一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)及切換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)及切換方法，屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，系統(tǒng)包括輸入單元；狀態(tài)切換單元，連接輸入單元；檢測(cè)單元，連接在存儲(chǔ)單元與處理單元之間，并且連接狀態(tài)切換單元；安全處理單元，分別連接通信單元、存儲(chǔ)單元和狀態(tài)切換單元；方法包括：獲取狀態(tài)指令；根據(jù)狀態(tài)指令設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所處的安全狀態(tài)；根據(jù)安全狀態(tài)的等級(jí)檢測(cè)發(fā)送至處理單元的數(shù)據(jù)是否異常，隨后攔截被判斷為異常的數(shù)據(jù)；根據(jù)安全狀態(tài)的等級(jí)啟動(dòng)安全處理單元并替代處理單元工作。上述技術(shù)方案的有益效果是：攔截互聯(lián)網(wǎng)中的異常數(shù)據(jù)，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全，不影響計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)及切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)及切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，使用者理論上可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的任意一臺(tái)電腦，而不論被訪問(wèn)的電腦的物理位置位于何處，因此理論上，網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)電腦，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取其他電腦發(fā)送的控制指令和數(shù)據(jù)。
[0003]目前計(jì)算機(jī)中使用的處理器芯片，不排除被人為設(shè)置“安全后門(mén)”的可能，即可能在處理器芯片中設(shè)置一些特殊指令，并通過(guò)外界指令的調(diào)用激活這些特殊指令，從而破壞計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行過(guò)程，例如對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下達(dá)“自動(dòng)關(guān)機(jī)”的指令等，這些“安全后門(mén)”通?？梢酝ㄟ^(guò)由互聯(lián)網(wǎng)送來(lái)的控制指令被激活，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資料丟失，甚至造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)徹底癱瘓，給使用者帶來(lái)極大的不便。進(jìn)一步地，將上述問(wèn)題擴(kuò)大到一個(gè)特殊的時(shí)間段內(nèi)，位于某一特定區(qū)域內(nèi)的所有帶有相同處理器芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均因互聯(lián)網(wǎng)指令造成癱瘓，會(huì)直接影響到企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)以及人們的日常生活，甚至?xí)绊憞?guó)家機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成不可挽回的損失。
[0004]另一方面，如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)期處于安全防護(hù)狀態(tài)，例如過(guò)濾外界輸入的指令，降低處理器性能以阻隔后門(mén)指令甚至長(zhǎng)期與互聯(lián)網(wǎng)斷開(kāi)連接等，會(huì)在平時(shí)影響到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和運(yùn)算性能，是一種得不償失的安全防護(hù)方法。
[0005]中國(guó)專利(CN101452514)公開(kāi)了一種安全計(jì)算機(jī)的用戶數(shù)據(jù)保護(hù)方法，所述方法包括下述步驟:建立安全存儲(chǔ)空間，控制所述安全存儲(chǔ)空間的訪問(wèn)權(quán)限；對(duì)與所述安全存儲(chǔ)空間相關(guān)的指令加密，并在指令的接收端對(duì)指令進(jìn)行認(rèn)證處理和解密，通過(guò)對(duì)安全存儲(chǔ)空間的用戶數(shù)據(jù)信息和發(fā)送的指令多次加解密，在指令的發(fā)送和接收方之間通過(guò)發(fā)放可信授權(quán)證書(shū)進(jìn)行合法性認(rèn)證，有效地避免了黑客攔截軟件攔截所發(fā)送的指令，從而保證用戶數(shù)據(jù)信息的安全。上述技術(shù)方案主要涉及采用指令加密的方式對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保存的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行安全認(rèn)證的過(guò)程，并不能解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)及切換方法，具體包括:
[0007]—種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用第一操作系統(tǒng)工作，并包括處理單元和第一存儲(chǔ)單元；所述處理單元從所述存儲(chǔ)單元中獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令；
[0008]其中，所述安全狀態(tài)切換系統(tǒng)包括:
