计算机系统及强制自行认证方法技术方案

本发明专利技术揭露一种计算机系统及强制自行认证方法，该计算机系统包含存储器、处理器和认证执行硬件。处理器是执行软件，该软件包含对存储在存储器中的数据进行认证的认证程序。认证执行硬件耦接处理器，并且用以验证(i)处理器以至少一指定频率周期性地执行认证程序，以及(ii)认证程序成功认证数据。及(ii)认证程序成功认证数据。及(ii)认证程序成功认证数据。

【技术实现步骤摘要】
计算机系统及强制自行认证方法


[0001]本专利技术是有关于一种安全计算环境，特别是有关于强制一计算机系统进行自行验证的方法以及系统。

技术介绍

[0002]计算机系统通常包括一个或多个中央处理器(CPU)和存储器，其中CPU执行存储在存储器中的软件程序。在某些计算机系统中，计算机使用加密技术对计算机执行的软件进行验证。
[0003]例如在2003年3月28日发行的“安全要求的加密模块实施指南(SECURITY REQUIREMENTS FOR CRYPTOGRAPHIC MODULES,Implementation Guidelines)”，NIST-FIPS 140-2；2008年7月发行的FIPS PUB 198-1中的“密钥散列消息认证码(The Keyed-Hash Message Authentication Code)”；2015年8月发行的NIST-FIPS 180-4“安全哈希标准(SHS)”；以及，2017年8月发行的“统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface,UEFI)规范”，版本2.7(勘误A)，皆描述验证固件(和其他软件或数据)真伪的方法。

