用于將固件或軟件傳送到多個(gè)設(shè)備的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】這里描述用于將文件從文件源(101)發(fā)送到多個(gè)電子設(shè)備(110j)的方法。加密密鑰和唯一標(biāo)識(shí)符代碼關(guān)聯(lián)到每個(gè)電子設(shè)備。根據(jù)這里描述的方法，將以下發(fā)送到多個(gè)電子設(shè)備：通過會(huì)話密鑰加密的文件、和多個(gè)加密的會(huì)話密鑰，每個(gè)加密的會(huì)話密鑰與相應(yīng)電子設(shè)備配對(duì)，利用相應(yīng)電子設(shè)備的加密密鑰獲得相應(yīng)加密的會(huì)話密鑰；此外，每個(gè)電子設(shè)備使用相應(yīng)加密密鑰解密它自己的加密的會(huì)話密鑰以獲得解密的會(huì)話密鑰，并且通過解密的會(huì)話密鑰解密所述加密的文件。
【專利說明】用于將固件或軟件傳送到多個(gè)設(shè)備的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于電子文件，例如包含固件或軟件或由固件或軟件構(gòu)成的文件的安 全傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 用于消費(fèi)者和用于專家使用的許多電子設(shè)備具備為他們操作所需的軟件。這樣的 軟件通常由制造商安裝在設(shè)備的受保護(hù)區(qū)域中，以阻止它們被下載和復(fù)制。通常，在電子設(shè) 備內(nèi)安裝的程序被稱為固件。
[0003] 電子設(shè)備的性能在很大程度上取決于安裝的固件或軟件。相同的設(shè)備可以具備甚 至更高級(jí)的軟件或固件，既為消除軟件先前版本的缺陷，又為執(zhí)行新的功能，或改善現(xiàn)有功 能。
[0004] 當(dāng)今，技術(shù)能夠輕易地更新電子設(shè)備上的程序（軟件和固件），只要它們被用戶安 裝后。所有這些現(xiàn)在被任何類型用戶認(rèn)為是既定事實(shí)并且以上所有被認(rèn)為是"必須具有"的 項(xiàng)，不管它是大公司或給定電子裝置或設(shè)備的家庭用戶。現(xiàn)在用由設(shè)備的制造商不時(shí)供應(yīng) 的新固件來更新一個(gè)人的CD讀取器、視頻游戲控制臺(tái)、家庭路由器是多么普通。對(duì)于操作 系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，例如用于字處理、視頻和圖像處理、電子出版、記賬和其它目的的程序，連 續(xù)的更新和升級(jí)是可用的，其也被在線提供給使用它們的相應(yīng)電子設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、移動(dòng) 電話等等的擁有者。
[0005] 為了安全性和市場(chǎng)原因，設(shè)備制造商需要保護(hù)他們的產(chǎn)品同時(shí)還使得用戶能夠遠(yuǎn) 程更新購(gòu)買的產(chǎn)品，在新軟件或固件變得可用時(shí)通過新軟件或固件。
[0006] 通常，從新軟件更新離開企業(yè)的時(shí)間到它到達(dá)它預(yù)期接收者的時(shí)間的新軟件更新 所遵循的信道、或一般地路徑既不被保護(hù)又不是安全的。為此，企業(yè)試圖通過加密它來保護(hù) 他們的固件或軟件，利用用于此目的的適當(dāng)加密算法。
[0007] 近來，已經(jīng)引入定制的軟件或固件更新技術(shù)。根據(jù)此技術(shù)，軟件制造商采用適當(dāng)?shù)?措施以保證更新的固件或軟件僅僅能被發(fā)給單個(gè)設(shè)備。當(dāng)軟件或固件的供應(yīng)者或制造者采 用此類方法時(shí)，更新的軟件或固件對(duì)于要被更新的每個(gè)設(shè)備必須被接收一次，例如通過從 互聯(lián)網(wǎng)下載它。例如，在多個(gè)計(jì)算機(jī)被連接到公司網(wǎng)絡(luò)的情況下，通常經(jīng)歷此類情況。每個(gè) 計(jì)算機(jī)必須下載軟件或固件更新，例如操作系統(tǒng)的更新或應(yīng)用的更新。在這種情況下，相同 的更新必須通過互聯(lián)網(wǎng)連接被下載與連接到本地網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)一樣多的次數(shù)。
