專利名稱：用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明安全芯片的管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置及方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已逐漸應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的推進(jìn)和電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)的興起，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越高。信息時(shí)代呼喚信息安全，而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密是保護(hù)數(shù)據(jù)免受非法訪問的常用方法。
目前，利用硬件進(jìn)行密鑰生成和加解密的操作具有速度快，不易篡改等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。與插拔式硬件相比，主板固化安全芯片能夠在提供密碼學(xué)運(yùn)算的同時(shí)認(rèn)證平臺(tái)身份；另外，安全芯片本身還能夠提供非易失存儲(chǔ)空間對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行紀(jì)錄。
目前安全芯片的管理接口通常在驅(qū)動(dòng)程序之上以動(dòng)態(tài)鏈接庫的形式提供一組函數(shù)接口，即由安全芯片管理函數(shù)庫構(gòu)成安全芯片的接口，參見圖1，圖1所示為現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。應(yīng)用系統(tǒng)只能調(diào)用本地的安全芯片管理函數(shù)庫，由安全芯片管理函數(shù)庫調(diào)用芯片驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)安全芯片執(zhí)行操作，相應(yīng)地，安全芯片將執(zhí)行結(jié)果通過芯片驅(qū)動(dòng)模塊和安全芯片管理函數(shù)庫返回給應(yīng)用系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片的交互。根據(jù)現(xiàn)有的交互機(jī)制，遠(yuǎn)程訪問安全芯片很不安全，而且現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置也根本沒有提供遠(yuǎn)程訪問的接口。
由此可以看出，現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置是基于單層的管理函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)的，而其存在以下缺陷
1)不支持不同開發(fā)商的驅(qū)動(dòng)特性。
2)安全芯片不能被遠(yuǎn)程訪問。因?yàn)檫h(yuǎn)程訪問很不安全，而且現(xiàn)有的交互的裝置不支持遠(yuǎn)程訪問。
3)由于只能是具有安全芯片的主機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)安全芯片的訪問，因而每一安全芯片只能由少數(shù)幾個(gè)用戶使用，如果同一安全芯片的訪問權(quán)限被多個(gè)用戶共享，其秘密信息不再安全。
4)安全芯片內(nèi)有限的存儲(chǔ)空間決定了其能夠存放的密鑰的個(gè)數(shù)有限。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置，以支持不同開發(fā)商定制不同驅(qū)動(dòng)特性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的方法，使安全芯片既可以實(shí)現(xiàn)本地訪問還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程訪問。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置，該裝置包括安全服務(wù)提供模塊，安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫，其中，所述安全服務(wù)提供模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，確定待連接的安全核心服務(wù)模塊，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令，或者，將來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述安全核心服務(wù)模塊，位于安全服務(wù)提供模塊與芯片驅(qū)動(dòng)庫之間，對(duì)接收到的指令編碼后，向芯片驅(qū)動(dòng)庫發(fā)送編碼后的指令，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到信息進(jìn)行解碼，將解碼后的指令執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊；所述芯片驅(qū)動(dòng)庫，位于安全核心服務(wù)模塊與安全芯片之間，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令，驅(qū)動(dòng)安全芯片執(zhí)行指令所指示的操作，或者，給安全核心服務(wù)模塊返回安全芯片的執(zhí)行結(jié)果信息。
較佳地，所述安全服務(wù)提供模塊內(nèi)包含上下文管理模塊、策略對(duì)象管理模塊、操作對(duì)象管理模塊及芯片對(duì)象管理模塊；所述上下文管理模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)象創(chuàng)建指令，創(chuàng)建上下文對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的連接指令，連接應(yīng)用系統(tǒng)指定的安全核心服務(wù)模塊，并將連接結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，上下文管理模塊內(nèi)的上下文對(duì)象創(chuàng)建與操作指令相對(duì)應(yīng)的操作對(duì)象，及與該操作對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，或創(chuàng)建與設(shè)備狀態(tài)管理指令相對(duì)應(yīng)的芯片對(duì)象及與該芯片對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述策略對(duì)象管理模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置的與某個(gè)策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息，保存并管理已創(chuàng)建的策略對(duì)象及與該策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息；所述操作對(duì)象管理模塊，用于保存并管理已創(chuàng)建的操作對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，計(jì)算指令認(rèn)證操作碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含指令認(rèn)證操作碼的操作指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述芯片對(duì)象管理模塊，用于保存并管理已創(chuàng)建的芯片對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，計(jì)算指令認(rèn)證操作碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含指令認(rèn)證操作碼的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，所述芯片對(duì)象管理模塊，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送接收到的指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
較佳地，所述安全核心服務(wù)模塊包括授權(quán)操作模塊、指令操作模塊和設(shè)備操作模塊。
所述授權(quán)操作模塊，用于接收來自操作對(duì)象管理模塊或芯片對(duì)象管理模塊的授權(quán)會(huì)話創(chuàng)建請(qǐng)求，將接收到的請(qǐng)求編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話的執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次授權(quán)會(huì)話中用于計(jì)算認(rèn)證碼的認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，并將所獲取的認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)返回給操作對(duì)象管理模塊或芯片對(duì)象管理模塊；所述指令操作模塊，用于接收來自操作對(duì)象管理模塊的操作指令，將接收到的操作指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，并將所獲取指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼返回給操作對(duì)象管理模塊；所述設(shè)備操作模塊，用于接收來自芯片對(duì)象管理模塊的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果或不包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果指令執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的信息返回給芯片對(duì)象管理模塊。
較佳地，所述操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令時(shí)，所述操作對(duì)象為芯片對(duì)象，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息。
較佳地，所述操作指令為密鑰管理指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述操作對(duì)象管理模塊包括密鑰對(duì)象管理模塊，所述指令操作模塊包括密鑰操作模塊。
較佳地，所述操作指令為密碼操作指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和加密數(shù)據(jù)對(duì)象或所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和哈希對(duì)象，所述操作對(duì)象管理模塊包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊包括哈希對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述指令操作模塊包括密碼操作模塊。