技术实现思路

[0004]根据一实施例，本专利技术提出一种计算机系统，包含：一存储器；一处理器，用以执行软件，该软件包含对存储在该存储器中的数据进行认证的一认证程序；以及一认证执行硬件，其耦接该处理器并用以验证是否该处理器以至少一指定的频率定期执行该认证程序，以及验证是否该认证程序成功认证该数据。
[0005]根据一实施例，认证执行硬件用以：当该处理器未能以该至少一指定频率执行该认证程序时，启动一回应措施。根据一实施例，认证执行硬件用以：当该认证程序无法认证该数据时，启动一回应措施。
[0006]根据一实施例，认证程序在成功认证该数据时指示该处理器设定一信号有效，并且该认证执行硬件包含一计时器用以验证该信号是否以至少该指定频率被设定有效。
[0007]根据一实施例，处理器用以从一只读存储器执行该认证程序，并且只有当验证从该只读存储器执行一既定执行时，该认证执行硬件才决定该认证程序的该既定执行成功完成。根据一实施例，认证执行硬件藉由检测该认证程序的命令是否从该只读存储器取得，以验证该既定执行是否是从只读存储器中执行。
[0008]根据一实施例，本专利技术提出一种强制自行认证方法，包含：使用一处理器执行软件，其中该软件包含一认证程序用以对存储在一存储器中的数据进行认证；使用耦接该处理器的一认证执行硬件，验证是否该处理器以至少一指定频率定期执行该认证程序，以及验证是否认证程序成功认证该数据。
附图说明
[0009]图1为示意性地示出根据本专利技术实施例的具有强制认证的计算机系统的方块图。
[0010]图2为根据本专利技术一实施例示意性地示出当自行认证失败时对图1的计算机系统进行保护的时序波形图。
[0011]图3为根据本专利技术一实施例示意性地示出当软件无法执行自行认证软件时图1的计算机系统进行安全保护的时序波形图。
[0012]图4为根据本专利技术一实施例示意性绘示在计算机系统中强制自行认证的电路的结构。
[0013]上述图式为示意性且并未按比例缩放。图式中相对尺寸与比例因精确与/或方便的目的而放大或缩小，且尺寸为任意的且不限于此。于图式中相似的参考符号代表相似的元件。
[0014]符号说明
[0015]100：方块图
[0016]102：计算机系统
[0017]104：中央处理单元
[0018]106：只读存储器
[0019]108：随机存取存储器
[0020]110：外部快闪存储器接口
[0021]112：串行快闪存储器
[0022]114：网络接口
[0023]116：串行汇流排接口
[0024]118：强制认证电路
[0025]200、300：时序波形图
[0026]202、204、206、208、302、304、306、308：波形
[0027]210、212、214、216、310：时间指示
[0028]400：方块图
[0029]402：计时器
[0030]404：比较器
[0031]406：逻辑门
[0032]408：使能认证指示正反器
[0033]410：ROM指令提取检测器
[0034]412：RAM指令提取检测器
具体实施方式
[0035]以下将配合图式及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0036]当在此使用时，除非文中另行明确地表示，否则“一”、“该”、“此”等单数型式亦旨在包含复数型式。
[0037]计算机系统(具体而言，微控制器)通常包含随机存取存储器(RAM)，其存储固件代
码(FW)和数据。例如，存储在一只读存储器(ROM)中的嵌入式开机引导程序(bootloader)可以从串行快闪存储器下载固件代码，然后从随机存取存储元件中执行。在其它实施例，固件代码可以通过并行或是串行汇流排，以有线或无线的方式，从网络或从其它外部来源下载。
[0038]嵌入式开机引导程序可对其下载的固件代码进行认证，例如，使用加密技术，像是基于金钥的签章；当ROM代码被认为是安全的，则下载的固件代码是可信赖的。然而，一旦下载后，有时候只要供应给计算机系统的电源不中断，固件代码可能会执行很长的时间，例如几个月或几年。一旦黑客破坏计算机系统安全并载入一修改过的代码，例如，黑客可对芯片的供应电源产生一突波、或是使能一除错端口、或是直接注入数据至随机存取存储元件，则上述修改过的代码会被永远执行，变成严重的安全隐患。以下段落中，上述修改过的固件代码会称为"恶意固件代码"或是"恶意代码"。
[0039]本专利技术的实施例会揭露一种方法以及系统，用以强制一计算机系统周期地自行验证，藉此降低恶意固件代码取代真实固件代码而长时间执行的风险。在一实施例中，固件代码包含认证功能，其用于周期地(例如，藉由一可编程计时器来触发)认证存储器内容或是其一部分。如果认证失败，计算机系统发出一重置信号；或是，在一实施例中，发出不可屏蔽的中断(NMI)；或是，在另一实施例中，计算机系统停止执行。接着，计算机系统将重开机，废弃储存在随机存取存储元件中的固件代码。
[0040]在一些实施例中，计算机系统包含强制认证电路(forced-authentication circuit,FAC)，其亦称为认证执行硬件，用以验证(i)固件代码有周期性且足够频率地执行认证功能，以及(ii)认证成功完成。在一范例实施例，如果认证程序成功完成(也就是说，固件代码或是其一部分通过认证)，则固件代码设定一认证OK信号(其通常是暂存器中的一位)有效。在此例中，强制认证电路包含一计时器，当认证OK信号设定有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机系统，其特征在于，包括：一存储器；一处理器，用以执行软件，所述软件包含对存储在所述存储器中的数据进行认证的一认证程序；以及一认证执行硬件，其耦接所述处理器并用以验证是否所述处理器以至少一指定的频率定期执行所述认证程序，以及验证是否所述认证程序成功认证所述数据。2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述认证执行硬件用以：当所述处理器未能以所述至少一指定频率执行所述认证程序时，启动一回应措施。3.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述认证执行硬件用以：当所述认证程序无法认证所述数据时，启动一回应措施。4.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述认证程序在成功认证所述数据时指示所述处理器设定一信号有效，并且所述认证执行硬件包含一计时器用以验证所述信号是否以至少所述指定频率被设定有效。5.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述处理器用以从一只读存储器执行所述认证程序，并且只有当验证从所述只读存储器执行一既定执行时，所述认证执行硬件才决定所述认证程序的所述既定执行成功完成。6.根据权利要求5所述的计算机系统，其特征在于，所述认证执行硬件藉由检测所述认证程序的命令是否从所述只读存储器取得，以验证所述既定执行是否是从只读存储器中执行。7.一种强制自行认证方法，其特征在于，包括：使用一处理器执行软件，其中所述软件包含一认证程序用以对...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤佛，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：