[0008] 有許多技術(shù)執(zhí)行單獨(dú)升級(jí)每個(gè)設(shè)備的此處理。例如，可以利用用于要被更新的每 個(gè)設(shè)備的不同加密代碼控制更新。否則，可以提供要被應(yīng)用于設(shè)備的硬件或軟件密鑰；它們 可以被以它們只得與一個(gè)特定設(shè)備對(duì)接的這樣一種方法做出。在這種情況下，例如，硬件密 鑰可以被配備有微控制器以讀取密鑰首次與之對(duì)接的設(shè)備的數(shù)據(jù)或代碼，并且如果它被連 接到不同的設(shè)備則以阻止密鑰操作。
[0009] 如果為了安全性和數(shù)據(jù)保護(hù)原因，利用需要發(fā)送用于每個(gè)電子裝置或設(shè)備的不同 軟件的技術(shù)執(zhí)行軟件或固件的更新，即電子設(shè)備上的類屬程序的更新，則就數(shù)據(jù)處理或傳 輸帶寬利用而言將產(chǎn)生較高成本。
[0010] 例如，假定設(shè)備臺(tái)具有必須被更新的多個(gè)電子設(shè)備，和將它們連接到能夠提供要 被安裝在各個(gè)設(shè)備上的軟件更新的數(shù)據(jù)中心的收集點(diǎn)。此類設(shè)備臺(tái)可以包括光伏場(chǎng)，在其 中每個(gè)面板和與數(shù)據(jù)收集單元交換信息的電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)收集單元被制造并編程以 通過詢問面板上的電子設(shè)備收集關(guān)于各個(gè)面板的正確操作的信息，并且與遠(yuǎn)程操作或監(jiān)測(cè) 中心進(jìn)行通信。類似情況可以由包括多個(gè)照明器具的公共照明系統(tǒng)表示，每個(gè)照明器具可 以被關(guān)聯(lián)到電子設(shè)備，例如能夠驗(yàn)證照明器具的正確操作，和/或命令它以被開啟和關(guān)閉 和/或變暗它。各個(gè)照明器具的電子設(shè)備可以例如通過電力線通信系統(tǒng)被與數(shù)據(jù)收集單元 連接，數(shù)據(jù)收集單元與各個(gè)電子設(shè)備對(duì)話。收集單元又可以與由單元收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到的、 和/或可以向各個(gè)電子設(shè)備發(fā)送命令或查詢的遠(yuǎn)程操作或監(jiān)測(cè)中心連接。
[0011] 在此類情況中，每次更新電子設(shè)備上的軟件或固件變得必要時(shí)，收集單元必須從 遠(yuǎn)程控制或監(jiān)測(cè)中心接收相同的軟件或固件與要被更新的設(shè)備一樣多的次數(shù)并且所述軟 件或固件必須每次利用用于每個(gè)設(shè)備的加密密鑰被加密。假定設(shè)備臺(tái)包括N個(gè)要被更新的 相同的設(shè)備，則實(shí)際上控制單元將不得不下載N次相同的更新，只是因?yàn)樗谖锢砩媳灰?用于每個(gè)設(shè)備的不同方式加密。這本身就是問題，因?yàn)樗枰罅繑?shù)據(jù)的傳輸。
[0012] 此外，因?yàn)殡娮釉O(shè)備通常被連接到總線，或連接到另一個(gè)共享的傳輸通信信道，所 以所述總線被利用以將所有N個(gè)程序通信到各種設(shè)備，保持占據(jù)的很長(zhǎng)時(shí)間以執(zhí)行此功 能。如果固件或軟件是單個(gè)，則控制單元可以下載軟件的固件僅僅一次并且立即也以廣播 模式將它發(fā)送到所有電子設(shè)備，即將它在總線或其它發(fā)送信道上發(fā)送僅僅一次。
[0013] 控制單元的主要功能是監(jiān)控并且管理連接到它的電子設(shè)備，并且通信總線必須被 占據(jù)主要用于監(jiān)控和信令并且用于控制的電子設(shè)備的操作問題的管理。由此觀點(diǎn)，遠(yuǎn)程更 新可以被認(rèn)為是應(yīng)當(dāng)投入最小可能量的時(shí)間和資源的次要功能。此要求與發(fā)送更新的軟件 與設(shè)備一樣多的次數(shù)的需要相反：此類需要由在安全條件下發(fā)送軟件或固件的需要確定。