[0009]第一檢測(cè)單元，連接在所述第一存儲(chǔ)單元與所述處理單元之間，用于檢測(cè)所述處理單元從所述第一存儲(chǔ)單元中調(diào)用的數(shù)據(jù)是否異常，以及檢測(cè)發(fā)送至所述處理單元的來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令是否異常；
[0010]所述第一檢測(cè)單元攔截被檢測(cè)為異常的數(shù)據(jù)和指令；
[0011]安全處理單元，連接所述第一存儲(chǔ)單元，并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令；
[0012]所述安全處理單元用于替代所述處理單元工作；
[0013]輸入單元，供使用者輸入用于切換安全狀態(tài)的狀態(tài)指令；
[0014]狀態(tài)切換單元，分別連接所述輸入單元、所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元，用于根據(jù)所述狀態(tài)指令將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于正常工作的第一級(jí)安全狀態(tài)下，或者啟動(dòng)第一檢測(cè)單元的第二級(jí)安全狀態(tài)下，或者啟動(dòng)安全處理單元的第三級(jí)安全狀態(tài)下；
[0015]所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元均設(shè)置于所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的北橋芯片上。
[0016]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其中，還包括:
[0017]第二存儲(chǔ)單元，連接所述安全處理單元；
[0018]所述第二存儲(chǔ)單元內(nèi)保存有一第二操作系統(tǒng)，所述安全處理單元在所述第三級(jí)安全狀態(tài)下被啟動(dòng)后，運(yùn)行所述第二操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。，
[0019]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)切換單元還連接所述處理單元，所述狀態(tài)切換單元將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于所述第三級(jí)安全狀態(tài)下并控制所述處理單
元停止工作。
[0020]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其中，所述處理單元內(nèi)設(shè)有一存儲(chǔ)部件，保存有供所述處理單元調(diào)用執(zhí)行的多個(gè)預(yù)設(shè)的執(zhí)行指令；
[0021]所述處理單元將需要屏蔽的保存于所述存儲(chǔ)部件中的多個(gè)所述執(zhí)行指令所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息。
[0022]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其中，還包括:
[0023]第二檢測(cè)單元，連接在所述處理單元與所述第一存儲(chǔ)單元之間，用于檢測(cè)發(fā)送至所述處理單元的尋址請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)地址信息是否匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址信息，并攔截匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址信息的所述尋址請(qǐng)求。
[0024]一種安全狀態(tài)切換方法，適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用第一操作系統(tǒng)工作，并包括處理單元和第一存儲(chǔ)單元；所述處理單元從所述存儲(chǔ)單元中獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令；
[0025]其中，包括:
[0026]第一檢測(cè)單元，連接在所述第一存儲(chǔ)單元與所述處理單元之間；
[0027]安全處理單元，連接所述第一存儲(chǔ)單元；
[0028]所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元均設(shè)置于所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的北橋芯片上;
[0029]所述安全狀態(tài)切換方法具體包括:
[0030]步驟SI，獲取外部輸入的狀態(tài)指令；
[0031]步驟S2，根據(jù)所述狀態(tài)指令設(shè)置所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所處的安全狀態(tài):
[0032]當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第一級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常工作；
[0033]當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第二級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述第一檢測(cè)單元啟動(dòng)，并檢測(cè)所述處理單元調(diào)用的數(shù)據(jù)是否異常，隨后攔截被判斷為異常的所述數(shù)據(jù)；
[0034]當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述安全處理單元啟動(dòng)，并替代所述處理單元進(jìn)行工作。
[0035]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換方法，其中，所述步驟S2中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述處理單元停止工作，隨后所述安全處理單元啟動(dòng)。
[0036]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換方法，其中，包括:
