安全芯片中密码算法的多IP核集成方法.pdfVIP

专题论述 安全芯片中密码算法的多 lP核集成方法* ■ 解放军信息工程大学 温 圣 军 张 鲁 国 张 国 芳 ■ 解放军装备指挥技术学院 李 晋 JIl ■解放军东海舰队司令部六分队 蒋 鸿 基于 目前 SoC安全芯片多IP核集成的现实需要 ，在分析现有方法的基础上 ，设计并具体实现 了一种多IP 摘 要 核集成方法。该方法通过 IP桥 ，实现 了不同 IP核与 同一双端 口存储 区的动态重构 ，有效整合 了芯片 内 部 资源，提高 了芯片的整体性 能。 关键词 安全芯片 密码算法 多IP核集成 资源与性能 信息社会 中，基于密码算法设计的安全芯片，能够为 运算频率会远高于硬件平台的运行频率，各 IP核的运算 用户 的敏感信息提供有效的机密性与完整性保护。信息 频率也不尽相 同。因此 ，要实现 IP核与硬件平 台挂接集 化的不断深入使得人们对信息安全服务的需求呈现使用 成 ，需首先解决硬件平 台与 IP核的时钟不一致问题 。 简单化 、功能多样化 、高度集成化等趋势。这要求安全芯 第二 ，硬件平台与 IP核、不 同 IP核之 间处理数据位 片在单一的硬件平 台上 ，最大限度地提供多样 的密码服 宽的不一致要求。同样是出于提高数据处理速度考虑 ，设 务 ，并且具备标准统一 的对外服务接 口。功能多样化与高 计者在设计 IP核时，一般采用较大的数据位宽。实现不 度集成化 ，已经成为当前 以及今后安全芯片设计 的必然 同数据位宽的转换 ，是 IP核能否正确处理数据 的基本 要求 。 条件 。 安全芯片的功能多样化设计要求可以由软件方式实 第三，能够灵活调用不同IP核的功能，对 目标数据进 现，也可通过集成多个硬件密码算法 IP核完成。由于密 行相应处理 。单一硬件平 台与多 IP核 的挂接集成 ，需要 码算法 IP核集成安全性较高，在 向外提供密码服务时，数 相应机制来最终实现对不 同IP核功能的灵活调用 。通过 据处理速度较快 ，且不 占用主控制器运算资源 ，相对于软 IP功能调用机制 ，硬件平 台可 以完成多个 IP核对不 同数 件实现方法，更适合于安全芯片的实际应用需要。因此， 据的同步运算处理，也可 以单独调用某一 IP核进行数据 在 已有的多功能安全芯片设计 中，一般采取多密码算法 处理 。 IP核集成 ，实现安全芯片功能多样化 。 基于上述多 IP核集成设计要求，当前文献中已有的 实现方法主要有 ： 1 密码算法多 IP核集成要求及方法 方法一 ，使用第三方专用系统总线 ，实现多 IP核集 在单一硬件平 台上集成多个密码算法 IP核 ，需要满 成 ]。采用第三方专用系统总线 ，将不 同 IP核与总线挂 足三条基本设计要求 ： 接 ，实现多 IP核集成 。其优点在于 ：专用系统总线功能强 第一 ，硬件平台运行频率与 IP核运算频率 的不一致 大，支持不同频率、不同端 口的IP核集成，能够进行多个 要求 。通常情况下 ，设计者在进行 IP核实现时，出于数据 IP核对不同数据的同步运算处理 ，便于系统设计与实现。 处理速度的需要 ，一般都会尽量提高 IP核运算频率 ，以实 但 由于需要采用第三方总线 ，因而芯片的研发成本会相应 现对数据的高速处理。要求硬件平台与 IP核具备同样的