較佳地，所述安全服務(wù)提供模塊內(nèi)進(jìn)一步包含寄存器對(duì)象管理模塊，所述安全核心服務(wù)模塊內(nèi)進(jìn)一步包含寄存器操作模塊，其中，所述寄存器對(duì)象管理模塊，用于接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的寄存器操作指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊發(fā)送操作指令，或者，將來自寄存器操作模塊的寄存器指令操作結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述寄存器操作模塊，用于將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收芯片驅(qū)動(dòng)庫返回的執(zhí)行結(jié)果信息，將接收到的信息解碼后獲取寄存器指令操作結(jié)果，并將所獲取的寄存器指令操作結(jié)果返回給寄存器對(duì)象管理模塊。
較佳地，所述安全核心服務(wù)模塊內(nèi)進(jìn)一步包含事件管理模塊，所述事件管理模塊，用于接收來自寄存器對(duì)象管理模塊的調(diào)用，記錄寄存器操作事件。
較佳地，該管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括物理存在開關(guān)，在物理存在開關(guān)為“開”的狀態(tài)時(shí)，所述安全芯片執(zhí)行來自應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)建安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰，或者改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的操作。
一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的方法，在調(diào)用安全芯片的主機(jī)內(nèi)設(shè)置安全服務(wù)提供模塊，在具有安全芯片的主機(jī)內(nèi)設(shè)置安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫，該方法還包括以下步驟a、安全服務(wù)提供模塊接收到應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令后，向已建立連接的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令；b、安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的指令進(jìn)行編碼，經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫向安全芯片發(fā)送編碼后的操作指令，安全芯片執(zhí)行指令所指示的操作，并經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回執(zhí)行的結(jié)果信息；c、安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取安全芯片執(zhí)行指令結(jié)果，將所獲取的指令執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊；d、安全服務(wù)提供模塊從安全核心服務(wù)模塊返回的信息中獲取指令執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
較佳地，步驟a所述安全服務(wù)提供模塊與安全核心服務(wù)模塊建立連接的方法為安全服務(wù)提供模塊接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的包含待連接安全核心服務(wù)模塊地址的連接指令，根據(jù)該指令中的地址與該指定的安全核心服務(wù)模塊建立連接。
較佳地，步驟a所述安全服務(wù)提供模塊向已連接的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令的方法為安全服務(wù)提供模塊獲取操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)的操作指令。
較佳地，安全服務(wù)提供模塊獲取操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)的方法為安全服務(wù)提供模塊根據(jù)接收到的操作指令，以及已設(shè)置的與操作指令相對(duì)應(yīng)的操作對(duì)象所關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象信息，獲得該策略對(duì)象的授權(quán)信息；安全服務(wù)提供模塊向安全核心服務(wù)模塊發(fā)送創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話請(qǐng)求；安全核心服務(wù)模塊將創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話請(qǐng)求編碼后經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫傳遞給安全芯片，由安全芯片執(zhí)行創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話操作，生成本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，并將所生成的信息經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫返回給安全核心服務(wù)模塊；安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，并將所獲取的本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)返回安全服務(wù)提供模塊；安全服務(wù)提供模塊從安全核心模塊返回的信息中獲取本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)；安全服務(wù)提供模塊獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，應(yīng)用所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)以及授權(quán)信息計(jì)算第一操作指令認(rèn)證碼，將認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一操作指令認(rèn)證碼作為操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)；所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)為會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，或者所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)為現(xiàn)時(shí)標(biāo)志。
較佳地，步驟b所述安全芯片執(zhí)行指令所指示操作的過程為安全芯片從接收到的操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)中獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和操作指令認(rèn)證碼，應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和已加載的授權(quán)信息計(jì)算第二操作指令認(rèn)證碼，驗(yàn)證計(jì)算出的第二操作指令認(rèn)證碼與接收到的第一操作指令認(rèn)證碼是否完全一致后，執(zhí)行操作指令所指示的操作。
較佳地，步驟b所述安全芯片經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回執(zhí)行結(jié)果信息的過程為安全芯片應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和已加載的授權(quán)信息對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，獲得第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，將認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼作為指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)，通過芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回包含指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)的指令執(zhí)行結(jié)果信息。
較佳地，步驟d所述安全服務(wù)提供模塊指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)的過程為安全服務(wù)提供模塊從接收到的指令執(zhí)行結(jié)果信息中獲取指令執(zhí)行結(jié)果，從指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)內(nèi)獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)及授權(quán)信息對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果計(jì)算第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，判斷該第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼與接收到的第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼相同后，再將執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
較佳地，所述操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令，所述授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息；所述操作對(duì)象為芯片對(duì)象；所述操作指令為密鑰管理指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息；所述操作指令為密碼操作指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和加密數(shù)據(jù)對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，或所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和哈希對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息。
較佳地，在執(zhí)行過密鑰管理指令后，該方法進(jìn)一步包括應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送注冊(cè)密鑰指令或注銷密鑰指令，安全服務(wù)提供模塊或安全核心服務(wù)模塊根據(jù)接收到的指令在密鑰數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)或注銷密鑰。
較佳地，步驟a所述操作指令為不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的指令，且該指令包括但不限于寄存器操作指令，芯片自檢指令、獲取自檢結(jié)果指令、獲取狀態(tài)信息指令。