[0037]第二存儲(chǔ)單元，連接所述安全處理單元，保存有一第二操作系統(tǒng)；所述步驟S2中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于所述第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述安全處理單元啟動(dòng)，并運(yùn)行所述第二操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。
[0038]優(yōu)選的，該安全狀態(tài)切換方法，其中:
[0039]所述處理單元內(nèi)設(shè)置有一存儲(chǔ)部件，用于保存多個(gè)預(yù)設(shè)的執(zhí)行指令，以供所述處理單元執(zhí)行；
[0040]設(shè)置一連接在所述處理單元與所述第一存儲(chǔ)單元之間的第二檢測(cè)單元；
[0041]在所述第二級(jí)安全狀態(tài)下，所述處理單元運(yùn)行所述第一操作系統(tǒng)并屏蔽所述執(zhí)行指令的步驟具體包括:
[0042]步驟S11，所述處理單元運(yùn)行所述第一操作系統(tǒng)，以將需要屏蔽的所述執(zhí)行指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息；
[0043]步驟S12，所述第二檢測(cè)單元獲取發(fā)送至所述處理單元的尋址請(qǐng)求；
[0044]步驟S13，所述第二檢測(cè)單元將所述尋址請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址信息與所述可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行匹配:
[0045]若所述存儲(chǔ)地址信息匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S14 ；
[0046]若所述存儲(chǔ)地址信息不匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S15 ；
[0047]步驟S14，所述第二檢測(cè)單元攔截所述尋址請(qǐng)求，隨后返回所述步驟S12 ；
[0048]步驟S15，所述第二檢測(cè)單元放行所述尋址請(qǐng)求，隨后返回所述步驟S12。
[0049]上述技術(shù)方案的有益效果是:能夠有效攔截互聯(lián)網(wǎng)中或存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)中的異常指令和數(shù)據(jù)，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性能，同時(shí)不影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050]圖1是本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖2是本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，安全狀態(tài)切換系統(tǒng)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖3-4是本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，一種安全狀態(tài)切換方法的流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0054]如圖1所示，一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括:
[0055]處理單元1，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器；
[0056]第一存儲(chǔ)單元2，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器，連接處理單元1，用于保存數(shù)據(jù)或指令，以供處理單元I調(diào)用處理；
[0057]處理單元I還接收外部網(wǎng)絡(luò)輸入的指令并進(jìn)行相應(yīng)處理。
[0058]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，處理單元I通過(guò)一第一操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。[0059]因此，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述安全狀態(tài)切換系統(tǒng)具體包括:
[0060]輸入單元3，供使用者輸入用于切換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全狀態(tài)的狀態(tài)指令。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，使用者可以通過(guò)一般的輸入方式例如按鍵輸入來(lái)啟動(dòng)不同的安全狀態(tài)，或者通過(guò)加密級(jí)別更高的輸入方式，例如指紋輸入或者在輸入之前進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證等方式啟動(dòng)不同的安全狀態(tài)。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，對(duì)于安全狀態(tài)的啟動(dòng)輸入方式的加密等級(jí)，隨著安全狀態(tài)的等級(jí)上升而逐級(jí)增加。
[0061]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，在需要啟動(dòng)某些等級(jí)較低的安全狀態(tài)時(shí)，可以采用接收互聯(lián)網(wǎng)指令的輸入方式，即在這種情況下，輸入單元3可以與外部網(wǎng)絡(luò)重合。
