一种基于android系统软件安全的设计与实现
针对目前手机的病毒多样化和种类的不断增加，提出一种基于android系统软件的arm trustzone technology，防止手机的系统软件篡改和恶意刷机，对编译后各个部分的软件进行签名和认证，以保证手机稳定安全。同时secure boot保证软件的安全运行，在此基础上DRM才能在SFS内获取安全的私钥等信息。
标签：trustzone技术；secure boot；签名；熔丝；私钥
1 概述
目前市场上95%是基于安卓系统开发的，而android是一种基于linux的自由及开放源代码的操作系统。任何人都可以基于android的源代码来开发自己的应用程序和底层协议，同时也可以通过编译带病毒的APK来攻击手机的系统软件。
为了彻底解决手机的安全性问题，基于google android trustzone技术提供了一套基于system-on-a-ship（SOC）的配置和设计。此方案是硬件级别的安全。首先通过对编译的文件进行签名，签名的文件中存在烧写的SHA256位的密码，然后对ROM的OTP寄存器进行烧写，在启动的过程中会对编译的文件进行验证，只有SHA256的密码匹配了，手机才能正常启动。此方案从底层的硬件级别对手机进行了安全保护，只有经过验证通过的文件才能加载，极大的增强了手机的安全性。
2 Secure boot的原理
图2.1 Secure boot原理
在对image文件进行签名的时候，会有一个用户的私钥以及用户鉴别的公钥，当用户签名后，会有这二个key存在，整个签名过程可分解如下：
①用户通过CSMS产生签名要使用的私钥以及证书链，该证书链包含有三个证书，主要作用是对证书中包含的公钥及软件信息的签名认证。
②通过SHA256算法对编译后的各部分image部分进行哈希值摘要提取，此主要分为2个步骤，第一步仅仅是对image做出hash提取，第二步则结合该image 的MSM_ID、OEM_ID等对其在做一次SHA256算法提取生成Flash Hash Digest。
③用步骤1中的私钥对产生的哈希摘要进行加密生成签名。
④将生成的image签名和证书链链接到原来的文件中，生成签名的image文