash进行对比，若一致，则判定原始modem文件安全；若不一致，则判定原始modem文件发生改变；

组成模块还包括：

map文件生成单元，用于在编译***文件的过程中，生成记录***分区所有文件以及相对应的块地址的map文件；所述map文件中记录有***分区文件名称、块地址，以及***文件名称与块地址之间的对应关系；

所述第一验证模块具体包括：

解密单元，用于采用预设的公钥对签名信息进行解密，得到解密信息；

计算单元，用于读取当前***分区modem文件的当前块地址和当前Hash，并计算所述当前块地址和当前Hash的内容Hash；

对比单元，用于将所述解密信息与所述内容Hash进行对比，若一致，则判定验证表的内容没有被串改；若不一致，则判定验证表的内容被串改；

计算所述原始块地址的原始Hash采用openssl库中提供的EVP系列函数来计算这段地址的SHA256哈希值，如果这段地址的内容大，则采用以4K为单位分段读取内容，输入到EVP函数中，最终输出一个SHA256哈希值。

4.根据权利要求3所述的modem文件安全保护***，其特征在于，还包括：

编译模块，用于将预设的公钥以数组的形式编译到Bootloader，以使得在启动Bootloader时采用所述公钥解密所述签名信息。

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