[0062]狀態(tài)切換單元4，連接上述輸入單元3，用于根據(jù)輸入單元3發(fā)送的狀態(tài)指令，設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前所處的安全狀態(tài)。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，狀態(tài)切換單元4根據(jù)上述狀態(tài)指令，可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于三種安全狀態(tài)下:第一級(jí)安全狀態(tài)，或者第二級(jí)安全狀態(tài)，或者第三級(jí)安全狀態(tài)。
[0063]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，第一級(jí)安全狀態(tài)即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的安全狀態(tài)，也是本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)默認(rèn)處于的安全狀態(tài)。
[0064]第一檢測(cè)單元5，連接在處理單元I和第一存儲(chǔ)單元2之間，并且連接上述狀態(tài)切換單元4。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，當(dāng)狀態(tài)切換單元4將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于第二級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，啟動(dòng)第一檢測(cè)單元5，第一檢測(cè)單元5用于檢測(cè)處理單元I從第一存儲(chǔ)單元2中調(diào)用的數(shù)據(jù)或指令是否異常，以及檢測(cè)發(fā)送至處理單元I的來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令是否異常，并攔截上述被判斷為異常的數(shù)據(jù)和指令。
[0065]具體地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述第一檢測(cè)單元5首先根據(jù)狀態(tài)切換單元4設(shè)置的安全狀態(tài)判斷是否需要啟動(dòng)；當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全狀態(tài)被設(shè)置為第二級(jí)安全狀態(tài)時(shí)，第一檢測(cè)單元5啟動(dòng)，并開(kāi)始捕捉處理單元I向第一存儲(chǔ)單元2調(diào)取的數(shù)據(jù)或指令，和/或由外部網(wǎng)絡(luò)向處理單元I發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)；隨后對(duì)被捕捉的數(shù)據(jù)和/或指令進(jìn)行判斷，若被捕捉的數(shù)據(jù)和/或指令被判斷為異常數(shù)據(jù)和/或指令，則第一檢測(cè)單元5攔截這些數(shù)據(jù)和/或指令。
[0066]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述被判斷為異常的數(shù)據(jù)和/或指令的情況可以包括被判斷為惡意指令，例如“自動(dòng)關(guān)機(jī)”等；第一檢測(cè)單元5檢測(cè)到由外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的例如要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)的惡意指令后，攔截這些指令。
[0067]本發(fā)明的較佳的實(shí)施中，上述惡意指令同樣可以保存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的第一存儲(chǔ)單元2中，當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)單元5檢測(cè)到處理單元I向第一存儲(chǔ)單元2調(diào)用相應(yīng)的惡意指令時(shí)，攔截這些指令。
[0068]安全處理單元6，連接上述第一存儲(chǔ)單元2，并且連接狀態(tài)切換單元4。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，當(dāng)狀態(tài)切換單元4將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，上述安全處理單元6被啟動(dòng)，并用于替代處理單元I作為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器工作。
[0069]相應(yīng)地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述處理單元I還連接狀態(tài)切換單元4，當(dāng)狀態(tài)切換單元4控制安全處理單元6啟動(dòng)時(shí)，同時(shí)控制處理單元I停止工作。進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，狀態(tài)切換單元4將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，先停止處理單元1，隨后啟動(dòng)安全處理單元6來(lái)替代上述處理單元I工作。
[0070]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述安全處理單元6，實(shí)際為一處理器芯片，該處理器芯片的性能可能不如本發(fā)明的實(shí)施例中作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器的處理單元1，但是其中不包括任何“安全后門(mén)”。進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述安全處理單元6可以為統(tǒng)一生產(chǎn)的處理器芯片，以保證其中不預(yù)設(shè)有任何異常的特殊指令。
[0071]第二存儲(chǔ)單元7，連接安全處理單元6。
[0072]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，第二存儲(chǔ)單元7中保存有一第二操作系統(tǒng)，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，安全處理單元6被啟動(dòng)，隨后采用第二操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。
