專利名稱：一種加密卡內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加密卡內(nèi)的系統(tǒng)保護(hù)，具體來(lái)說(shuō)，提供了一種加密卡內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
目前，基于PCI/PCIE的加密卡普遍應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域，由于用戶的密鑰和部分加解密程序都存儲(chǔ)在加密卡內(nèi)，如果加密卡損壞，或用戶進(jìn)行了誤操作破壞了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，或者第三方惡意破壞加密卡，獲得了加密上的存儲(chǔ)設(shè)備，這些都會(huì)帶來(lái)不必要的損失；其次， 加密卡在使用PCIE或PCI總線進(jìn)行通信時(shí)，若主機(jī)端存在惡意軟件通過(guò)修改PCIE空間，或通過(guò)PCIE映射方式，入侵加密卡，會(huì)破壞或盜取加密卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，或?qū)φ谶M(jìn)行的加解密行為進(jìn)行破壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上多個(gè)問(wèn)題本發(fā)明提出一種加密卡內(nèi)的系統(tǒng)保護(hù)方法，通過(guò)復(fù)合使用多種手段，可以對(duì)加密卡進(jìn)行多重保護(hù)。一種加密卡內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)方法，將加密卡內(nèi)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在加密卡中，密鑰存儲(chǔ)在Nikey中；加密卡啟動(dòng)后，安全模塊使用加密卡本身對(duì)內(nèi)部的系統(tǒng)進(jìn)行解密并讀取到內(nèi)存中；加密卡在使用過(guò)程中，所有數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)，當(dāng)創(chuàng)建或修改用戶信息時(shí)，安全模塊監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫操作，并定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行簽名，之后存儲(chǔ)到Nikey上。優(yōu)選的，所述加密卡和所述Nikey需配套使用，在啟動(dòng)時(shí)加密卡安全模塊首先和 Nikey交互，Nikey對(duì)安全模塊進(jìn)行驗(yàn)簽，驗(yàn)簽通過(guò)后啟動(dòng)加密卡，否則報(bào)錯(cuò)。優(yōu)選的，所述安全模塊在加密卡內(nèi)部系統(tǒng)解密后進(jìn)入裸核運(yùn)行的后臺(tái)模式。優(yōu)選的，所述裸核運(yùn)行的后臺(tái)模式為安全模塊不受操作系統(tǒng)的調(diào)度控制，不能通過(guò)軟件方法終止安全模塊。優(yōu)選的，所述安全模塊在加密卡運(yùn)行中負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)加密卡的硬件狀態(tài)，當(dāng)敏感硬件狀態(tài)發(fā)生變化后，安全模塊使其強(qiáng)制恢復(fù)狀態(tài)，并向主機(jī)端的安全工具報(bào)警。優(yōu)選的，所述敏感硬件狀態(tài)包括PCIE映射模式，PCIE空間的寄存器。優(yōu)選的，所述安全模塊在加密卡啟動(dòng)時(shí)將系統(tǒng)鏡像保存，在加密卡系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)獎(jiǎng)項(xiàng)恢復(fù)加密卡系統(tǒng)。通過(guò)使用這種系統(tǒng)保護(hù)方法，可以提高加密卡的系統(tǒng)的可靠性，避免加密卡系統(tǒng)被破壞或被入侵，進(jìn)而帶來(lái)不必要的損失。


圖1是加密卡內(nèi)的系統(tǒng)保護(hù)方法的實(shí)現(xiàn)示意圖
具體實(shí)施例方式如圖1所示，為加密卡內(nèi)的系統(tǒng)保護(hù)方法實(shí)現(xiàn)示意圖。首先，加密卡上的固有系統(tǒng)和數(shù)據(jù)是加密存儲(chǔ)的，加密的密鑰存儲(chǔ)在出廠時(shí)配套的Nikey中，在加密卡啟動(dòng)時(shí)，需要插入配套的Mkey，之后加密卡上啟動(dòng)安全模塊，該模塊通過(guò)PCIE接口和主機(jī)端的安全工具進(jìn)行通信。該模塊首先和Nikey進(jìn)行交互，對(duì)加密卡上的安全模塊進(jìn)行驗(yàn)簽，只有驗(yàn)簽通過(guò)后，才能進(jìn)行下一步操作，否則報(bào)錯(cuò)。安全模塊通過(guò)驗(yàn)證后，安全模塊使用Nikey導(dǎo)出的密鑰，使用加密卡自身的加解密功能對(duì)加密卡的實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行解密并讀取到內(nèi)存中，此時(shí)安全模塊進(jìn)入裸核運(yùn)行的后臺(tái)模式，因而不受操作系統(tǒng)調(diào)度控制，加密卡的實(shí)際系統(tǒng)無(wú)法探測(cè)到該模塊，因此不能通過(guò)任何軟件方法終止安全模塊。安全模塊負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)加密卡的硬件狀態(tài)，當(dāng)敏感的硬件狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，例如PCIE映射模式，或者PCIE空間的特定寄存器，安全模塊將強(qiáng)制恢復(fù)狀態(tài)， 并切斷當(dāng)前的PCIE通信，向主機(jī)端的安全工具報(bào)警。