一種手機存儲器中代碼/數據的保護方法及裝置的製作方法
2023-09-18 13:56:30 2
專利名稱：一種手機存儲器中代碼/數據的保護方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於移動終端領域，尤其涉及一種對手機存儲器中的應用程式代碼 及數據進行保護的方法和裝置。
背景技術：
隨著電子技術的成熟與發展，手機(又稱移動終端)越來越普及，這給人 們帶來了很大的方便，符合快節奏、高效率的社會需求，深受用戶歡迎。 一些 移動運營商為了更好的發展客戶，有時會以低於成本的價格將手機出售給用戶， 甚至免費贈送給用戶。而同時，移動運營商要求這些手機必須鎖定該運營商的
網絡，或是鎖定該運營商的SIM卡(用戶識別卡)，即所謂的鎖網鎖卡。但市 場上存在一些人員或組織，他們受利益驅動，非法改寫手^L存儲器的代碼或數 據，對手機進行破解，使之喪失鎖網或鎖卡的功能，從而使移動運營商及手機 製造商蒙受了巨大損失。這樣，就要求手機必須能夠有效保護存儲器中的代碼 或數據，防止被非法破解。
目前，保護存儲器中的代碼或數據的基本原理是基於RSA算法與散列算 法。RSA算法是根據尋求兩個大素數p、 q容易，而將他們的乘積分解開則極 其困難這一原理來設計的。其安全性依賴於大數分解，大數分解所花費的代價 是巨大的，所以在一定時間內能保證它的安全性。RSA算法/人提出到現在已經 20多年了，經歷了各種攻擊的考驗，普遍認為是目前最優秀的公鑰、私鑰方案 之一。RSA算法是第一個能同時用於加密和數字籤名的算法。RSA數字籤名的 過程為A對明文m用加密變換Encrypt (m)得到密文s,其中(e, n)為A 的私鑰，只有A才知道它；B收到A的籤名s後，用A的/^鑰(d, n)和解密 變換Decrypt ( s )得到明文m。若明文m和籤名s —起送給用戶B， B可以確信信息確實是A發送的。同時A也不能否認送給這個信息，因為除了A本人 外，其他任何人都無法由明文m產生s。因此RSA數字籤名方案是可行的。其 中
力口密變換Encrypt (m ) 7>式為
s* 二附e modw
解密變換Decrypt ( s ) >式為
附=Z modw
散列算法是一種提取代碼或數據特徵碼的算法，又稱哈希算法，現在流行
的散列算法有MD5和SHA1等。這些散列算法進行的操作是一樣的。其區別 只在於用於產生散列所用的鍵值(key)的長度，所用鍵值的長度越大，加密的 安全性就越強。SHA1使用160位(bit)的加密鍵值，然而MD5使用的是128 位的加密鍵值，所以SHA1比MD5更難於破解。在衝突方面，SHA1理論上和 實際上都沒有出現沖突的可能性，而MD5卻可能出現。基於散列算法的檢測 程序目前已經得到較好的應用，在電腦或手機中，都可容易的實現。
在MD5算法中，首先需要對信息進行填充，使其字節長度對512求餘的 結果等於448。因此，信息的字節長度(BitsLength)將被擴展至1^*512+448， 即lSP^64+56個字節(Bytes)， N為一個正整數。i真充的方法如下，在信息的後 面填充一個1和無數個0，直到滿足上面的條件時才停止用O對信息的填充。 然後，再在這個結果後面附加一個以64位二進位表示的填充前信息長度。經過 這兩步的處理，現在的信息字節長度=]^*512+448+64=01+1)*512,即長度恰好 是512的整數倍。這樣做的原因是為滿足後面處理中對信息長度的要求。
MD5中有四個32位被稱作連結變量的整數參數，他們初始值分別為 A=0x67452301， B=0xefcdab89， C=0x98badcfe, D=0xl0325476。
當設置好這四個連結變量後，就開始進入算法的四輪循環運算。循環的次 數是信息中512位信息分組的數目。
將上面四個鏈"l妄變量複製到另外四個變量中A到a, B到b, C到c, D到d。
主循環有四輪，每輪循環都很相似。第一輪進行16次操作。每次操作對a、 b、 c和d中的其中三個作一次非線性函數運算，然後將所得結果加上第四個變 量，文本的一個子分組和一個常數。再將所得結果向右環移一個不定的數，並 加上a、 b、 c或d中之一。最後用該結果取代a、 b、 c或d中之一。
以一下是每次操作中用到的四個非線性函數(每輪一個)。
F(X,Y，Z) =(X&Y)|((~X)&Z)
G(X,Y，Z) =(X&Z)|(Y&( Z》
H(X，Y,Z) =XAYAZ