較佳地，當(dāng)操作指令為寄存器操作指令時(shí)，該方法進(jìn)一步包括，安全核心服務(wù)模塊記錄寄存器操作事件。
較佳地，所述訪問主機(jī)與具有安全芯片的主機(jī)為相同的主機(jī)或不同的主機(jī)。
本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置包括安全服務(wù)提供模塊、安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫，由于該裝置采用了分層的結(jié)構(gòu)，因而達(dá)到了允許不同開發(fā)商定制不同的驅(qū)動(dòng)特性的目的，而且還支持不同開發(fā)商開發(fā)的上層軟件棧間的互操作。本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的方法，通過安全服務(wù)提供模塊、安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)安全芯片的調(diào)用，由于安全服務(wù)提供模塊可以被安裝在具有安全芯片的主機(jī)上也可以被安裝在不具有安全芯片的主機(jī)上，因此使應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片之間實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，且該遠(yuǎn)程調(diào)用可以是管理指令也可以是密碼操作指令。進(jìn)而每一安全芯片可支持由多個(gè)用戶共同使用。再有，密鑰數(shù)據(jù)庫的存在使安全芯片能夠存放更多的密鑰。


圖1所示為現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為圖2所示裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)化示意圖；圖4所示為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片交互的一實(shí)施例的流程示意圖；圖5所示為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片交互的另一實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明再做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
通常，在應(yīng)用系統(tǒng)首次使用安全芯片時(shí)，將應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片之間的物理存在開關(guān)設(shè)置為“開”，在此狀態(tài)下，應(yīng)用系統(tǒng)直接創(chuàng)建安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰的信息，該安全芯片所有者信息和存儲(chǔ)根密鑰均被保存在安全芯片內(nèi)，之后，會(huì)將物理存在開關(guān)設(shè)置為“關(guān)”的狀態(tài)。
而且，創(chuàng)建安全芯片所有者的同時(shí)還需進(jìn)一步設(shè)置安全芯片所有者授權(quán)信息，以及存儲(chǔ)根密鑰的根密鑰授權(quán)信息。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)要安全芯片執(zhí)行重要的指令，如設(shè)備管理指令、密鑰管理指令或密碼操作指令等，所述授權(quán)信息用于驗(yàn)證訪問者的權(quán)限以及所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在途中是否被篡改過。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)要安全芯片執(zhí)行非重要的指令，如寄存器操作指令等，則不需要授權(quán)信息的驗(yàn)證操作。
再有，不僅僅是清除安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰操作的操作需要在物理存在開關(guān)為“開”的狀態(tài)，其他的一些改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的操作，如enable/disable，active/deactive等指令，也可以通用驗(yàn)證物理存在開關(guān)的狀態(tài)來執(zhí)行，當(dāng)然，上述改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的操作也可以通過驗(yàn)證安全芯片所有者授權(quán)信息的方式來執(zhí)行。
也就是說，上述應(yīng)用系統(tǒng)直接創(chuàng)建安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰或改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的操作，既可以通過本發(fā)明所述的用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建，也可以通過BIOS接口等方式實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建。
圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。在該裝置包括安全服務(wù)提供模塊210，安全核心服務(wù)模塊220和芯片驅(qū)動(dòng)庫230。其中，安全服務(wù)提供模塊210位于TSS的最上層，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，確定待連接的安全核心服務(wù)模塊220，向確定的安全核心服務(wù)模塊220發(fā)送操作指令，或者，將來自安全核心服務(wù)模塊220的指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；安全核心服務(wù)模塊220位于安全服務(wù)提供模塊210與芯片驅(qū)動(dòng)庫230之間，對(duì)接收到的指令串行編碼后，向芯片驅(qū)動(dòng)庫230發(fā)送編碼后的指令，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫230的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到信息進(jìn)行解碼，將解碼后的指令執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊210；芯片驅(qū)動(dòng)庫230位于安全核心服務(wù)模塊220與芯片驅(qū)動(dòng)模塊240之間，接收來自安全核心服務(wù)模塊220的指令，通過驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)模塊240來驅(qū)動(dòng)安全芯片250執(zhí)行指令所指示的操作，或者，給安全核心服務(wù)模塊220返回安全芯片250的執(zhí)行結(jié)果信息。
至此，應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片之間實(shí)現(xiàn)了交互。由于本發(fā)明所述裝置采用了分層的結(jié)構(gòu)，因而達(dá)到了允許不同開發(fā)商定制不同的驅(qū)動(dòng)特性的目的，而且還可以支持不同開發(fā)商開發(fā)的上層軟件棧間的互操作。
上述用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置內(nèi)還可以進(jìn)一步包括密鑰數(shù)據(jù)庫260，安全服務(wù)提供模塊210或安全核心服務(wù)模塊220接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的指令，將安全芯片250已生成的密鑰注冊(cè)到密鑰數(shù)據(jù)庫260中或注銷密鑰數(shù)據(jù)庫中的密鑰。
從軟硬件角度看，安全服務(wù)提供模塊210、安全核心服務(wù)模塊220、芯片驅(qū)動(dòng)庫230和芯片驅(qū)動(dòng)模塊240屬于軟件層，安全芯片250屬于硬件層。軟件層中的芯片驅(qū)動(dòng)模塊240屬于內(nèi)核模式，其它模塊屬于用戶模式。用戶模式進(jìn)程中安全服務(wù)提供模塊210屬于用戶進(jìn)程，安全核心服務(wù)模塊220和芯片驅(qū)動(dòng)庫230屬于系統(tǒng)進(jìn)程。
上述安全服務(wù)提供模塊210位于訪問主機(jī)內(nèi)，安全核心服務(wù)模塊220和芯片驅(qū)動(dòng)庫230位于具有安全芯片250的主機(jī)內(nèi)，且訪問主機(jī)和具有安全芯片250的主機(jī)可以是同一主機(jī)，也可以是不同的主機(jī)。
圖3所示為圖2所示裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)化示意圖。在安全服務(wù)提供模塊310內(nèi)包含上下文管理模塊311、策略對(duì)象管理模塊312、操作對(duì)象管理模塊313和芯片對(duì)象管理模塊315，在安全核心服務(wù)模塊320包括授權(quán)操作模塊321、指令操作模塊322和設(shè)備操作模塊325。
所述上下文管理模塊311用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)象創(chuàng)建指令，創(chuàng)建上下文對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的連接指令，連接應(yīng)用系統(tǒng)指定的安全核心服務(wù)模塊，并將連接結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，上下文管理模塊311內(nèi)的上下文對(duì)象創(chuàng)建與操作指令相對(duì)應(yīng)的操作對(duì)象，及與該操作對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，或創(chuàng)建與設(shè)備狀態(tài)管理指令相對(duì)應(yīng)的芯片對(duì)象及與該芯片對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；該設(shè)備狀態(tài)管理指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令；所述策略對(duì)象管理模塊312用于接收應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置的與某個(gè)策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息，保存并管理已創(chuàng)建的策略對(duì)象及與該策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息；所述操作對(duì)象管理模塊313用于保存并管理已創(chuàng)建的操作對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，向安全核心提供模塊320內(nèi)的授權(quán)操作模塊321發(fā)送授權(quán)會(huì)話創(chuàng)建請(qǐng)求，從授權(quán)操作模塊321接收本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，從策略對(duì)象管理模塊312內(nèi)獲取操作對(duì)象所對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息，應(yīng)用該會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志以及授權(quán)信息，或現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和授權(quán)信息計(jì)算操作指令認(rèn)證碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊320發(fā)送操作指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊320的指令執(zhí)行結(jié)果，應(yīng)用該會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志以及授權(quán)信息，或現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和授權(quán)信息計(jì)算指令操作結(jié)果認(rèn)證碼，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
