[发明专利]一种智能显示终端固件升级方法

权利要求书

1.一种智能显示终端固件升级方法，其特征在于，包括:

设置两个加载程序，根据终端当前状态利用不同的加载程序进行引导和启动；对固件升级文件进行完整性校验并对固件升级文件添加数字签名；选择通过自动升级或手动升级之一来完成固件更新。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置两个加载程序，包括设置主加载程序和备份加载程序，除了与开机引导程序、应用程序同在系统应用分区中的主加载程序外，SD卡分区中还存储了备份加载程序安装包，在所述终端重启后引导程序检测主加载程序损坏时，调用安装SD卡分区的备份加载程序安装包进行同步过程，即安装SD卡中的备份加载程序替换损坏的主加载程序，并在加载程序完成自身升级后，利用新升级的加载程序安装包替换原来的备份加载程序安装包，以使备份加载程序随着主加载程序的更新而更新；

所述固件升级数据包是由一个或多个PES包组合而成，在每个PES包中均包括MD5校验码，并且所述完整性校验还包括：

对固件升级文件进行双重MD5校验，以确保固件升级文件完整；

将经过MD5算法处理后的固件升级文件发送到终端，终端加载程序模块下载时首先对每个PES包进行校验，对校验通过的PES包保存有效载荷区，并舍弃未通过的PES包，重复上述过程直至所有升级文件下载完成；

在下载完成后，再对缓存区的待升级文件进行MD5校验，若校验通过，则继续固件升级过程，否则停止升级过程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法利用安全更新协议来保证显示终端远程更新的安全性，所述安全更新协议使显示终端对更新信息的来源进行合法性验证，防止攻击者冒充服务器发起更新；并且服务器对终端进行认证，对传输的更新信息利用密码算法进行完整性保护，在检测数据的误码或篡改时拒绝更新；

在初始状态下，每台显示终端在生产时均保存自身的唯一编码，内含伪随机数产生器和散列运算函数,终端编码至少为32字节长度，编码规则采用随机序列，服务器存储所有终端的编号以及部署位置；

更新协议按照消息传递的顺序的步骤如下：

步骤1:服务器生成一个伪随机数Rg，向显示终端发送认证请求，同时将随机数Rg发送给显示终端；

步骤2:显示终端生成一个伪随机数Rd，计算Res＝h(h(No)⊕Rg⊕Rd)，其中h为散列函数，其中No为终端的唯一编码，显示终端将Res发送到服务器；服务器接收到Res后，在相应的后台数据库中查找是否存在某个终端编码Noj(1≤j≤n)，使得h(h(Noj)⊕Rg⊕Rd)＝h(h(No)⊕Rg⊕Rd)成立；若找到这样的Noj，则通过对该终端的认证，并计算Rep＝h(h(No)⊕Rd)，发送给终端；若找不到这样的Noj，则认证过程终止；

步骤3:服务器将Rep＝h(h(No)⊕Rd)发送给终端后，终端验证h(h(Noj)⊕Rd)＝h(h(No)⊕Rd)是否成立；若两式相等，则终端对服务器的认证通过，准备接收新版本固件，否则返回拒绝更新的消息；

步骤4:根据新版本固件和终端唯一编码计算新版本固件散列值SW，将固件升级包和该散列值SW一并发送给终端；终端收到后验证h(SW‖h(No)‖Rd))＝h(SW‖h(Noj)‖Rd))是否成立；若相等，则表明固件未经过篡改和误码，开始擦除原有固件，写入新固件；否则拒绝更新发送告警信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述显示终端远程更新进一步包括：

加载程序负责应用程序的启动和更新，应用程序实现监控功能，；当CPU复位时，加载程序开始运行，在对寄存器和外围设备初始化后，向服务器询问是否有升级程序，若有则开始升级处理，若没有则跳转到应用程序执行；在应用程序执行时，若接收到服务器的升级命令，停止监控处理，软复位终端，由加载程序进行升级，加载程序的地址空间分配为0-0x4000，共16K，应用程序的地址空间分配为0x4000-0xffff，共48K，分别编译链接，终端出厂时加载程序通过ISP方式烧写到SD卡中的相应地址，应用程序由加载程序烧写到相应地址,应用程序分包发送，终端将接收到的固件暂时保存到外部RAM中，全部接收并校验通过后进行SD卡的擦除和烧写。