嵌入式操作系统安全的防护方法和系统

1.一种嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，嵌入式操作系统安全的防护方法包括：通过安全加载模块U-Boot将操作系统程序包Secure OS加载到片内静态随机存取存储器SRAM上，启动所述Secure OS，其中所述U-Boot和所述SRAM通过安全防火墙保护；以及在操作系统运行阶段，将所述安全防火墙的安全策略SP存储在块存储器Block RAM上，其中所述Block RAM位于所述SRAM，并通过所述安全防火墙保护操作系统、及该操作系统运行环境中所有组件的安全，其中，所述安全防火墙分为本地防火墙和加密防火墙，所述将所述安全防火墙的安全策略SP存储在块存储器Block RAM上包括：将所述本地防火墙的所述SP存储在1个32位的所述Block RAM上；将所述加密防火墙的所述SP存储在6个32位的所述Block RAM上，每个所述Block RAM包括一个地址索引。 2.根据权利要求1所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，在所述通过安全加载模块U-Boot将操作系统程序包Secure OS加载到片内静态随机存取存储器SRAM上之前，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括：通过引导程序模块Boot ROM获取所述Secure OS；初始化所述Secure OS；通过二级程序加载器SPL校验所述Secure OS。 3.根据权利要求1所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述通过安全加载模块U-Boot将操作系统程序包Secure OS加载到片内静态随机存取存储器SRAM上包括：校验运行环境的安全性；校验运行环境的完整性；以及当运行环境的安全性和完整性校验完毕后，加载所述Secure OS。 4.根据权利要求3所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述校验运行环境的安全性包括：通过安全散列算法SHA计算处理器单元的哈希值；比较所计算的处理器单元的哈希值与通过内核哈希函数生成的哈希值；当两值相同时，运行环境通过安全性校验。 5.根据权利要求3所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述校验运行环境的完整性包括：通过公开密钥码体制RSA，校验存储在外部闪存中的哈希值的签名，以完成运行环境的完整性校验。 6.根据权利要求1所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述通过所述安全防火墙保护操作系统、及该操作系统运行环境中所有组件的安全包括：与系统总线和功能模块IP进行通信；读取所述Block RAM中的所述SP，并提取所述SP中的安全参数；比较所述安全参数和通信总线上的其它信号，基于比较结果，计算总线有效值；获取所述总线有效值，以确定是否阻止所述安全防火墙被配置的模块的数据路径。 7.根据权利要求6所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括：当检测到攻击时，将待获取的数据送回所述IP。 8.根据权利要求7所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述IP分为关键IP和非关键IP，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括：根据所述IP的控制策略，对所述关键IP和所述非关键IP分别建立安全流，以作为所述IP的IP保护模式；控制所述关键IP与操作系统隔离；允许所述非关键IP被读取，不允许被写入。 9.根据权利要求8所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括：根据定义的时间窗口检测攻击；当在预设周期内，未检测到任何攻击时，将所述IP的IP保护模式转为初始模式。 10.根据权利要求6所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括通过所述安全防火墙保护外部存储器，包括：通过高级加密标准AES函数，生成密钥流，所述密钥流包括：时间戳、数据地址、从所述防火墙连接的所述Block RAM中读取的密钥；通过所述密钥流与明文进行计算得到计算密文。 11.根据权利要求6所述的嵌入式操作系统安全的防护方法，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护方法还包括：通过请求事务的ID参数，确定是否通过所述安全防火墙阻止所述请求事务，所述请求事务的ID参数存储在所述安全防火墙配置的寄存器中。 12.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现根据权利要求1-11中任意一项所述的嵌入式操作系统安全的防护方法。 13.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令使得机器执行根据权利要求1-11中任意一项所述的嵌入式操作系统安全的防护方法。 14.一种嵌入式操作系统安全的防护系统，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护系统包括权利要求12所述的控制装置，安全加载模块U-Boot、片内静态随机存取存储器SRAM、功能模块IP、系统总线、通信总线、以及配置在操作系统运行环境的内部组件上的安全防火墙，所述控制装置，用于在操作系统启动和运行阶段，通过所述安全防火墙保护操作系统、及该操作系统运行环境中所有组件的安全，其中，在操作系统运行阶段，将所述安全防火墙的安全策略SP存储在块存储器BlockRAM上，其中所述Block RAM位于所述SRAM，并通过所述安全防火墙保护操作系统、及该操作系统运行环境中所有组件的安全，所述安全防火墙分为本地防火墙和加密防火墙，所述将所述安全防火墙的安全策略SP存储在块存储器Block RAM上包括：将所述本地防火墙的所述SP存储在1个32位的所述Block RAM上；将所述加密防火墙的所述SP存储在6个32位的所述Block RAM上，每个所述Block RAM包括一个地址索引，所述安全加载模块U-Boot，用于将操作系统程序包Secure OS加载到所述SRAM上，所述SRAM作为启动和运行所述Secure OS的环境，所述IP用于通过所述通信总线与外部存储器交互，所述系统总线用于所述安全防火墙与操作系统运行环境的内部组件进行通信。 15.根据权利要求14所述的嵌入式操作系统安全的防护系统，其特征在于，所述嵌入式操作系统安全的防护系统还包括：引导程序模块Boot ROM，用于获取所述Secure OS；二级程序加载器SPL，用于校验所述Secure OS。 16.根据权利要求14所述的嵌入式操作系统安全的防护系统，其特征在于，所述U-Boot包括：安全加密模块，用于校验运行环境的安全性；密钥加密模块，用于校验运行环境的完整性，其中，所述安全加密模块、所述密钥加密模块配置有所述安全防火墙。 17.根据权利要求14所述的嵌入式操作系统安全的防护系统，其特征在于，所述安全防火墙包括：第一防火墙接口，用于所述安全防火墙与系统总线和所述IP进行通信；读取模块，用于读取所述Block RAM中的所述SP，并提取所述SP中的安全参数，其中所述Block RAM位于所述SRAM；检查模块，用于比较所述安全参数和通信总线上的其它信号，并基于比较结果，计算总线有效值；第二防火墙接口，用于获取所述总线有效值，以确定是否阻止所述安全防火墙被配置的模块的数据路径。 18.根据权利要求17所述的嵌入式操作系统安全的防护系统，其特征在于，所述安全防火墙被配置：寄存器，用于存储请求事务的ID参数，所述IP通过请求事务的ID参数，确定是否通过所述安全防火墙阻止所述请求事务。