I(X，Y，Z)=YA(X|(~Z》
(&是與，l是或，~是非，A是異或)
所有這些完成之後，將A、 B、 C、 D分別加上a、 b、 c、 d。然後用下一分 組數據繼續運行算法，最後的輸出是A、 B、 C和D的級聯。 MD5算法流程圖如圖1所示。
上述兩種技術現在廣泛應用於電子商務領域，得到了大家的普遍認可。
一些手機製造商基於RSA算法，給手機進行加密，來保護存儲器中的數據， 例如MNC/MCC號(移動國家碼/行動網路碼)。其方案如下
在手機的CPU (中央處理單元)晶片中集成一次性寫入後不可更改內容的 存儲器，稱為晶片內存儲器，例如EPROM。 CPU的片內存儲器與手機存儲器 的連接示意圖如圖2所示。CPU的片內存儲器存儲有CPU製造商公鑰。在手 機存儲器中，存儲手機製造商公鑰明文、手機製造商公鑰密文、應用程式代碼、 需要保護的數據，存儲內容示意圖如圖3所示。其保護數據的主要思想是，利 用CPU晶片中的CPU製造商公鑰來驗證手機存儲器中手機製造商公鑰明文是 否被改寫，如果未被改寫，則利用手機製造商公鑰明文來驗證需要保護的數據 是否被改寫，如果未被改寫，則啟動應用程式，具體步驟如下
步驟1、利用CPU晶片中的CPU製造商公鑰解密變換手機製造商公鑰密 文，生成手^L製造商^^鑰明文2;步驟2、比較子機存儲器中的子機製造兩公鑰明文與 公鑰明文2是否相同，如果相同則執行步驟3，否則不啟動應用程式；
步驟3、利用手機製造商公鑰明文驗證需要保護的數據是否被改寫，如果 未^皮改寫，則啟動應用禾呈序；否則不啟動應用禾呈序。
但該方案有個缺點，就是手機的應用程式代碼沒有受到保護，這樣就存在 被非法改寫的可能，導致上述方案無法執行下去。例如，"利用手機製造商公鑰 明文來驗證需要保護的數據是否被改寫，如果未被改寫，則啟動應用程式，，這一 流程，非法修改程序代碼後，就可成為"利用手機製造商公鑰明文來驗證需要保 護的數據是否被改寫，無論是否被改寫，都啟動應用程式"，這樣就可破解手機 的鎖網或鎖卡功能。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種手機存儲器中代碼及數據的保 護方法及裝置，用於解決通過非法篡改程序代碼破解手^/L的鎖網或鎖卡功能的 技術問題。
為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的 一種手機存儲器中代碼及數據的保護方法，包括
的預設特徵碼不被改寫，通過執行檢測程序代碼從手機中需要保護的應用程式 代碼/數據中提取特徵碼，並與預先存儲在手機存儲器中的預設特徵碼進行比 對，如果相符則啟用應用程式/數據，否則拒絕啟用應用程式/數據。 進一步地，所述方法具體為
A、 使用手機製造商私鑰生成檢測程序代碼密文及應用程式代碼/數據預設 特徵碼密文，並將檢測程序代碼明文、檢測程序代碼密文、應用程式代碼/數據 預設特徵碼明文、應用程式代碼/數據預設特徵碼密文 應用程式/數據明文及應 用程序/數據密文預置在手機存儲器中；
B、 使用手機製造商公鑰解密變換檢測程序代碼密文生成檢測程序代碼明文2;解密變換應用程式/數據預設特徵碼密文生成應用程式/數據預設特徵碼明 文2;
C、比較檢測程序代碼明文與檢測程序代碼明文2是否相同，若相同則執 行步驟D;否則拒絕啟用應用程式/悽t據，結束流程；
是否相同，若相同執行步驟E;否則拒絕啟用應用程式/數據，結束流程； E、執行檢測程序代碼，得到應用程式/數據檢測特徵碼明文；
同，若相同則啟用應用程式/數據；否則拒絕啟用應用程式/^:據。
進一步地，執行檢測程序代碼使用MD5算法或SHA1算法生成所述應用
程序/數據預設特徵碼明文及應用程式/數據;險測特徵碼明文。
進一步地，所述應用程式/數據預設特徵碼明文使用128位或160位的特徵碼。
基於上述方法，本發明還提出一種手機存儲器中代碼/數據的保護裝置，包
括
手機存儲器，用於存儲手機製造商公鑰明文、手機製造商公鑰密文、檢測 程序代碼明文、檢測程序代碼密文、應用程式/數據預設特徵碼明文、應用程式 /數據預設特徵碼密文及應用程式代碼/數據；
解密變換模塊，用於解密變換手機存儲器中預置的檢測程序代碼密文生成 檢測程序代碼明文2;解密變換手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼 密文生成應用程式/數據預設特徵碼明文2;