所述芯片對(duì)象管理模塊315用于保存并管理已創(chuàng)建的芯片對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，計(jì)算指令認(rèn)證操作碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊320發(fā)送包含指令認(rèn)證操作碼的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊320的指令執(zhí)行結(jié)果，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，該所述芯片對(duì)象管理模塊315接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊320發(fā)送接收到的指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊320的指令執(zhí)行結(jié)果，指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
所述授權(quán)操作模塊321用于接收來自操作對(duì)象管理模塊313或芯片對(duì)象管理模塊315的授權(quán)會(huì)話創(chuàng)建請(qǐng)求，將接收到的請(qǐng)求編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫330，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫330的創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話的執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，并將所獲取的本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志返回給操作對(duì)象管理模塊313或芯片對(duì)象管理模塊315；所述指令操作模塊322用于接收來自操作對(duì)象管理模塊313的操作指令，將接收到的操作指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫330，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫330的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，并將所獲取指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼返回給操作對(duì)象管理模塊313。
所述設(shè)備操作模塊325用于接收來自芯片對(duì)象管理模塊315的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果，或不包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的信息返回給芯片對(duì)象管理模塊315。
所述操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令如enable/disable等，不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令如對(duì)安全芯片進(jìn)行基本控制、獲取安全芯片狀態(tài)數(shù)據(jù)等，所述操作對(duì)象為芯片對(duì)象，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息。
所述操作指令為密鑰管理指令，如產(chǎn)生密鑰等，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象，所述操作對(duì)象管理模塊313包括密鑰對(duì)象管理模塊313a，所述指令操作模塊322包括密鑰操作模塊322a。
所述操作指令為密碼操作指令，如加解密操作等，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和加密數(shù)據(jù)對(duì)象或所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和哈希對(duì)象，所述操作對(duì)象管理模塊313包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊313b，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊313包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊313包括哈希對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述指令操作模塊322包括密碼操作模塊322b。
根據(jù)不同的操作指令，操作對(duì)象管理模塊313內(nèi)可以包含與不同操作指令相對(duì)應(yīng)的模塊，也就是說，在操作對(duì)象管理模塊313內(nèi)，既可以只包含密鑰對(duì)象管理模塊313a，也可以只包含加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊313b，也可以是同時(shí)包含密鑰對(duì)象管理模塊313a，和加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊313b，還可以包含其他模塊。相應(yīng)地，在指令操作模塊322內(nèi)，既可以只包含密鑰操作模塊322a，或只包含密碼操作模塊322b，也可以是同時(shí)包含密鑰操作模塊322a和密碼操作模塊322b，還可以包含其他模塊。
圖3所示安全服務(wù)提供模塊310內(nèi)可以進(jìn)一步包含寄存器對(duì)象管理模塊314，安全核心服務(wù)模塊320內(nèi)可以進(jìn)一步包含寄存器操作模塊323，所述寄存器對(duì)象管理模塊314用于接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的寄存器操作指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊320內(nèi)的寄存器操作模塊323發(fā)送操作指令，或者，將來自寄存器操作模塊323的寄存器指令操作結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；寄存器操作模塊323用于將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫330，或者，接收芯片驅(qū)動(dòng)庫330返回的執(zhí)行結(jié)果信息，將接收到的信息解碼后獲取寄存器指令操作結(jié)果，并將所獲取的寄存器指令操作結(jié)果返回給寄存器對(duì)象管理模塊314。
在圖3所示的安全核心服務(wù)模塊320內(nèi)還可以進(jìn)一步包含事件管理模塊324，該事件管理模塊324用于接收來自寄存器對(duì)象管理模塊314的調(diào)用，記錄寄存器操作事件。
安全服務(wù)提供模塊310還可以有實(shí)現(xiàn)其他功能的模塊。
根據(jù)圖3所示裝置，應(yīng)用系統(tǒng)通過本發(fā)明所述的用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置創(chuàng)建安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰時(shí)，其創(chuàng)建指令直接通過安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊313a、安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的設(shè)備操作模塊322a、芯片驅(qū)動(dòng)庫、芯片驅(qū)動(dòng)模塊達(dá)到安全芯片，安全芯片檢驗(yàn)物理存在開關(guān)為“開”的狀態(tài)后執(zhí)行所述創(chuàng)建操作。在實(shí)際操作中，物理存在開關(guān)的狀態(tài)也可以是通過一個(gè)狀態(tài)位實(shí)現(xiàn)的。
下面具體說明對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的實(shí)現(xiàn)方法。
圖4所示為應(yīng)用圖3所示裝置的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片交互的一實(shí)施例的流程示意圖。在本實(shí)施例中，應(yīng)用系統(tǒng)所發(fā)的操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令，且具體為改變芯片狀態(tài)的芯片管理指令，與該芯片管理指令相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息，安全服務(wù)提供模塊所創(chuàng)建的操作對(duì)象為芯片對(duì)象，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的操作對(duì)象管理模塊中包含芯片對(duì)象管理模塊，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的指令操作模塊中包含設(shè)備操作模塊。