[0073]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述處理單元I中還設(shè)置有:
[0074]存儲(chǔ)部件11，用于保存供處理單元I調(diào)用執(zhí)行的執(zhí)行指令。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，處理單元I在被生產(chǎn)時(shí)，在上述存儲(chǔ)部件11中可能預(yù)設(shè)有一些特殊的執(zhí)行指令，即上文中所述的“安全后門(mén)”。而這種“安全后門(mén)”在特殊時(shí)期，容易受到外部發(fā)送的指令而激活，從而破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作。
[0075]因此，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，設(shè)置一第二檢測(cè)單元8，連接在處理單元I與第一存儲(chǔ)單元2之間。
[0076]當(dāng)計(jì)算機(jī)處于上述第二級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，若需要屏蔽一些預(yù)設(shè)于處理單元I內(nèi)的執(zhí)行指令，即“安全后門(mén)”時(shí)，處理單元I通過(guò)運(yùn)行第一操作系統(tǒng)將一些需要屏蔽的執(zhí)行指令所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息，隨后采用第二檢測(cè)單元8檢測(cè)發(fā)送至處理單元的尋址請(qǐng)求，并將該尋址請(qǐng)求中包括的存儲(chǔ)地址信息與可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行匹配，攔截匹配于上述可疑存儲(chǔ)地址信息的尋址請(qǐng)求。
[0077]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述設(shè)定的多個(gè)可疑存儲(chǔ)地址信息可以用于標(biāo)識(shí)一可疑指令存儲(chǔ)空間A，在該可疑指令存儲(chǔ)空間A中保存有可疑的執(zhí)行指令，即執(zhí)行這些指令可能會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成危害。
[0078]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，除去上述可疑指令存儲(chǔ)空間A外的保存有執(zhí)行指令的存儲(chǔ)空間為可信指令存儲(chǔ)空間B，處理單元I執(zhí)行在可信指令存儲(chǔ)空間B中保存的執(zhí)行指令不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成危害。
[0079]進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述可信指令通常在處理器產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)手冊(cè)內(nèi)有清楚說(shuō)明，而未在數(shù)據(jù)手冊(cè)中清楚記載的指令就可能會(huì)被推定為是可疑指令。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，可以事先采用一些反向工程的方式檢測(cè)存儲(chǔ)部件11內(nèi)是否預(yù)設(shè)有可疑指令。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，通過(guò)反向工程分析，記錄下可疑指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址，以及可信指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址，并通過(guò)所述第二檢測(cè)單元8記錄及存儲(chǔ)地址信息。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，采用第二檢測(cè)單元8檢測(cè)發(fā)送至處理單元I的尋址請(qǐng)求，并對(duì)預(yù)設(shè)的可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行匹配，以判斷該尋址請(qǐng)求是否非法。當(dāng)該尋址請(qǐng)求匹配于預(yù)設(shè)的可疑存儲(chǔ)地址信息時(shí)，第二檢測(cè)單元8攔截該尋址請(qǐng)求。
[0080]進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，雖然可信指令在被執(zhí)行時(shí)不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成危害，但是可以通過(guò)將多個(gè)可信指令組合，或者取出每個(gè)可信指令中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加的方法，產(chǎn)生新的執(zhí)行指令，執(zhí)行這些新的執(zhí)行指令同樣可能危害到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，在第二級(jí)安全狀態(tài)下，使用者可以繼續(xù)將可信指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息一起作為可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行屏蔽，以達(dá)到阻止通過(guò)位于所述存儲(chǔ)部件11上的指令組合產(chǎn)生新的執(zhí)行指令的可能性。
[0081 ] 綜上所述，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，狀態(tài)切換單元4根據(jù)狀態(tài)指令，可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上設(shè)置為對(duì)應(yīng)的三種不同等級(jí)的安全狀態(tài)，分別包括:
