[发明专利]一种通过近场通信实现单片机固件安全升级的方法

说明书

一种通过近场通信实现单片机固件安全升级的方法，包括四个步骤，步骤A：使用MD5算法来校验单片机整个升级文件的完整性，具体应用中通过MD5算法分段对单片机升级文件进行完整性的校验；步骤B：将单片机升级文件加入特定的头部标识，对升级文件打包头部标识进行升级；步骤C：对单片机升级文件头部标识进行加密，保护单片机升级文件的头部信息标识；步骤D：经服务器部署固件单片机升级包，通过无线方式为单片机升级，提升操作安全性。本发明经MD5算法分段对升级文件进行校验，保证了升级文件完整性，经对升级文件打包头部标识升级、能让使用者了解到主要信息，对升级文件头部标识进行加密，使升级文件具有更好的安全性，能防止被随意获取或破解。

技术领域

本发明涉及单片机应用技术方法领域，特别是一种通过近场通信实现单片机固件安全升级的方法。

背景技术

单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等(还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上、构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业及民用等控制领域等广泛应用。

单片机在应用中需要进行升级，以保证其工作性能以及功能的完善。目前单片机的升级一般是通过上位机和单片机的配合经有线通信方式升级，在实际应用中操作不便，有较大的局限性。再者，现有单片机的在线升级方案只是实现了如何对升级文件包进行打包处理升级，例如加入固定格式的头部标识(单片机升级包的主要摘要标记信息)来表示该升级包的信息，但是没有对升级文件的合法性、完整性、安全性给出具体的解决方案，导致升级文件容易被替换或被攻击，这样会对单片机的升级文件安全性带来影响。MD5加密算法(Message-Digest-Algorithm)是信息算法第五代，属于Hash(散列)算法一代。MD5加密算法的实现原理如下，填充：将输入信息进行512求余分组，若不等于448，那么进行填充1和0，填充时采用一个1和N个0，最后的数据就为N*512+448；记录信息长度：将得到的信息用64位存储填充之前的信息长度，这样448+64＝512，总信息为N+1个512，以四个常数ABCD与每组512位进行函数运算，最后输出的结果就是4组32位的常数，拼接得到MD5码完成计算过程。MD5加密算法是一种单向加密算法，可以将输入的信息加密转换为128位固定长度的散列值，用于检验数据传输过程中的完整性。目前，还没有直接使用MD5算法校验单片机整个升级文件完整性的技术,无法对单片机的升级提供有力的技术支撑。

发明内容

为了克服现有技术中，单片机升级中存在的各种弊端，本发明提供了使用MD5算法校验单片机升级文件，能够确保升级文件的完整性，并能对升级文件打包头部标识进行升级、对头部标识进行加密，具有更好的安全性，将打包的升级文件部署到PC机服务器上，用户可以通过近场无线方式通信(如使用蓝牙传输的方式)来升级单片机，从而达到操作方便，提升了操作安全性的一种通过近场通信实现单片机固件安全升级的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种通过近场通信实现单片机固件安全升级的方法，其特征在于包括四个步骤，步骤A：使用MD5算法来校验单片机整个升级文件的完整性，具体应用中通过MD5算法分段对单片机升级文件进行完整性的校验；步骤B：将单片机升级文件加入特定的头部标识，对升级文件打包头部标识进行升级；步骤C：对单片机升级文件头部标识进行加密，保护单片机升级文件的头部信息标识；步骤D：经服务器部署固件单片机升级包，通过无线方式为单片机升级，提升操作安全性；步骤A，使用MD5算法分段对升级文件进行完整性校验中，将一个单片机升级包文件分成n个1KByte的段落，使用MD5算法对单片机升级文件1KByte的数据段落进行计算，得出16字节的校验值，然后和第二个1KByte的数据组合再进行MD5算法的计算，依次循环下去，直到整个升级文件的校验结束，最后计算得到的全部n个1KByte段落16字节的校验值即为整个单片机升级文件的MD5校验值。