檢測程序判斷模塊，用於比較手機存儲器中預置的檢測程序代碼明文與檢 測程序代碼明文2是否相同，若相同則通知特徵碼判斷模塊執行；否則向應用 模塊發送驗證失敗消息；
特徵碼判斷模塊，用於比較手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼 明文與應用程式/數據預設特徵碼明文2是否相同，若相同則通知檢測模塊執行； 否則向應用才莫塊發送-瞼i正失敗消息；
8檢測模塊，用於執行手機存儲器中預置的檢測程序代碼，得到應用程式/
數據檢測特徵碼明文；
明文判斷模塊，用於比較檢測模塊生成的應用程式/數據檢測特徵碼明文與 手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼明文是否相同，若相同則發送驗 證成功消息給應用模塊；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；
應用模塊，用於在接收到驗證成功消息時啟用應用程式/數據，在接收到驗 證失敗消息時執行相應失敗處理。
所述檢測模塊使用MD5算法或SHA1算法生成所述應用程式/數據預設特 徵碼明文及應用程式/數據檢測特徵碼明文。所述應用程式/數據預設特徵碼使用 128位或160位的特徵碼。
本發明通過在手機存儲器中添加了檢測程序代碼的明文及密文、應用程式 預設特徵碼的明文及密文實現了對檢測程序的驗證，以及保護了手機存儲器中 的應用程式代碼或數據，防止對應用程式代碼或數據進行非法的篡改，提高了 手機的安全性，正真實現了運營商鎖網鎖卡的功能。
圖1為背景技術中所述MD5算法流程圖2為背景技術中所述手機CPU晶片與手機存儲器連接示意圖； 圖3為背景技術中所述手才踏儲器的存儲內容示意圖； 圖4為本發明優選實施例中手機存儲器的存儲內容示意圖； 圖5為本發明優選實施例中實現保護代碼或數據的流程圖； 圖6為本發明手機存儲器代碼/數據保護裝置的邏輯結構圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是利用手機中手機製造商公鑰來確保檢測程序代碼與 應用程式預設特徵碼沒有^皮改寫，然後手機啟動檢測程序，從手機中需要保護 的代碼或數據中提取特徵碼，與預設的特徵碼比對，如果相同，則說明需要保護的代碼或數據未^:改寫，然後啟動應用程式。
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下舉實施例並參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。
圖4為本發明手機存儲器中預置的內容示意圖，其中包括手機製造商公鑰 明文、手機製造商公鑰密文、檢測程序代碼明文、檢測程序代碼密文、應用程 序預設特徵碼明文、應用程式預設特徵碼密文、應用程式代碼、需要保護的數 據等。
圖5為本發明保護代碼或數據的方法的流程示意圖，本發明一優選實施例 中採用非對稱加密RSA算法，選取兩個128位的大素數p、 q,其值設為 p=0xFDCFE955B A1B18D3 q=0x83609ED506B8946B 設e=0xC353
計算可得手機製造商公鑰為(d, n)，手機製造商私鑰設為(e, n)，其中
n=0x82412FD7E50B951BDAC45E0A3D555C31
d=0xl2255F6A3E086ED8FF8AAE504DC49083
為了說明方便，這裡定義一些變量
檢測程序代碼明文設為m一Check，
檢測程序代碼密文為s一Check，
解密變換檢測程序代碼密文(s—Check)後得到的數據設為m—Check—2,稱 為檢測程序代碼明文2，
應用程式代碼設為m—Code, 應用程式預設特徵碼明文i殳為m_MD5， 應用程式預設特徵碼密文設為s_MD5，
解密變換應用程式預設特徵碼密文(s一MD5 )後得到的數據設為m_MD5—2, 稱為應用程式預設特徵碼明文2 ，
利用4企測程序從應用程式代碼(m—Code )提耳又出的特徵碼設為 m MD5 Check,稱為應用程式檢測特徵碼。一般說來，手機中需要保護的應用程式代碼或數據的數據量非常大，這裡 為了闡述得簡單起見，假設
檢測程序代碼明文m—Check為1234567890， 應用程式^碼m—Code為9876543210，
在手機出廠前，使用手機製造商私鑰(e， n )對檢測程序代碼明文(m一Check) 進行加密變換，獲得檢測程序代碼密文，將檢測程序代碼明文及檢測程序代碼 密文一塊預置到手機存儲器中