[0082]第一級(jí)安全狀態(tài):此時(shí)安全等級(jí)最低，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。通常情況下，默認(rèn)的安全狀態(tài)即為第一級(jí)安全狀態(tài)，狀態(tài)切換單元4在第一級(jí)安全狀態(tài)下不輸出任何第一控制指令，此時(shí)第一檢測(cè)單元5和安全處理單元6均未啟動(dòng)；此時(shí)，第一檢測(cè)單元5在處理單元I和第一存儲(chǔ)單元2之間僅作為一個(gè)連通的數(shù)據(jù)傳輸通道，并不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)攔截工作。
[0083]但是，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前未處于第一級(jí)安全狀態(tài)時(shí)，使用者輸入第一級(jí)安全狀態(tài)的狀態(tài)指令，則狀態(tài)切換單元4根據(jù)該指令將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于默認(rèn)的第一級(jí)安全狀態(tài)下，即將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置，例如關(guān)閉第一檢測(cè)單元和/或安全處理單元等。
[0084]第二級(jí)安全狀態(tài):安全等級(jí)稍高，此時(shí)狀態(tài)切換單元4輸出一第一控制指令來(lái)啟動(dòng)第一檢測(cè)單元5進(jìn)行工作，以檢測(cè)并攔截發(fā)送至處理單元I的異常數(shù)據(jù)和/或指令。
[0085]在上述第二級(jí)安全狀態(tài)下，此時(shí)狀態(tài)切換單元激活處理單元I，使系統(tǒng)在處理單元I內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的可疑存儲(chǔ)地址信息，來(lái)攔截處理單元I對(duì)相應(yīng)的可疑指令的訪問(wèn)和調(diào)用。
[0086]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，在上述第二級(jí)安全狀態(tài)下，隨著安全需求的不斷提升，預(yù)設(shè)的可疑存儲(chǔ)地址信息的范圍也不斷擴(kuò)大，并最終將可信指令的存儲(chǔ)地址也包括在可疑存儲(chǔ)地址信息的范圍內(nèi)，從而控制處理單元I屏蔽其中預(yù)設(shè)的所有執(zhí)行指令。在這種情況下，由于屏蔽了處理單元I內(nèi)的所有高性能指令，使得其性能受到一定影響，但是能夠保證整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0087]第三級(jí)安全狀態(tài)，安全等級(jí)最高，此時(shí)狀態(tài)切換單元4停止處理單元I的工作，同時(shí)啟動(dòng)安全處理單元6，將安全處理單元6作為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器。
[0088]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，如圖2所示，上述第一檢測(cè)單元5和安全處理單元6均設(shè)置于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主板上的北橋芯片A內(nèi)，這種設(shè)置方式無(wú)需額外的面積開(kāi)銷，并且主板也不需要做任何大的改變，投入使用非常方便，有效降低成本。圖2中，北橋芯片A通常用于處理高速信號(hào)，南橋芯片B通常用于處理I/O總線上的數(shù)據(jù)通信，南橋芯片B與外部網(wǎng)絡(luò)C之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互通信。
[0089]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，如圖3所示為采用上述安全狀態(tài)切換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的安全狀態(tài)切換方法，具體包括:
[0090]S1:獲取外部輸入的狀態(tài)指令；
[0091]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，使用者通過(guò)不同的輸入方式輸入安全等級(jí)不同的狀態(tài)指令，例如通過(guò)按鍵輸入的方式輸入安全等級(jí)較低的狀態(tài)指令；通過(guò)用戶身份驗(yàn)證隨后輸入的方式輸入安全等級(jí)稍高的狀態(tài)指令；通過(guò)指紋輸入的方式輸入安全等級(jí)最高的狀態(tài)指令。
[0092]本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以采用其他輸入方式輸入狀態(tài)指令。
[0093]S2:根據(jù)狀態(tài)指令設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所處的安全狀態(tài):
[0094]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，根據(jù)等級(jí)不同的狀態(tài)指令，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于不同的安全狀態(tài)下，包括:
[0095]S2a:當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第一級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常工作；
[0096]S2b:當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第二級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，第一檢測(cè)單元啟動(dòng)，并檢測(cè)處理單元調(diào)用的數(shù)據(jù)或指令是否異常，隨后攔截被判斷為異常的數(shù)據(jù)或指令；