[0014] 圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的圖。參考數(shù)字10指示使用以及其它目的的數(shù)據(jù) 中心，例如服務(wù)器，以包含連接到傳輸總線11的多個(gè)設(shè)備1，2,... i，... η-1，η的升級(jí)文件 (例如固件）?？偩€11又被連接到表示控制器、數(shù)據(jù)記錄器和接口的塊12和將它連接到 例如互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器的一般傳輸信道13。由于數(shù)據(jù)保護(hù)原因，文件被以加密的形式從服務(wù) 器10發(fā)送到控制器12。如果C是選擇的加密算法并且Fw是要被加密的干凈的固件，則力口 密的固件的大小將等于或大于原始固件。通常，在大尺寸的固件上，作為加密的結(jié)果的文件 的大小增加幾乎微不足道。例如，利用128位AES算法（http://it.wikipedia.org/wiki/ Advanced Encryption Standard),加密的對(duì)象的大小是128位的倍數(shù)，S卩16字節(jié)。因此， 如果原始固件是10字節(jié)，則結(jié)果將是16字節(jié)。如果代之以固件是15000字節(jié)，則結(jié)果將是 15008(隨15000之后的16的第一倍數(shù)）。因此，對(duì)于大的數(shù)字，未加密的固件和加密的固 件具有可比較的大小。因此，可以認(rèn)為

【權(quán)利要求】
1. 一種用于將文件從文件源發(fā)送到多個(gè)電子設(shè)備的方法，加密密鑰和唯一標(biāo)識(shí)符代碼 關(guān)聯(lián)到每個(gè)電子設(shè)備，其中： 向所述多個(gè)電子設(shè)備發(fā)送以下項(xiàng)： -通過會(huì)話密鑰加密的文件，和 -多個(gè)加密的會(huì)話密鑰，每個(gè)加密的會(huì)話密鑰與相應(yīng)電子設(shè)備配對(duì)，利用相應(yīng)電子設(shè)備 的加密密鑰獲得所述相應(yīng)的加密的會(huì)話密鑰； 并且其中，每個(gè)電子設(shè)備使用所述相應(yīng)加密密鑰解密它自己的加密的會(huì)話密鑰以獲得 解密的會(huì)話密鑰，并且通過解密的會(huì)話密鑰解密所述加密的文件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括步驟： -在由所述文件源可訪問的存儲(chǔ)器中，對(duì)于每個(gè)電子設(shè)備，存儲(chǔ)彼此配對(duì)的相應(yīng)電子設(shè) 備的加密密鑰和該電子設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符代碼； -生成所述會(huì)話密鑰； _利用所述會(huì)話密鑰通過加密算法加密要被發(fā)送的文件，因此生成所述加密的文件； -對(duì)于每個(gè)電子設(shè)備，利用關(guān)聯(lián)到所述電子設(shè)備的加密密鑰加密所述會(huì)話密鑰，獲得所 述多個(gè)加密的會(huì)話密鑰； -將所述加密的文件和所述多個(gè)加密的會(huì)話密鑰發(fā)送到每個(gè)所述電子設(shè)備，每個(gè)加密 的會(huì)話密鑰與相應(yīng)電子設(shè)備的相應(yīng)唯一標(biāo)識(shí)符代碼配對(duì)，利用相應(yīng)電子設(shè)備的加密密鑰獲 得加密的會(huì)話密鑰； -在每個(gè)所述電子設(shè)備中：識(shí)別與該電子設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符代碼相關(guān)聯(lián)的加密的會(huì)話 密鑰；通過該電子設(shè)備的加密密鑰解密所述加密的會(huì)話密鑰以獲得解密的會(huì)話密鑰；通過 解密的會(huì)話密鑰解密所述加密的文件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述文件源生成所述加密的會(huì)話密鑰并且將匹配 加密密鑰的唯一標(biāo)識(shí)符代碼組合到每個(gè)加密的會(huì)話密鑰，所述加密密鑰用于通過包含在所 述存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)獲得所述加密的會(huì)話密鑰。