具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

首先，为方便理解本发明实施例，下面将对本发明中所涉及的部分术语或名词进行解释说明：

国密算法，国密即国家密码局认定的国产密码算法。主要有SM1，SM2，SM3，SM4，密钥长度和分组长度均为128位。国密算法是我国自主研发创新的一套数据加密处理系列算法。从SM1-SM4分别实现了对称、非对称、摘要等算法功能。特别适合应用于嵌入式物联网等相关领域，完成身份认证和数据加解密等功能。

SM2，是非对称加密算法，它是基于椭圆曲线密码的公钥密码算法标准，其秘钥长度256bit。

SM3，是一种密码杂凑算法，用于替代MD5/SHA-1/SHA-2等国际算法，适用于数字签名和验证等等。

SM4，是分组加密算法，是我国自主设计的分组对称密码算法，其算法设计简沽，结构有特点，安全高效。

一次性可编程存储器，(One Time Programmable，简称为OTP)是单片机的一种存储器类型,意思是一次性可编程：程序烧入单片机后，将不可再次更改和清除。

Flash存储器(FLASH EEPROM)又称闪存，快闪，它是EEPROM的一种。

在一个实施例中，请参照图1所示，本发明提供了一种基于国密算法的BMC安全启动方法，所述方法包括以下步骤：

S100，基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存；

S200，响应于接收到BMC启动信号，则检测BMC的安全启动寄存器是否被置位；优选地，所述BMC启动信号包括上电信号和复位信号；

S300，响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件；

S400，利用所述解密镜像文件启动BMC内ARM处理器。

上述一种基于国密算法的BMC安全启动方法，先基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件后存储至闪存，进而在接收到BMC启动信号后检测安全启动寄存器是否被置位，如果被置位，则利用预先存储的公钥和闪存中的加密文件进行解密以得到解密镜像文件，最后利用解密镜像文件启动BMC内ARM处理器，安全性更好，速度更快，同时可以实现自主可控，弥补现有技术在无法自主可控方面的不足，对于BMC的发展具有促进作用。

在又一个实施例中，请结合图2和图3所示，前述步骤S100具体包括以下子步骤：

S110，利用预设加密分组长度对镜像文件进行数据长度对齐确认；

S120，利用SM4算法对镜像文件进行加密以生成加密镜像文件；

S130，利用SM2算法的私钥对SM4算法的密钥进行加密以生成加密SM4密钥；

S140，利用SM3算法对所述加密镜像文件进行杂凑计算以生成第一摘要值，并通过SM2算法的私钥对所述第一摘要值进行加密以生成签名值；

S150，将所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值分别存储至闪存。

在又一个实施例中，请再次结合图3所示，在前述实施例的基础上，上述步骤S300具体包括以下子步骤：

S310，响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的SM2公钥，以及读取闪存中的所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值；

S320，利用SM2公钥对所述签名值进行解密以得到第二摘要值；

S330，利用SM3算法对所述加密文件进行杂凑计算以生产第二摘要值，并对比所述第一摘要值与所述第二摘要值是否一致；

S340，响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值一致，则利用SM2公钥对所述加密SM4密钥进行解密，并利用解密得到的SM4密钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件。

在又一个实施例中，本发明方法还包括以下步骤：

510，响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则阻止解密所述加密镜像文件，阻止解密所述加密SM4密钥，以及阻止启动BMC内ARM处理器。

优选地，所述的方法还包括：

S520，响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则发出安全启动错误信号。

在又一个实施例中，本发明方法还包括以下步骤：

S610，将未加密镜像文件存储至闪存；

S620，响应于BMC的安全启动寄存器未被置位，则读取闪存中的未加密镜像文件，并利用未加密的镜像文件启动BMC内ARM处理器。

在又一个实施例中，为了便于理解本发明的方案，下面结合图2和图3所示进行阐述，本发明的方法包括软件部分、存储部分、BMC部分，各部分的作用具体如下：

软件部分：主要是通过SM4算法对镜像文件进行加密，生成加密镜像文件(Encrypted Image)，同时，通过SM2算法对SM4密钥(Key)进行加密得到加密SM4密钥(Encryted SM4 Key)；然后通过SM3和SM2算法对密镜像文件(Encrypted Image)进行处理，生成签名值(Signature)。同时，通过软件配置寄存器的方式编程OTP数据，将SM2公钥(Public Key)存入一次性可编程存储区OTP中，用于硬件安全启动时解密签名和SM4密钥Key。