[0097]S2c:當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，安全處理單元啟動(dòng)，并替代處理單元進(jìn)行工作。
[0098]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，在安全處理單元被啟動(dòng)之前，首先控制處理單元停止工作，以保證安全處理單元可以替代處理單元進(jìn)行工作。
[0099]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，根據(jù)上文中所述的安全狀態(tài)的等級(jí)排列，檢測(cè)單元總是在安全處理單元啟動(dòng)之前先行啟動(dòng)，當(dāng)安全處理單元啟動(dòng)時(shí)，意味著此時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于安全等級(jí)最高的安全狀態(tài)。
[0100]進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，在第二級(jí)安全狀態(tài)下，可以進(jìn)一步根據(jù)安全需求對(duì)處理單元進(jìn)行一系列操作，包括:
[0101]激活處理單元，通過(guò)第一操作系統(tǒng)在處理單元內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的可疑存儲(chǔ)地址信息，來(lái)攔截處理單元對(duì)可疑指令的訪問(wèn)和調(diào)用。
[0102]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，在上述第二級(jí)安全狀態(tài)下，隨著安全需求的不斷提升，預(yù)設(shè)的可疑存儲(chǔ)地址信息的范圍也不斷擴(kuò)大，并最終將可信指令的存儲(chǔ)地址信息也包括在可疑存儲(chǔ)地址信息的范圍內(nèi)，從而控制處理單元屏蔽其中預(yù)設(shè)的所有執(zhí)行指令。在這種情況下，由于屏蔽了處理單元內(nèi)的所有高性能指令，使得其性能受到一定影響，但是能夠保證整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0103]進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，如圖4所示，上述處理單元屏蔽可疑指令的步驟具體包括:
[0104]步驟S11，處理單元運(yùn)行第一操作系統(tǒng)，以將需要屏蔽的執(zhí)行指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息；
[0105]步驟S12，第二檢測(cè)單元獲取發(fā)送至處理單元的尋址請(qǐng)求；
[0106]步驟S13，第二檢測(cè)單元將尋址請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址信息與可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行匹配:
[0107]若存儲(chǔ)地址信息匹配于可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S14 ；
[0108]若存儲(chǔ)地址信息不匹配于可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S15 ；
[0109]步驟S14，第二檢測(cè)單元攔截尋址請(qǐng)求，隨后返回步驟S12 ；
[0110]步驟S15，第二檢測(cè)單元放行尋址請(qǐng)求，隨后返回步驟S12。
[0111]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用第一操作系統(tǒng)工作，并包括處理單元和第一存儲(chǔ)單元；所述處理單元從所述存儲(chǔ)單元中獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令； 其特征在于，所述安全狀態(tài)切換系統(tǒng)包括: 第一檢測(cè)單元，連接在所述第一存儲(chǔ)單元與所述處理單元之間，用于檢測(cè)所述處理單元從所述第一存儲(chǔ)單元中調(diào)用的數(shù)據(jù)是否異常，以及檢測(cè)發(fā)送至所述處理單元的來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令是否異常； 所述第一檢測(cè)單元攔截被檢測(cè)為異常的數(shù)據(jù)和指令； 安全處理單元，連接所述第一存儲(chǔ)單元，并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令； 所述安全處理單元用于替代所述處理單元工作； 輸入單元，供使用者輸入用于切換安全狀態(tài)的狀態(tài)指令； 狀態(tài)切換單元，分別連接所述輸入單元、所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元，用于根據(jù)所述狀態(tài)指令將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于正常工作的第一級(jí)安全狀態(tài)下，或者啟動(dòng)第一檢測(cè) 單元的第二級(jí)安全狀態(tài)下，或者啟動(dòng)安全處理單元的第三級(jí)安全狀態(tài)下； 所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元均設(shè)置于所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的北橋芯片上。
2.如權(quán)利要求1所述的安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第二存儲(chǔ)單元，連接所述安全處理單元； 所述第二存儲(chǔ)單元內(nèi)保存有一第二操作系統(tǒng)，所述安全處理單元在所述第三級(jí)安全狀態(tài)下被啟動(dòng)后，運(yùn)行所述第二操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。
3.如權(quán)利要求1所述的安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)切換單元還連接所述處理單元，所述狀態(tài)切換單元將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為處于所述第三級(jí)安全狀態(tài)下并控制所述處理單元停止工作。