s—Check-0x2B999204CC67ElBE2F24930A6B191350。
通過檢測程序對應用程式代碼(m—Code)提取特徵碼，獲得應用程式預設 特徵碼明文(m—MD5):
m一MD5-0x73DF78BDBDBD26AEBBBAF04A3 AFF44F1 。
使用手機製造商私鑰(e， n)對應用程式預設特徵碼明文(m—MD5)進行 加密變換，可獲得應用程式預設特徵碼密文(s一MD5 )為
s—MD5=0x5F2418310EBD52862EF4DAFC1A1F45830x3E66155F1F676C70 D7754BAE37644943。
在手機出廠前，將應用程式預設特徵碼明文、應用程式預設特徵碼密文、 應用程式代碼一塊預置到手機存儲器中。
將上述數據，按照圖4存儲至手機存儲器中。
手機開機時，在驗證手機製造商公鑰未被改寫後，進行如下步驟
步驟501:使用手機製造商公鑰(d， n )解密變換檢測程序代碼密文(s_Check) 生成檢測程序代碼明文2(m一Chec、2)至手機存儲器中；使用手機製造商公鑰 (d, n)解密變換應用程式預設特徵碼密文(s一MD5)生成應用程式預設特徵 碼明文2 (m_MD5—2 )至手才幾存儲器中；
步驟502:比4交4全測程序代碼明文(m_Check)與4企測程序代碼明文2
(m—Check—2)是否相同；如果相同則說明檢測程序代碼明文未被改寫，執行
步驟503;否則說明;險測程序代碼明文被改寫，結束流程；
步驟503:比較應用程式預設特徵碼明文(m—MD5)與應用程式預設特徵
ii碼明文2 (m一MD5—2)是否相同；如果相同則說明應用程式預設特徵碼明文未 被改寫，執行步驟504;否則說明應用程式預設特徵碼明文被改寫，結束流程；
步驟504:則執行檢測程序代碼，得到應用程式特徵碼(m—MD5—Check);
本發明優選實施例中，檢測程序代碼使用MD5或SHA1算法對應用程式 或需要保護的數據進行運算得到應用程式特徵碼或需要保護的數據的特徵碼。
步驟505:比較應用程式預設特徵碼明文(m—MD5)與應用程式檢測特徵 碼(m—MD5_Check)是否相同；如果相同則說明應用程式代碼未被改寫，執行 步驟506;否則說明應用程式代碼^皮改寫，結束流程；
步驟506:啟動手機應用程式。
採用上述方法，同樣可對手機存儲器中需要保護的數據進行保護，只需要 將應用程式替換為需保護的數據即可，步驟流程相同。
通過上述方法可防止非法篡改;險測程序及應用程式代碼/需保護的數據，從 而實現對手機代碼及數據的保護。
保護的裝置，包括手機存儲器、解密變換模塊、檢測程序判斷模塊、特徵碼 判斷模塊、檢測模塊、明文判斷模塊。
手機存儲器用於存儲手機製造商公鑰明文、手機製造商公鑰密文、檢測程 序代碼明文、；險測程序代碼密文、應用程式/數據預設特徵碼明文、應用程式/ 數據預設特徵碼密文及應用程式代碼/數據；
解密變換模塊用於解密變換手機存儲器中預置的檢測程序代碼密文生成檢 測程序代碼明文2;解密變換手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼密 文生成應用程式/數據預^:特徵碼明文2;
檢測程序判斷模塊用於比較手機存儲器中預置的檢測程序代碼明文與檢測 程序代碼明文2是否相同，若相同則通知特徵碼判斷模塊執行；否則向應用模 塊發送驗證失敗消息；
特徵碼判斷模塊用於比較手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼 明文與應用程式/數據預設特徵碼明文2是否相同，若相同則通知檢測模塊執行；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；
檢測模塊用於執行手機存儲器中預置的檢測程序代碼，得到應用程式/數據特徵碼明文；
明文判斷模塊用於比較檢測模塊生成的應用程式/數據特徵碼明文與手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼明文是否相同，若相同則發送驗證成功消息給應用模塊；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；
應用模塊，用於在接收到驗證成功消息時啟用應用程式/數據，在接收到驗證失敗消息時執行相應失敗處理。
本發明使用這一實施例進行說明，但並不限制與此，本領域的一般技術人員按本發明的構思，可以對其作出修改或變動，它們都應屬於本發明的構思範圍。