步驟401，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的上下文管理模塊接收到應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)象創(chuàng)建指令后，創(chuàng)建上下文對(duì)象，將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所創(chuàng)建的上下文對(duì)象保存在上下文管理模塊內(nèi)；步驟402～404，應(yīng)用系統(tǒng)向上下文管理模塊內(nèi)的上下文對(duì)象發(fā)送連接指令，該指令中包含待連接的安全核心服務(wù)模塊的地址；上下文對(duì)象根據(jù)指令中的地址與該指定的安全核心服務(wù)模塊建立連接，并將連接結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；同時(shí)上下文對(duì)象創(chuàng)建芯片對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)，芯片對(duì)象保存在芯片對(duì)象管理模塊內(nèi)；步驟405，應(yīng)用系統(tǒng)向上下文管理模塊內(nèi)的上下文對(duì)象發(fā)送創(chuàng)建策略對(duì)象的指令，上下文對(duì)象創(chuàng)建策略對(duì)象并將結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；步驟406，應(yīng)用系統(tǒng)向策略對(duì)象發(fā)送授權(quán)信息設(shè)置指令，為該策略對(duì)象設(shè)置安全芯片所有者授權(quán)信息，將安全芯片所有者授權(quán)信息與該策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)，將該策略對(duì)象與芯片對(duì)象關(guān)聯(lián)；步驟407，應(yīng)用系統(tǒng)通過上下文對(duì)象獲取芯片對(duì)象，然后向安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊中的芯片對(duì)象發(fā)送改變芯片狀態(tài)的芯片管理指令；步驟408，芯片對(duì)象接收到上述指令后，向已建立連接的安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的授權(quán)操作模塊發(fā)送創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話的請(qǐng)求；步驟409，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的授權(quán)操作模塊將創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話請(qǐng)求編碼后經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫傳遞給安全芯片；步驟410，安全芯片創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話，生成本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志；所述現(xiàn)時(shí)標(biāo)志為一隨機(jī)的數(shù)據(jù)串，用于以后的加解密操作，以保證通信過程的安全。
步驟411，安全芯片將包含本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志的執(zhí)行結(jié)果信息經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫返回給安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的授權(quán)操作模塊；步驟412，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的授權(quán)操作模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，并返回給安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊；步驟413，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊應(yīng)用會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和安全芯片所有者授權(quán)信息對(duì)芯片管理指令進(jìn)行計(jì)算，獲得第一芯片管理指令認(rèn)證碼；上述會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和第一芯片管理指令認(rèn)證碼共同構(gòu)成指令認(rèn)證數(shù)據(jù)；上述安全芯片所有者授權(quán)信息是根據(jù)預(yù)先設(shè)置的關(guān)聯(lián)信息，通過操作對(duì)象即芯片對(duì)象獲取與該操作對(duì)象對(duì)應(yīng)的策略對(duì)象，進(jìn)而根據(jù)該策略對(duì)象獲取安全芯片所有者授權(quán)信息；上述會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志可合稱為認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，本實(shí)施例中是應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)中的會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和安全芯片所有者授權(quán)信息進(jìn)行認(rèn)證碼的計(jì)算，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，也可以應(yīng)用現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和安全芯片所有者授權(quán)信息進(jìn)行認(rèn)證碼的計(jì)算，即只應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)中的現(xiàn)時(shí)標(biāo)志參與認(rèn)證碼的計(jì)算。以下類似步驟同。
步驟414，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊向安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的設(shè)備操作模塊發(fā)送改變芯片狀態(tài)的芯片管理指令請(qǐng)求，該請(qǐng)求中包含步驟413所述的指令認(rèn)證數(shù)據(jù)；步驟415，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的設(shè)備操作模塊將接收到的請(qǐng)求編碼后經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫傳遞給安全芯片；步驟416，安全芯片驗(yàn)證第一芯片管理指令認(rèn)證碼；具體的驗(yàn)證方法為安全芯片從接收到的信息中獲取芯片管理指令、會(huì)話句柄及現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，應(yīng)用會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志及已加載到自身的安全芯片所有者信息計(jì)算第二芯片管理指令認(rèn)證碼，判斷該計(jì)算出的第二芯片管理指令認(rèn)證碼與接收到的第一芯片管理指令認(rèn)證碼是否相同，如果相同，則通過驗(yàn)證，并繼續(xù)執(zhí)行步驟417，否則拒絕執(zhí)行芯片管理指令所指示的操作，直接通過芯片驅(qū)動(dòng)庫、安全核心服務(wù)模塊及安全服務(wù)提供模塊給應(yīng)用系統(tǒng)返回錯(cuò)誤信息，結(jié)束。
上述安全芯片所有者授權(quán)信息是在創(chuàng)建安全芯片所有者的同時(shí)創(chuàng)建的，并且，在加載安全芯片所有者時(shí)就同時(shí)將芯片所有者授權(quán)信息加載到安全芯片內(nèi)。
步驟417，安全芯片執(zhí)行設(shè)備操作；步驟418，安全芯片應(yīng)用會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和已加載到自身的安全芯片所有者授權(quán)信息對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，獲得第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，并且將會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志和第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼作為指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)；步驟419，安全芯片將包括指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)在內(nèi)的設(shè)備操作執(zhí)行結(jié)果信息，經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫返回給安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的設(shè)備操作模塊；步驟420，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的設(shè)備操作模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取指令執(zhí)行結(jié)果和指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)，并將所獲取的指令執(zhí)行結(jié)果和指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)返回給安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊；步驟421，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊驗(yàn)證第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼；具體的驗(yàn)證方法為安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的芯片對(duì)象管理模塊根據(jù)接收到信息獲取芯片管理指令執(zhí)行結(jié)果和指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)，應(yīng)用會(huì)話句柄、現(xiàn)時(shí)標(biāo)志及安全芯片所有者信息計(jì)算第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，判斷該計(jì)算出的第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼與接收到的第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼是否相同，如果相同，則通過驗(yàn)證，并繼續(xù)執(zhí)行步驟422，否則拒絕執(zhí)行芯片管理指令所指示的操作，直接給應(yīng)用系統(tǒng)返回錯(cuò)誤信息，結(jié)束。
步驟422，安全服務(wù)提供模塊將設(shè)備操作結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
至此，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片之間的交互。上述流程是針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)第一次發(fā)送命令的，如果是非第一次，即安全服務(wù)提供模塊內(nèi)已存在上下文對(duì)象、芯片對(duì)象及相應(yīng)的策略對(duì)象，且已存在連接，則不需要再執(zhí)行創(chuàng)建及連接操作，直接從步驟407開始執(zhí)行上述流程即可。
以上所述流程僅為一實(shí)施例，具體的交互并僅不限于上述指令，還可以是密鑰管理指令，密碼操作指令等。