4.如權(quán)利要求2所述的安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其特征在于，所述處理單元內(nèi)設(shè)有一存儲(chǔ)部件，保存有供所述處理單元調(diào)用執(zhí)行的多個(gè)預(yù)設(shè)的執(zhí)行指令； 所述處理單元將需要屏蔽的保存于所述存儲(chǔ)部件中的多個(gè)所述執(zhí)行指令所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息。
5.如權(quán)利要求4所述的安全狀態(tài)切換系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第二檢測(cè)單元，連接在所述處理單元與所述第一存儲(chǔ)單元之間，用于檢測(cè)發(fā)送至所述處理單元的尋址請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)地址信息是否匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址信息，并攔截匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址信息的所述尋址請(qǐng)求。
6.一種安全狀態(tài)切換方法，適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用第一操作系統(tǒng)工作，并包括處理單元和第一存儲(chǔ)單元；所述處理單元從所述存儲(chǔ)單元中獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并接收和執(zhí)行來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的指令； 其特征在于，包括: 第一檢測(cè)單元，連接在所述第一存儲(chǔ)單元與所述處理單元之間； 安全處理單元，連接所述第一存儲(chǔ)單元； 所述第一檢測(cè)單元和所述安全處理單元均設(shè)置于所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的北橋芯片上； 所述安全狀態(tài)切換方法具體包括: 步驟SI，獲取外部輸入的狀態(tài)指令；步驟S2，根據(jù)所述狀態(tài)指令設(shè)置所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所處的安全狀態(tài): 當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第一級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常工作； 當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第二級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述第一檢測(cè)單元啟動(dòng)，并檢測(cè)所述處理單元調(diào)用的數(shù)據(jù)是否異常，隨后攔截被判斷為異常的所述數(shù)據(jù)； 當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述安全處理單元啟動(dòng)，并替代所述處理單元進(jìn)行工作。
7.如權(quán)利要求6所述的安全狀態(tài)切換方法，其特征在于，所述步驟S2中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述處理單元停止工作，隨后所述安全處理單元啟動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6所述的安全狀態(tài)切換方法，其特征在于，包括: 第二存儲(chǔ)單元，連接所述安全處理單元，保存有一第二操作系統(tǒng)；所述步驟S2中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于所 述第三級(jí)安全狀態(tài)下時(shí)，所述安全處理單元啟動(dòng)，并運(yùn)行所述第二操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。
9.如權(quán)利要求8所述的安全狀態(tài)切換方法，其特征在于: 所述處理單元內(nèi)設(shè)置有一存儲(chǔ)部件，用于保存多個(gè)預(yù)設(shè)的執(zhí)行指令，以供所述處理單元執(zhí)行； 設(shè)置一連接在所述處理單元與所述第一存儲(chǔ)單元之間的第二檢測(cè)單元； 在所述第二級(jí)安全狀態(tài)下，所述處理單元運(yùn)行所述第一操作系統(tǒng)并屏蔽所述執(zhí)行指令的步驟具體包括: 步驟S11，所述處理單元運(yùn)行所述第一操作系統(tǒng)，以將需要屏蔽的所述執(zhí)行指令對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址信息設(shè)定為可疑存儲(chǔ)地址信息； 步驟S12，所述第二檢測(cè)單元獲取發(fā)送至所述處理單元的尋址請(qǐng)求； 步驟S13，所述第二檢測(cè)單元將所述尋址請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址信息與所述可疑存儲(chǔ)地址信息進(jìn)行匹配: 若所述存儲(chǔ)地址信息匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S14 ； 若所述存儲(chǔ)地址信息不匹配于所述可疑存儲(chǔ)地址，則轉(zhuǎn)至步驟S15 ； 步驟S14，所述第二檢測(cè)單元攔截所述尋址請(qǐng)求，隨后返回所述步驟S12 ； 步驟S15，所述第二檢測(cè)單元放行所述尋址請(qǐng)求，隨后返回所述步驟S12。
【文檔編號(hào)】G06F21/55GK103942503SQ201410174774
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】景蔚亮, 封松林, 陳邦明 申請(qǐng)人:上海新儲(chǔ)集成電路有限公司