權利要求
1、一種手機存儲器中代碼/數據的保護方法，其特徵在於，包括利用手機存儲器中手機製造商公鑰來確保檢測程序代碼及應用程式/數據的預設特徵碼不被改寫，通過執行檢測程序代碼從手機中需要保護的應用程式代碼/數據中提取特徵碼，並與預先存儲在手機存儲器中的預設特徵碼進行比對，如果相符則啟用應用程式/數據，否則拒絕啟用應用程式/數據。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法具體為A、 使用手機製造商私鑰生成檢測程序代碼密文及應用程式代碼/數據預設特徵碼密文，並將檢測程序代碼明文、4企測程序代碼密文、應用程式代碼/數據預設特徵碼明文、應用程式代碼/數據預設特徵碼密文、應用程式/數據明文及應用程式/數據密文預置在手機存儲器中；B、 使用手機製造商公鑰解密變換檢測程序代碼密文生成檢測程序代碼明文2;解密變換應用程式/數據預設特徵碼密文生成應用程式/數據預設特徵碼明文2;C、 比較檢測程序代碼明文與檢測程序代碼明文2是否相同，若相同則執行步驟D;否則拒絕啟用應用程式/數據，結束流程；D、 比較應用程式/數據預設特徵碼明文與應用程式/數據預設特徵碼明文2是否相同，若相同執行步驟E;否則拒絕啟用應用程式/數據，結束流程；E、 執行檢測程序代碼，得到應用程式/數據檢測特徵碼明文；同，若相同則啟用應用程式/數據；否則拒絕啟用應用程式/數據。
3、 權利要求2所述的方法，其特徵在於，執行;險測程序代碼使用MD5算特徵碼明文。
4、 權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述應用程式/數據預設特徵碼明文4吏用128位或160位的特^正碼。
5、 一種手機存儲器中代碼/數據的保護裝置，其特徵在於，包括手機存儲器，用於存儲手機製造商公鑰明文、手機製造商公鑰密文、檢測程序代碼明文、檢測程序代碼密文、應用程式/數據預設特徵碼明文、應用程式/數據預設特徵碼密文及應用程式代碼/數據；解密變換模塊，用於解密變換手機存儲器中預置的檢測程序代碼密文生成檢測程序代碼明文2;解密變換手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼密文生成應用程式/數據預設特4正碼明文2;檢測程序判斷模塊，用於比較手機存儲器中預置的檢測程序代碼明文與檢測程序代碼明文2是否相同，若相同則通知特徵碼判斷模塊執行；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；特徵碼判斷模塊，用於比較手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼明文與應用程式/數據預設特徵碼明文2是否相同，若相同則通知檢測模塊執行；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；檢測模塊，用於執行手機存儲器中預置的檢測程序代碼，得到應用程式/數據檢測特徵碼明文；明文判斷模塊，用於比較檢測模塊生成的應用程式/數據檢測特徵碼明文與手機存儲器中預置的應用程式/數據預設特徵碼明文是否相同，若相同則發送驗證成功消息給應用模塊；否則向應用模塊發送驗證失敗消息；應用模塊，用於在接收到驗證成功消息時啟用應用程式/數據，在接收到驗證失敗消息時扭J於相應失敗處理。
6、 根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述檢測模塊使用MD5算特徵碼明文。
7、 權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述應用程式/數據預設特徵碼使用128 4立或160位的特^正碼。
全文摘要
本發明公開了一種手機保護存儲器中代碼或數據的方法。用於解決利用手機存儲器中手機製造商公鑰來確保檢測程序代碼與應用程式的預設特徵碼沒有被改寫，然後手機執行檢測程序代碼，從手機中需要保護的代碼或數據中提取特徵碼，並與預設特徵碼比對，如果相符，則說明需要保護的代碼或數據未被改寫，然後再啟動應用程式。
文檔編號H04M1/72GK101673250SQ20091009333
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者倪睿智, 李娜娜, 李春雨 申請人:中興通訊股份有限公司