存储部分：将加密SM4密钥Encryted SM4 Key、签名值Signature以及加密后镜像文件Encrypted Image以特定数据格式存入用于启动的Flash中。

BMC部分：主要是从OTP中读取SM2公钥public key解密签名值signature，得到摘要值Digest；通过SM3算法对加密镜像文件Encrypted Image进行计算，得到杂凑值，对两者进行比较，如果数值一致，则解密密钥和镜像，启动ARM处理器；如果不一致，则发出安全启动错误信号，则不解密密钥和镜像，不进行ARM启动。

具体的所述方法的实施步骤如下：

步骤一，根据加密分组长度对镜像文件进行数据长度对齐确认；

步骤二，通过SM4算法对镜像文件进行加密生成加密镜像文件Encrypted Image，同时，通过SM2算法对其密钥Key进行加密，生成加密SM4密钥Encrypted SM4 Key；

步骤三，通过SM3算法对加密镜像文件Encrypted Image进行杂凑计算，得到摘要值Digest；

步骤四，通过SM2算法对镜像的摘要值进行加密，生成签名值Signature；

步骤五，将加密SM4密钥Encrypted SM4 Key、签名值Signature以及加密镜像文件Encrypted Image以特定数据格式存入用于启动的Flash中；

步骤六，BMC重新上电或复位；

步骤七，检测BMC中的安全启动寄存器是否置位，若置位，则进行安全启动，否则不进行安全启动，直接启动ARM处理器；需要说明的是在Flash预先还存储未加密启动ARM处理器镜像文件，如果安全启动寄存器没有置位则使用该未加密镜像文件启动ARM处理器。

步骤八，检测到置位信号后，从OTP中读取有效的Public Key，从Flash中读取签名值，通过SM2公钥Public Key解密签名值得到摘要值；

步骤九，从Flash中读取加密镜像文件Encrypted Image，通过SM3算法计算镜像杂凑值；

步骤十，对杂凑值和摘要值进行比较，如果数值相等，则使用SM2公钥Public Key解密加密SM4密钥Encrypted SM4 Key，利用解密后的密钥，通过SM4算法解密加密镜像文件，启动ARM处理器；如果不相等，则发出安全启动错误信号，安全启动失败。

本发明的方法指示具备以下有益技术效果：

(1)相比于SHA和RSA算法，SM2、SM23、SM4算法安全性更好，速度更快，同时它们是由中国国家密码局公布的，可以实现自主可控，提高了BMC启动的安全性能；

(2)弥补现有技术BMC安全启动不足，对于BMC的发展具有促进作用。

在又一个实施例中，请结合图4所示，本发明还提供了一种基于国密算法的BMC安全启动装置70，所述装置包括：

加密模块71，用于基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存；

检测模块72，用于在接收到BMC启动信号时，则检测BMC的安全启动寄存器是否被置位；

解密模块73，用于在BMC的安全启动寄存器被置位时，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件；

启动模块74，用于利用所述解密镜像文件启动BMC内ARM处理器。

上述一种基于国密算法的BMC安全启动装置，先基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件后存储至闪存，进而在接收到BMC启动信号后检测安全启动寄存器是否被置位，如果被置位，则利用预先存储的公钥和闪存中的加密文件进行解密以得到解密镜像文件，最后利用解密镜像文件启动BMC内ARM处理器，安全性更好，速度更快，同时可以实现自主可控，弥补现有技术在无法自主可控方面的不足，对于BMC的发展具有促进作用。