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其中所述文件源將加密的文件和所述多個(gè)加 密的會(huì)話密鑰發(fā)送到控制器；并且其中所述控制器將加密的文件和所述多個(gè)加密的會(huì)話密 鑰發(fā)送到所述多個(gè)電子設(shè)備。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述控制器通過共享的傳輸信道將加密的文件和 所述多個(gè)加密的會(huì)話密鑰發(fā)送到所述多個(gè)電子設(shè)備。
6. 根據(jù)前面權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的方法，其中對(duì)于要被發(fā)送的每個(gè)文件，生 成新的會(huì)話密鑰。
7. -種用于將文件發(fā)送到多個(gè)電子設(shè)備的系統(tǒng)，其中唯一標(biāo)識(shí)符代碼和加密密鑰關(guān)聯(lián) 到每個(gè)所述電子設(shè)備；所述系統(tǒng)包括：文件源；多個(gè)電子設(shè)備；用于將數(shù)據(jù)從所述文件源發(fā) 送到所述電子設(shè)備的至少一個(gè)信道； 其中所述文件源被編程來生成：通過會(huì)話密鑰加密的文件；和多個(gè)加密的會(huì)話密鑰， 每個(gè)加密的會(huì)話密鑰是利用所述電子設(shè)備中的相應(yīng)一個(gè)電子設(shè)備的加密密鑰加密所述會(huì) 話密鑰而獲得的； 并且其中每個(gè)電子設(shè)備被編程來：利用它自己的加密密鑰解密它自己的加密的會(huì)話密 鑰，以獲得解密的會(huì)話密鑰；并且通過解密的會(huì)話密鑰來解密所述加密的文件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，包括由文件源可訪問的存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)以獲得電子設(shè)備的所述加密密鑰，每個(gè)加密密鑰與匹配的電子設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符代碼 配對(duì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的系統(tǒng)，其中所述文件源被編程來生成與所述電子設(shè)備 的加密密鑰不相關(guān)的會(huì)話密鑰。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述文件源被編程：以從會(huì)話密鑰創(chuàng)建加密的會(huì) 話密鑰的列表，每個(gè)加密的會(huì)話密鑰通過所述電子設(shè)備中的一個(gè)電子設(shè)備的相應(yīng)加密密鑰 被加密；以在所述列表中將每個(gè)加密的會(huì)話密鑰與電子設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符代碼配對(duì)，通過 電子設(shè)備的加密密鑰加密所述會(huì)話密鑰；以及以將所述列表和所述加密的文件發(fā)送到所述 電子設(shè)備。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述電子設(shè)備包括引導(dǎo)加載器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中的一個(gè)或多個(gè)所述的系統(tǒng)，包括用于將所述文件源發(fā)送到 控制器的信道和將所述控制器連接到所述電子設(shè)備的共享信道。
【文檔編號(hào)】H04L9/08GK104396183SQ201280074405
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】F·韋爾尼阿, D·塔扎里 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)股份公司