如果上述操作指令為密鑰管理指令，則步驟402～404中，上下文對(duì)象將根據(jù)已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰創(chuàng)建密鑰對(duì)象；步驟406中的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，步驟406中所加載的信息為用于創(chuàng)建密鑰對(duì)象的父密鑰，即將已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰，和已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰的密鑰授權(quán)信息，或者，上下文對(duì)象從密鑰數(shù)據(jù)庫中直接獲取已注冊(cè)的包含密鑰授權(quán)信息的密鑰數(shù)據(jù)，并將該獲取的密鑰數(shù)據(jù)加載到安全芯片內(nèi)，上述被創(chuàng)建的密鑰對(duì)象或與獲取的密鑰數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的密鑰對(duì)象，保存在安全服務(wù)提供模塊中的密鑰對(duì)象管理模塊內(nèi)。相應(yīng)地，圖4所示實(shí)施例中所有芯片對(duì)象管理模塊所執(zhí)行的操作均由密鑰對(duì)象管理模塊來執(zhí)行，其整體的操作流程與芯片對(duì)象管理模塊的操作流程是一致的，僅具體實(shí)際操作的對(duì)象不同。再有，由于操作指令的不一樣，因此，在步驟418中，安全芯片執(zhí)行的是密鑰管理操作。同樣地，如果安全服務(wù)提供模塊內(nèi)已存在上下文對(duì)象、相應(yīng)的密鑰對(duì)象及策略對(duì)象，且已存在連接，則不需要再執(zhí)行創(chuàng)建及連接操作，直接從步驟407開始執(zhí)行即可。
在執(zhí)行過密鑰管理指令后，應(yīng)用系統(tǒng)還可以發(fā)送注冊(cè)密鑰指令或注銷密鑰指令，該指令中包含有是由安全服務(wù)提供模塊執(zhí)行操作還是由安全核心服務(wù)模塊執(zhí)行操作的信息，以指示安全服務(wù)提供模塊或安全核心服務(wù)模塊在密鑰數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)或注銷密鑰。如果指示安全服務(wù)提供模塊執(zhí)行操作，則由安全服務(wù)模塊內(nèi)的密鑰對(duì)象管理模塊執(zhí)行注冊(cè)或注銷的操作，如果指示安全核心服務(wù)模塊執(zhí)行操作，則由安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的密鑰操作模塊執(zhí)行注冊(cè)或注銷的操作。
如果上述操作指令為密碼操作指令，則步驟402～404中，上下文對(duì)象將根據(jù)已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰創(chuàng)建密鑰對(duì)象，以及加密數(shù)據(jù)對(duì)象或哈希對(duì)象，加密數(shù)據(jù)對(duì)象保存在安全服務(wù)提供模塊中的加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊內(nèi)，哈希對(duì)象保存在在安全服務(wù)提供模塊中的哈希對(duì)象管理模塊內(nèi)，由于加密數(shù)據(jù)對(duì)象需要設(shè)置授權(quán)信息，哈希對(duì)象不需要設(shè)置授權(quán)信息，因此，如果是由加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊執(zhí)行相應(yīng)操作，則步驟406中的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，如果是由哈希對(duì)象管理模塊執(zhí)行相應(yīng)操作，則步驟406中所設(shè)置的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息。步驟406中所加載的信息為用于創(chuàng)建密鑰對(duì)象的父密鑰，即已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰，和已存在的存儲(chǔ)根密鑰或存儲(chǔ)根密鑰的衍生密鑰的密鑰授權(quán)信息，或者，上下文對(duì)象從密鑰數(shù)據(jù)庫中直接獲取已注冊(cè)的包含密鑰授權(quán)信息的密鑰數(shù)據(jù)，并將該獲取的密鑰數(shù)據(jù)加載到安全芯片內(nèi)，如果授權(quán)信息中包含加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，則該加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息是在加密數(shù)據(jù)被加載到安全芯片內(nèi)時(shí)加載進(jìn)去的。上述被創(chuàng)建的密鑰對(duì)象或與獲取的密鑰數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的密鑰對(duì)象，保存在安全服務(wù)提供模塊中的密鑰對(duì)象管理模塊內(nèi)。相應(yīng)地，圖4所示實(shí)施例中所有芯片對(duì)象管理模塊所執(zhí)行的操作均由加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊來執(zhí)行，其整體的操作流程與芯片對(duì)象管理模塊的操作流程是一致的，僅具體實(shí)際操作的對(duì)象不同。再有，由于操作指令的不一樣，因此，在步驟418中，安全芯片執(zhí)行的是密碼操作。同樣地，如果安全服務(wù)提供模塊內(nèi)已存在上下文對(duì)象、密碼對(duì)象及相應(yīng)的策略對(duì)象，且已建立連接，則不需要再執(zhí)行創(chuàng)建及連接操作，直接從步驟407開始執(zhí)行即可。
圖5所示為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的另一實(shí)施例的流程示意圖。在本實(shí)施例中，應(yīng)用系統(tǒng)所發(fā)的為寄存器操作指令，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)包含寄存器對(duì)象管理模塊，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)包含寄存器操作模塊。
步驟501，安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的上下文管理模塊接收到應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)象創(chuàng)建指令后，創(chuàng)建上下文對(duì)象，將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所創(chuàng)建的上下文對(duì)象保存在上下文管理模塊內(nèi)；步驟502～504，應(yīng)用系統(tǒng)向上下文管理模塊內(nèi)的上下文對(duì)象發(fā)送連接指令，該指令中包含待連接的安全核心服務(wù)模塊的地址，上下文對(duì)象根據(jù)指令中的地址與該指定的安全核心服務(wù)模塊建立連接，并將連接結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；同時(shí)上下文對(duì)象創(chuàng)建寄存器對(duì)象，寄存器對(duì)象保存在寄存器對(duì)象管理模塊內(nèi)，將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；步驟505，應(yīng)用系統(tǒng)向安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的寄存器對(duì)象管理模塊中的寄存器對(duì)象發(fā)送寄存器操作指令；該指令中包含待讀/寫寄存器的編號(hào)；步驟506，寄存器對(duì)象向安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊發(fā)送寄存器操作指令，該指令中包含待讀/寫的寄存器的編號(hào)；步驟507，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊將寄存器操作請(qǐng)求編碼后經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫傳遞給安全芯片；步驟508，安全芯片根據(jù)接收到的待讀/寫的寄存器的編號(hào)，讀/寫指定寄存器內(nèi)容；步驟509，安全芯片將執(zhí)行結(jié)果經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫返回給安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊；步驟510，安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊對(duì)接收到的寄存器操作執(zhí)行結(jié)果信息進(jìn)行解碼，獲取寄存器操作執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的寄存器操作執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊內(nèi)的寄存器對(duì)象管理模塊；步驟511，安全服務(wù)提供模塊中的寄存器對(duì)象管理模塊將寄存器操作結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
至此，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng)讀/寫寄存器的操作。上述流程是針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)第一次發(fā)送命令的，如果是非第一次，即安全服務(wù)提供模塊內(nèi)已存在上下文對(duì)象及相應(yīng)的寄存器對(duì)象，且已存在連接，則不需要再執(zhí)行創(chuàng)建及連接操作，直接從步驟505開始執(zhí)行上述流程即可。
針對(duì)圖5所示實(shí)施例，上述安全核心服務(wù)模塊內(nèi)還可以進(jìn)一步包含事件管理模塊，在步驟504中，該事件管理模塊接收來自寄存器對(duì)象管理模塊的調(diào)用，記錄寄存器操作事件。
安全芯片與芯片驅(qū)動(dòng)庫之間的交互是經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)的，由于實(shí)現(xiàn)方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，因此在上述所有涉及安全芯片與芯片驅(qū)動(dòng)庫的交互步驟中，均省略了芯片驅(qū)動(dòng)模塊的描述。
