Qualcomm Simlock——启动检测流程

Simlock功能

simlock功能介绍

SIMLOCK功能的基本原理是通过私有加密算法，把加密后的定制参数保存在手机存储中，通过校验存储在手机中的加密信息和SIM卡中的信息来实现手机的高级的保护。功能实现中SIMLOCK进程需要查询存储在SIM卡中的IMSI、GID1、GID2相关信息，利用这些信息来实现不同SIMLOCK功能等级，达到限制不同运营商、地区等方案。

Sim卡参数

IMSI由以下4部分组成：

1)   移动国家码（the MobileCountry Code, MCC）,标识移动用户所属国家代号，占3位数字；

2)   移动网络码（the Mobile NetworkCode，MNC），由2或3位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动通信网;

3)   归属位置寄存器（the HomeLocation Register，HLR），标识SP；

4)   移动用户识别号（the MobileSubscriber Identification Number，MSIN），用以识别移动通信网中的移动用户；

GID1和GID2是存储在SIM卡中可选EF。包含了SIM和移动设备的联合识别标识符，用作辨别SIM是否能在规定的用户群里面使用。

SIMLOCK结构体

该结构体是simlock部分的重要结构体，整个逻辑会根据结构体中的变量来控制算法类型以及加密策略和simlock的种类等，所以熟悉该结构体对后续的代码很有帮助

typedef struct{
    uint8 salt[SALT_LEN];//SALT算法只生成一次，然后保存
    uint8 hck[HCK_LEN];//HCK变量是用从SML分区读取参数和SALT算法运算后的值
}SML_CONFIG;


typedef struct{
    uint32 magic;
    uint32 vaild_flag;
    uint8   reserved0[16];//保留，暂时没用
    uint8   reserved1[16];
    uint8   reserved2[16];
    uint8   usbkey[32];//USB KEY,SML KEY,CK0,CK1
 }PRI_DATA,QMI_PRI_REQ_RSP;


typedef struct{
    QMI_PRI_REQ_RSP pri_req;//计算RSP整个参数运算校验结果，然后存储这些参数
    uint8 config_hmac0[HMAC_LEN];//解析的时候再将参数运算一次，对比 QMI_PRI_REQ_RSP pri_req，然后确认数据是否完整，此变量保存结果
    SML_CONFIG sml_config[2];//计算SML_CONFIG，原理同上
    uint8 config_hmac1[HMAC_LEN];
}QMI_P_REQ;

typedef struct {
  simlock_sfs_enum_type                     sfs_type;
  simlock_device_mode_enum_type             device_mode;
  simlock_slot_policy_enum_type             slot_policy;//锁卡策略，比如说，锁单卡，双卡，4G，3G等情况
  simlock_subscription_policy_enum_type     sub_policy;
  simlock_category_status_type//锁卡算法种类，比如说SP算法，NS              category_status[SIMLOCK_SLOT_COUNT_MAX][SIMLOCK_CATEGORY_COUNT_MAX];

} simlock_config_data_type;
typedef struct
{
  simlock_category_header_data_type   category_header;
  uint32                              code_data_length;
  simlock_category_code_data_type   * code_data_ptr;
} simlock_category_file_data_type;//QC种类说的是锁卡的算法，比如SP锁，NW锁等，一共是5种，在3GPP运算的函数中源码


typedef struct
{
  simlock_category_enum_type category_type;
  boolean                    auto_lock;
  simlock_code_enum_type     code_type;
  uint32                     num_retries_max;
  uint32                     curr_retries;
  uint32                     iteration_cnt;
  simlock_salt_type          salt;
  simlock_hck_type           hck;
  uint8                      num_of_codes;
} simlock_category_header_data_type;

SIMLOCK流程图

PS：由于Simlock流程涉及工厂流程、导key流程、开机流程、解锁流程、rebuild流程等，目前该文档主要讲解开机流程，其余流程后续会在另外文档补充：

simlock代码分析

modem端simlock代码大致分析如下：
  1  simlock_init
     simlock_status = simlock_config_check_dir(SIMLOCK_DIR_SAFE);//判断modem中 EFS文件目录是否存在
     simlock_status = simlock_config_check_config_file();//判断config文件是否存在
     simlock_status = simlock_file_check(simlock_sfs_config_file, &sfs_file_len);//判断simlock 配置文件  simlock_create_dir_and_default_config_file //创建EFS文件的路径（safe/sys/uim/simlock）和默认的配置文件
     simlock_status = simlock_config_create_config_file(); 
     simlock_init_fs();//如果首次启动或者是ST1/ST2擦除会重新构建simlock的配置和category文件和config文件
        ret = jrd_secro_get_length_and_errorCode(&len, &errorCode);//获取security data长度
        ret = jrd_secro_load(pPersoBuffer,len);// 从share memory中获取security data文件数据
     simlock_perso_status = simlock_perso_parse_and_get_persoData(pPersoBuffer,uPolicyAndStatusDataFromPerso,uintCategoryDataFromPerso, CU);//解析数据\得到配置文件中的具体配置值（函数通过库提供，只能看到接口）
     simlock_status = simlock_customize_setPolicy_msg() //根据解析出来的值设置policy
     simlock_status = simlock_set_simlock_policy()  //根据解析出来的值设置policy
     simlock_status = simlock_config_update_and_write_policies(policy_msg_ptr, &config_file_data); //把policy update到simlock config文件中去
     simlock_status =simlock_customize_lockCK_msg(customize_lockCK_msg_req_ptr,&CategoryDataFromPerso[uLoop]);//从解析出来的文件中配置 cateory锁相关的结构体
     simlock_status = simlock_set_lock_ck(&customize_lockCK_msg_req_ptr->message.lock_ck_msg);//cateory锁相关的操作，将解析出来的数据最终配置到sfs文件系统中
  2  simlock_run_algorithm  //simlock的核心算法
        simlock_status = simlock_config_read_config_data(&config_file_data);//读取sfs文件系统中的config 文件
            simlock_3gpp_run_algorithm() //验证sim卡数据和config/cateory锁目录的数据是否匹配
                 simlock_3gpp_run_algorithm_nw //锁mcc，mnc
                 simlock_3gpp_run_algorithm_ns     
                 simlock_3gpp_run_algorithm_sp
                 simlock_3gpp_run_algorithm_cp        //判断是哪种锁类型，进行相应的运算，判断卡是否有效
                 simlock_3gpp_run_algorithm_sim
                 simlock_3gpp_run_algorithm_spn //锁mcc，mnc，gid1
                 simlock_3gpp_run_algorithm_iccid

以上五类会根据5种对应的锁卡策略来进行运算，如下：

1) Network（N），作用是限制ME使用特定的网络。N码（又叫PLMN）由MCC和MNC两部分组成。默认的MNC占用2位数，一个字节，也有特殊的情况是占用3位数；

2) NetworkSubset（NS），作用是限制ME使用指定供应商提供的SIM卡。NS码（又叫HLR），占用2位数，在IMSI中的第6，7位；

3) ServiceProvider（SP）, 作用是网络服务商限制用户在ME上使用特殊服务，SP码被定义在GID1文件的第一个字节；

4) Corporate（C），作用是限制公司员工或客户使用定制的ME时不能使用其它的SIM卡。GID2文件的第一个字节定义了C码，C码也可以在GID2文件的第一个，第二个，第三个和第四个字节定义；

5) SIM(SIM),作用是运营商限制ME只能使用特定的SIM卡。SIM号在IMSI中的从第８位到第15位（或者是从第9位到第15位，当MNC是占3位的时候）。SIM码是由N号，NS号和SIM号组成的IMSI号。