需要说明的是，关于基于国密算法的BMC安全启动装置的具体限定可以参见上文中对基于国密算法的BMC安全启动方法的限定，在此不再赘述。上述基于国密算法的BMC安全启动装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图请参照图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时实现以上所述的基于国密算法的BMC安全启动方法，具体来说，所述方法包括以下步骤：

基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存；

响应于接收到BMC启动信号，则检测BMC的安全启动寄存器是否被置位；

响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件；

利用所述解密镜像文件启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存的步骤还包括：

利用预设加密分组长度对镜像文件进行数据长度对齐确认；

利用SM4算法对镜像文件进行加密以生成加密镜像文件；

利用SM2算法的私钥对SM4算法的密钥进行加密以生成加密SM4密钥；

利用SM3算法对所述加密镜像文件进行杂凑计算以生成第一摘要值，并通过SM2算法的私钥对所述第一摘要值进行加密以生成签名值；

将所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值分别存储至闪存。

在一些实施例中，所述响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件的步骤包括：

响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的SM2公钥，以及读取闪存中的所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值；

利用SM2公钥对所述签名值进行解密以得到第二摘要值；

利用SM3算法对所述加密文件进行杂凑计算以生产第二摘要值，并对比所述第一摘要值与所述第二摘要值是否一致；

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值一致，则利用SM2公钥对所述加密SM4密钥进行解密，并利用解密得到的SM4密钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件。

在一些实施例中，所述的方法还包括：

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则阻止解密所述加密镜像文件，阻止解密所述加密SM4密钥，以及阻止启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述的方法还包括：

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则发出安全启动错误信号。

在一些实施例中，所述方法还包括：

将未加密镜像文件存储至闪存；

响应于BMC的安全启动寄存器未被置位，则读取闪存中的未加密镜像文件，并利用未加密的镜像文件启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述BMC启动信号包括上电信号和复位信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上所述的基于国密算法的BMC安全启动方法，具体来说，包括执行以下步骤：

基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存；

响应于接收到BMC启动信号，则检测BMC的安全启动寄存器是否被置位；

响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件；

利用所述解密镜像文件启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述基于国密算法对镜像文件进行加密以生成加密文件，并将所述加密文件存储至闪存的步骤还包括：

利用预设加密分组长度对镜像文件进行数据长度对齐确认；

利用SM4算法对镜像文件进行加密以生成加密镜像文件；

利用SM2算法的私钥对SM4算法的密钥进行加密以生成加密SM4密钥；

利用SM3算法对所述加密镜像文件进行杂凑计算以生成第一摘要值，并通过SM2算法的私钥对所述第一摘要值进行加密以生成签名值；

将所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值分别存储至闪存。

在一些实施例中，所述响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的公钥和闪存中的所述加密文件，并基于所述公钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件的步骤包括：

响应于BMC的安全启动寄存器被置位，则读取BMC内一次性可编程存储器中预先存储的SM2公钥，以及读取闪存中的所述加密文件、所述加密SM4密钥以及所述签名值；

利用SM2公钥对所述签名值进行解密以得到第二摘要值；

利用SM3算法对所述加密文件进行杂凑计算以生产第二摘要值，并对比所述第一摘要值与所述第二摘要值是否一致；

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值一致，则利用SM2公钥对所述加密SM4密钥进行解密，并利用解密得到的SM4密钥对所述加密文件进行解密以生成解密镜像文件。

在一些实施例中，所述的方法还包括：

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则阻止解密所述加密镜像文件，阻止解密所述加密SM4密钥，以及阻止启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述的方法还包括：

响应于所述第一摘要值与所述第二摘要值不一致，则发出安全启动错误信号。

在一些实施例中，所述方法还包括：

将未加密镜像文件存储至闪存；

响应于BMC的安全启动寄存器未被置位，则读取闪存中的未加密镜像文件，并利用未加密的镜像文件启动BMC内ARM处理器。

在一些实施例中，所述BMC启动信号包括上电信号和复位信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。