圖5所示流程是針對(duì)寄存器操作指令，而一些不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令，如芯片自檢/獲取自檢結(jié)果/獲取狀態(tài)信息等指令，也應(yīng)用上述流程，只是具體執(zhí)行的實(shí)體是由芯片對(duì)象管理模塊內(nèi)的芯片對(duì)象以及相應(yīng)的設(shè)備操作模塊來執(zhí)行的。上述寄存器操作指令和芯片自檢等指令可統(tǒng)稱為不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的指令，也就是說，凡是涉及不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的指令，均可采用圖5所示流程，所不同的是根據(jù)具體指令由與該指令對(duì)應(yīng)的模塊來執(zhí)行即可。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置，其特征在于，該裝置包括安全服務(wù)提供模塊，安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫，其中，所述安全服務(wù)提供模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，確定待連接的安全核心服務(wù)模塊，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令，或者，將來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述安全核心服務(wù)模塊，位于安全服務(wù)提供模塊與芯片驅(qū)動(dòng)庫之間，對(duì)接收到的指令編碼后，向芯片驅(qū)動(dòng)庫發(fā)送編碼后的指令，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到信息進(jìn)行解碼，將解碼后的指令執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊；所述芯片驅(qū)動(dòng)庫，位于安全核心服務(wù)模塊與安全芯片之間，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令，驅(qū)動(dòng)安全芯片執(zhí)行指令所指示的操作，或者，給安全核心服務(wù)模塊返回安全芯片的執(zhí)行結(jié)果信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述安全服務(wù)提供模塊內(nèi)包含上下文管理模塊、策略對(duì)象管理模塊、操作對(duì)象管理模塊及芯片對(duì)象管理模塊；所述上下文管理模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)象創(chuàng)建指令，創(chuàng)建上下文對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的連接指令，連接應(yīng)用系統(tǒng)指定的安全核心服務(wù)模塊，并將連接結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，上下文管理模塊內(nèi)的上下文對(duì)象創(chuàng)建與操作指令相對(duì)應(yīng)的操作對(duì)象，及與該操作對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，或創(chuàng)建與設(shè)備狀態(tài)管理指令相對(duì)應(yīng)的芯片對(duì)象及與該芯片對(duì)象相關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象，并將創(chuàng)建結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述策略對(duì)象管理模塊，用于接收應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置的與某個(gè)策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息，保存并管理已創(chuàng)建的策略對(duì)象及與該策略對(duì)象相關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息；所述操作對(duì)象管理模塊，用于保存并管理已創(chuàng)建的操作對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令，計(jì)算指令認(rèn)證操作碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含指令認(rèn)證操作碼的操作指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述芯片對(duì)象管理模塊，用于保存并管理已創(chuàng)建的芯片對(duì)象，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，計(jì)算指令認(rèn)證操作碼，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含指令認(rèn)證操作碼的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證成功后，將指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；或者，所述芯片對(duì)象管理模塊，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送接收到的指令，或者，接收來自安全核心服務(wù)模塊的指令執(zhí)行結(jié)果，指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述安全核心服務(wù)模塊包括授權(quán)操作模塊、指令操作模塊和設(shè)備操作模塊。所述授權(quán)操作模塊，用于接收來自操作對(duì)象管理模塊或芯片對(duì)象管理模塊的授權(quán)會(huì)話創(chuàng)建請(qǐng)求，將接收到的請(qǐng)求編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話的執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次授權(quán)會(huì)話中用于計(jì)算認(rèn)證碼的認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，并將所獲取的認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)返回給操作對(duì)象管理模塊或芯片對(duì)象管理模塊；所述指令操作模塊，用于接收來自操作對(duì)象管理模塊的操作指令，將接收到的操作指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，并將所獲取指令執(zhí)行結(jié)果及指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼返回給操作對(duì)象管理模塊；所述設(shè)備操作模塊，用于接收來自芯片對(duì)象管理模塊的改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)設(shè)備管理指令，將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收來自芯片驅(qū)動(dòng)庫的指令執(zhí)行結(jié)果信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果或不包含指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼的指令執(zhí)行結(jié)果指令執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的信息返回給芯片對(duì)象管理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令或不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令時(shí)，所述操作對(duì)象為芯片對(duì)象，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述操作指令為密鑰管理指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述操作對(duì)象管理模塊包括密鑰對(duì)象管理模塊，所述指令操作模塊包括密鑰操作模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述操作指令為密碼操作指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和加密數(shù)據(jù)對(duì)象或所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和哈希對(duì)象，所述操作對(duì)象管理模塊包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊或哈希對(duì)象管理模塊，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊包括加密數(shù)據(jù)對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，當(dāng)所述操作對(duì)象管理模塊包括哈希對(duì)象管理模塊時(shí)，所述與操作對(duì)象相對(duì)應(yīng)的授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息，所述指令操作模塊包括密碼操作模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述安全服務(wù)提供模塊內(nèi)進(jìn)一步包含寄存器對(duì)象管理模塊，所述安全核心服務(wù)模塊內(nèi)進(jìn)一步包含寄存器操作模塊，其中，所述寄存器對(duì)象管理模塊，用于接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的寄存器操作指令，向確定的安全核心服務(wù)模塊內(nèi)的寄存器操作模塊發(fā)送操作指令，或者，將來自寄存器操作模塊的寄存器指令操作結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)；所述寄存器操作模塊，用于將接收到的指令編碼后發(fā)送給芯片驅(qū)動(dòng)庫，或者，接收芯片驅(qū)動(dòng)庫返回的執(zhí)行結(jié)果信息，將接收到的信息解碼后獲取寄存器指令操作結(jié)果，并將所獲取的寄存器指令操作結(jié)果返回給寄存器對(duì)象管理模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述安全核心服務(wù)模塊內(nèi)進(jìn)一步包含事件管理模塊，所述事件管理模塊，用于接收來自寄存器對(duì)象管理模塊的調(diào)用，記錄寄存器操作事件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括物理存在開關(guān)，在物理存在開關(guān)為“開”的狀態(tài)時(shí)，所述安全芯片執(zhí)行來自應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)建安全芯片所有者及存儲(chǔ)根密鑰，或者改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的操作。
