瑞芯微智能家居生态平台的安全启动与防篡改机制主要通过硬件层面的安全设计以及固件签名验证等流程来实现,具体工作原理如下:
安全启动机制
- 启动流程:以 RV 系列芯片为例,设备接通电源或复位后,首先运行固化在芯片内部的 BootROM。它负责唤醒 CPU,对 CPU 基本寄存器、电源管理单元、内存控制器等进行初始化,并检查关键外设。完成基础工作后,BootROM 扫描启动源,寻找有效的引导加载程序 MiniLoaderAll.bin,并将其加载到内部 SRAM 中执行。MiniLoaderAll.bin 进一步初始化设备硬件和外设,之后加载并执行 U-Boot。U-Boot 对更高级的外设进行初始化,然后从外部设备中加载内核镜像和设备树文件,最后将系统控制权移交给内核,内核完成一系列初始化工作后,挂载根文件系统,系统启动完成。
- 签名验证:瑞芯微部分芯片如 RK3126,已编程 eFuse 的设备将启用安全启动 ROM,无法从未签名的固件启动。安全启动机制支持 SHA256 加密算法、RSA2048 以及 eFuse hash 验证公钥,上一级加载器会检验下一级镜像的签名,只有签名验证通过,才会继续启动流程,否则启动过程将被中断。
防篡改机制
- 数字签名技术:在安全启动过程中,通过数字签名技术来确保固件的完整性和合法性。每个引导阶段的固件在编译后使用私钥进行数字签名,启动时利用公钥验证签名,若签名无效则说明固件可能已被篡改,设备拒绝启动,从而防止恶意篡改的程序或数据被加载运行。
- eFuse 技术:eFuse 是一种一次性可编程的非易失性存储器,瑞芯微芯片通过 eFuse 烧录密钥,启用安全启动 ROM,使得设备只能从经过签名验证的固件启动,有效防止了固件被未授权篡改和非法升级。