SoC的数字签名加解密过程

Hi，我是小杜。工作中听到负责固件的同事经常提到固件的"验签"过程，小杜便去了解了一下"验签"。小杜经验尚浅，如果错误，还请批评指正。

SoC的数字签名验证是指在系统启动或固件更新等关键时刻，对加载的固件或软件进行数字签名的验证过程。通过验证数字签名，系统可以确保所加载的固件或软件是经过授权和信任的，从而防止恶意代码的执行和系统启动过程的篡改。

数字签名加解密过程

1. 数字签名生成：开发者使用私钥对固件或软件进行签名，并生成数字签名文件。在这个过程中，使用私钥对文件进行加密，生成数字签名。

例如一个新的固件版本"firmwawre_v2.0.bin"，使用SHA-256算法，最终得到数字签名"signature.bin"。‍‍‍‍

 

firmware_v2.0.bin -> SHA-256 Hash -> 私钥加密 -> 数字签名

 

2. 数字签名存储：数字签名文件通常与所签名的固件或软件一起存储在固定位置，以便SoC在需要时进行验证。

3. 公钥获取：SoC在设计和制造阶段预先存储了相应的公钥，用于数字签名的验证。公钥是由数字签名的发行者提供的，用于解密数字签名。

4. 签名验证：SoC在启动或固件更新时，加载所需的固件或软件，并获取其对应的数字签名文件。然后，使用相应的公钥对数字签名进行解密，并与加载的固件或软件进行比较。

例如用户提取固件内容"firmware_v2.0.bim"和签名"signature.bin"。

 

公钥解密 signature.bin -> 原始哈希值: abcdef123456...
SHA-256 Hash 计算 firmware_v2.0.bin -> 新哈希值: abcdef123456...
比较原始哈希值和新哈希值 -> 匹配

 

数字签名验证成功（即数字签名与加载的固件或软件匹配），则系统继续执行加载的固件或软件。

数字签名验证失败（即数字签名与加载的固件或软件不匹配），则系统采取相应的措施，如停滞或进入安全模式，防止恶意代码的执行。

没有数字签名验证的可能后果

恶意固件加载：未经验证的固件可能包含恶意代码，攻击者可以通过这些固件窃取数据、破坏系统或进行其他恶意活动。

篡改风险：固件可能在传输过程中被篡改，导致设备运行不可靠或出现安全漏洞。

版本控制问题：没有数字签名验证，难以确保设备运行的是经过认证的最新固件版本，可能导致兼容性和功能性问题。

系统崩溃或故障：不正确或恶意修改的固件可能导致设备无法正常工作，甚至彻底崩溃。

安全合规性问题：许多行业有严格的安全合规性要求，未进行数字签名验证的设备可能无法满足这些要求，导致法律和监管问题

这个机制和Github上的公钥和私钥加密类似，只是具体方式和应用不同。SoC固件通过验证数字签名，可以确保所加载的固件或软件的可信性和完整性，防止系统受到未经授权的修改或恶意代码的执行。