加密卡在使用過(guò)程中，所有的數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中存儲(chǔ)，只有當(dāng)修改用戶信息，創(chuàng)建用戶時(shí)，會(huì)有修改存儲(chǔ)設(shè)備的動(dòng)作，通過(guò)監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫操作，安全模塊定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行簽名，并存儲(chǔ)到Nikey上。加密卡啟動(dòng)時(shí)，安全模塊還支持系統(tǒng)鏡像保存和恢復(fù)，這樣當(dāng)一塊加密卡出現(xiàn)故障時(shí)，可以很快將之前保存的鏡像復(fù)制到另外一塊加密卡上，繼續(xù)使用。使用這種復(fù)合模式的加密卡系統(tǒng)保護(hù)方法，在加密卡系統(tǒng)不論是在工作還是非工作狀態(tài)下，都能獲得可靠的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種加密卡內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)方法，其特征在于將加密卡內(nèi)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在加密卡中，密鑰存儲(chǔ)在Mkey中；加密卡啟動(dòng)后，安全模塊使用加密卡本身對(duì)內(nèi)部的系統(tǒng)進(jìn)行解密并讀取到內(nèi)存中；加密卡在使用過(guò)程中，所有數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)，當(dāng)創(chuàng)建或修改用戶信息時(shí)，安全模塊監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫操作，并定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行簽名，之后存儲(chǔ)到Nikey上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述加密卡和所述Mkey需配套使用，在啟動(dòng)時(shí)加密卡安全模塊首先和Nikey交互，Nikey對(duì)安全模塊進(jìn)行驗(yàn)簽，驗(yàn)簽通過(guò)后啟動(dòng)加密卡，否則報(bào)錯(cuò)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述安全模塊在加密卡內(nèi)部系統(tǒng)解密后進(jìn)入裸核運(yùn)行的后臺(tái)模式。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述裸核運(yùn)行的后臺(tái)模式為安全模塊不受操作系統(tǒng)的調(diào)度控制，不能通過(guò)軟件方法終止安全模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述安全模塊在加密卡運(yùn)行中負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)加密卡的硬件狀態(tài)，當(dāng)敏感硬件狀態(tài)發(fā)生變化后，安全模塊使其強(qiáng)制恢復(fù)狀態(tài)，并向主機(jī)端的安全工具報(bào)警。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述敏感硬件狀態(tài)包括PCIE映射模式， PCIE空間的寄存器。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述安全模塊在加密卡啟動(dòng)時(shí)將系統(tǒng)鏡像保存，在加密卡系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)獎(jiǎng)項(xiàng)恢復(fù)加密卡系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種加密卡內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)方法，將加密卡內(nèi)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在加密卡中，密鑰存儲(chǔ)在Nikey中；加密卡啟動(dòng)后，安全模塊使用加密卡本身對(duì)內(nèi)部的系統(tǒng)進(jìn)行解密并讀取到內(nèi)存中；加密卡在使用過(guò)程中，所有數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)，當(dāng)創(chuàng)建或修改用戶信息時(shí)，安全模塊監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫操作，并定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行簽名，之后存儲(chǔ)到Nikey上。通過(guò)使用這種系統(tǒng)保護(hù)方法，可以提高加密卡的系統(tǒng)的可靠性，避免加密卡系統(tǒng)被破壞或被入侵，進(jìn)而帶來(lái)不必要的損失。
文檔編號(hào)G06K19/073GK102279813SQ201110231579
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者葉丞, 石旭, 郭旭 申請(qǐng)人:無(wú)錫城市云計(jì)算中心有限公司