[发明专利]一种基于文件多镜像的嵌入式操作系统可信引导方法及系统

权利要求书

1.一种基于文件多镜像的嵌入式操作系统可信引导方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：采用散列算法和非对称密钥算法生成操作系统镜像文件uImage的签名码和公钥，将操作系统镜像文件uImage和其签名码下载到目标嵌入式系统中，并将公钥编译进目标嵌入式系统所用到的二进制程序里；

步骤2：在目标嵌入式系统上，采用散列算法和非对称密钥算法对下载的操作系统镜像文件uImage和其签名码进行真伪和完整性校验，若验证不一致，则删除该操作系统镜像文件uImage及其签名码，等待下次下载；否则，将操作系统镜像文件uImage及其签名码进行备份，得到uImage1、uImage2、sig1和sig2，分别将其存储至四个备份区；

步骤3：利用目标嵌入式系统空闲时间，不间断验证uImage1和sig1、uImage2和sig2的一致性，当其中一组验证结果为不一致，则采用验证结果为一致的备份区内容覆盖验证结果为不一致的备份区；当两组验证结果均为不一致，则继续验证uImage1和sig2、uImage2和sig1的一致性，若其中一组验证结果为不一致，则采用验证结果为一致的备份区内容覆盖验证结果为不一致的备份区；若组验证结果均为不一致，则停止引导过程，等待操作系统镜像文件及其签名码的再次下载；

步骤4：在探测到目标嵌入式系统即将掉电的情况下，验证uImage1和sig1、uImage2和sig2、uImage1和sig2、uImage2和sig1的一致性，并将各自的验证结果写入可掉电保存的预校验结果存储区；

步骤5：当目标嵌入式系统上电启动后，U-Boot程序进行操作系统镜像文件和其签名码的再次校验，若任何一组校验通过，则结束校验流程，并将验证过的操作系统镜像文件导入操作系统运行内存；若四组组合均验证失败，则停止引导，等待操作系统镜像文件及其签名码的再次下载；

步骤6：操作系统镜像文件导入操作系统运行内存后，启动第一个运行进程，引导整个嵌入式系统进入正常运行状态，结束引导过程；若引导出现异常，则停止引导过程，等待操作系统镜像文件及其签名码的再次下载；

所述的采用散列算法和非对称密钥算法生成操作系统镜像文件uImage的签名码和公钥的步骤包括：

采用散列算法计算原始操作系统镜像文件的摘要；

采用非对称密钥算法生成一组公钥和私钥对；

采用私钥计算操作系统镜像文件的摘要得到签名码。

2.根据权利要求1所述的一种基于文件多镜像的嵌入式操作系统可信引导方法，其特征在于：所述步骤5中，当目标嵌入式系统上电启动后，U-Boot程序从预校验结果存储区读取预校验结果，选择校验结果正确的组合首先进行操作系统镜像文件和其签名码的校验。