10.一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的方法，其特征在于，在調(diào)用安全芯片的主機(jī)內(nèi)設(shè)置安全服務(wù)提供模塊，在具有安全芯片的主機(jī)內(nèi)設(shè)置安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫，該方法還包括以下步驟a、安全服務(wù)提供模塊接收到應(yīng)用系統(tǒng)的操作指令后，向已建立連接的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令；b、安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的指令進(jìn)行編碼，經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫向安全芯片發(fā)送編碼后的操作指令，安全芯片執(zhí)行指令所指示的操作，并經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回執(zhí)行的結(jié)果信息；c、安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取安全芯片執(zhí)行指令結(jié)果，將所獲取的指令執(zhí)行結(jié)果返回給安全服務(wù)提供模塊；d、安全服務(wù)提供模塊從安全核心服務(wù)模塊返回的信息中獲取指令執(zhí)行結(jié)果，并將所獲取的執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟a所述安全服務(wù)提供模塊與安全核心服務(wù)模塊建立連接的方法為安全服務(wù)提供模塊接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的包含待連接安全核心服務(wù)模塊地址的連接指令，根據(jù)該指令中的地址與該指定的安全核心服務(wù)模塊建立連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟a所述安全服務(wù)提供模塊向已連接的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送操作指令的方法為安全服務(wù)提供模塊獲取操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)，向確定的安全核心服務(wù)模塊發(fā)送包含操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)的操作指令。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，安全服務(wù)提供模塊獲取操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)的方法為安全服務(wù)提供模塊根據(jù)接收到的操作指令，以及已設(shè)置的與操作指令相對(duì)應(yīng)的操作對(duì)象所關(guān)聯(lián)的策略對(duì)象信息，獲得該策略對(duì)象的授權(quán)信息；安全服務(wù)提供模塊向安全核心服務(wù)模塊發(fā)送創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話請(qǐng)求；安全核心服務(wù)模塊將創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話請(qǐng)求編碼后經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫傳遞給安全芯片，由安全芯片執(zhí)行創(chuàng)建授權(quán)會(huì)話操作，生成本次授權(quán)會(huì)話的會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，并將所生成的信息經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫返回給安全核心服務(wù)模塊；安全核心服務(wù)模塊對(duì)接收到的信息進(jìn)行解碼，獲取本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，并將所獲取的本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)返回安全服務(wù)提供模塊；安全服務(wù)提供模塊從安全核心模塊返回的信息中獲取本次認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)；安全服務(wù)提供模塊獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)，應(yīng)用所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)以及授權(quán)信息計(jì)算第一操作指令認(rèn)證碼，將認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一操作指令認(rèn)證碼作為操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)；所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)為會(huì)話句柄和現(xiàn)時(shí)標(biāo)志，或者所述認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)為現(xiàn)時(shí)標(biāo)志。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟b所述安全芯片執(zhí)行指令所指示操作的過程為安全芯片從接收到的操作指令認(rèn)證數(shù)據(jù)中獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和操作指令認(rèn)證碼，應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和已加載的授權(quán)信息計(jì)算第二操作指令認(rèn)證碼，驗(yàn)證計(jì)算出的第二操作指令認(rèn)證碼與接收到的第一操作指令認(rèn)證碼是否完全一致后，執(zhí)行操作指令所指示的操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟b所述安全芯片經(jīng)芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回執(zhí)行結(jié)果信息的過程為安全芯片應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和已加載的授權(quán)信息對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，獲得第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，將認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼作為指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)，通過芯片驅(qū)動(dòng)庫給安全核心服務(wù)模塊返回包含指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)的指令執(zhí)行結(jié)果信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟d所述安全服務(wù)提供模塊指令執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)的過程為安全服務(wù)提供模塊從接收到的指令執(zhí)行結(jié)果信息中獲取指令執(zhí)行結(jié)果，從指令結(jié)果認(rèn)證數(shù)據(jù)內(nèi)獲取認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)和第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，應(yīng)用認(rèn)證碼計(jì)算參數(shù)及授權(quán)信息對(duì)指令執(zhí)行結(jié)果計(jì)算第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼，判斷該第二指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼與接收到的第一指令執(zhí)行結(jié)果認(rèn)證碼相同后，再將執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述操作指令為改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的設(shè)備管理指令，所述授權(quán)信息為安全芯片所有者授權(quán)信息；所述操作對(duì)象為芯片對(duì)象；所述操作指令為密鑰管理指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息；所述操作指令為密碼操作指令，所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和加密數(shù)據(jù)對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息和加密數(shù)據(jù)授權(quán)信息，或所述操作對(duì)象為密鑰對(duì)象和哈希對(duì)象，所述授權(quán)信息為密鑰授權(quán)信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行過密鑰管理指令后，該方法進(jìn)一步包括應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送注冊(cè)密鑰指令或注銷密鑰指令，安全服務(wù)提供模塊或安全核心服務(wù)模塊根據(jù)接收到的指令在密鑰數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)或注銷密鑰。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟a所述操作指令為不改變?cè)O(shè)備狀態(tài)的指令，且該指令包括但不限于寄存器操作指令，芯片自檢指令、獲取自檢結(jié)果指令、獲取狀態(tài)信息指令。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，當(dāng)操作指令為寄存器操作指令時(shí)，該方法進(jìn)一步包括，安全核心服務(wù)模塊記錄寄存器操作事件。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述訪問主機(jī)與具有安全芯片的主機(jī)為相同的主機(jī)或不同的主機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的裝置，該裝置包括安全服務(wù)提供模塊、安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫。由于該裝置采用了分層的結(jié)構(gòu)，因而達(dá)到了允許不同開發(fā)商定制不同的驅(qū)動(dòng)特性的目的，而且還支持不同開發(fā)商開發(fā)的上層軟件棧間的互操作。本發(fā)明還公開了一種用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片進(jìn)行交互的方法，通過安全服務(wù)提供模塊、安全核心服務(wù)模塊和芯片驅(qū)動(dòng)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)安全芯片的調(diào)用，由于安全服務(wù)提供模塊可以被安裝在具有安全芯片的主機(jī)上也可以被安裝在不具有安全芯片的主機(jī)上，因此使應(yīng)用系統(tǒng)與安全芯片之間實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，且每一安全芯片可支持由多個(gè)用戶共同使用。再有，密鑰數(shù)據(jù)庫的存在使安全芯片能夠存放更多的密鑰。
文檔編號(hào)H04L9/00GK1703000SQ20051006360
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者尹萍, 韋衛(wèi) 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司