基于國密算法和PUF技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安全芯片設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-03-06 04:11
物聯(lián)網(wǎng)即連接了人、物以及服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)。近年來,隨著智能終端的普及以及信息技術(shù)、人工智能的迅猛發(fā)展,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能設(shè)備已經(jīng)逐漸走進人們的生活,智能燈、智能音響更是隨處可見。不久的將來,將會有數(shù)百億的智能節(jié)點接入互聯(lián)網(wǎng)。然而,物聯(lián)網(wǎng)作為一個龐大的網(wǎng)絡(luò),其所面臨的安全挑戰(zhàn)更是不容小覷。安全性高、實時性強和功耗低的安全芯片能夠在物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前,我國已經(jīng)提出了一系列商用密碼算法用于保證信息安全,將國密算法集成到安全芯片內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的加密解密、簽名驗簽等安全功能。近年來,物理不可克隆技術(shù)逐漸成熟,在硅片上實現(xiàn)的物理不可克隆函數(shù)(PUF),其利用芯片的制造工藝偏差而產(chǎn)生的物理隨機性,提取出與該物體唯一相關(guān)的特征量。通過該特征量,可以唯一識別對應(yīng)的物體,而且該特征量無法被復(fù)制,因為生產(chǎn)過程中的工藝偏差是無法被復(fù)制的;诎雽(dǎo)體技術(shù)的PUF具有不可復(fù)制性、唯一性、穩(wěn)定性、免疫侵入式攻擊的性質(zhì),采用PUF技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安全芯片能夠很大程度的提高設(shè)備的防偽和抗攻擊能力。本文采用AMBA總線系統(tǒng),并結(jié)合國產(chǎn)32位低功耗CPU、國密SM2/3/4...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增長速度Figure1-1Thegrowthrateofnetworkingdevices
這兩個步驟運算完行了優(yōu)化設(shè)計,[3密碼芯片。擎主要實現(xiàn)了 SM息填充與消息分組及 512Bit 的輸入數(shù)值 Dout。閑狀態(tài) idle、寫狀態(tài)號 W 置 1,模塊進代完成后 finish 信號保留運算結(jié)果進入換圖。idleW=0R=0
線[38]。其中,AHB 總線一般用于連接高性能、高吞吐率的模塊,例如 CPU、DMM 等;ASB 總線是一種用于連接微處理器和系統(tǒng)外設(shè)的高性能總線,同 AHB,其數(shù)據(jù)寬度較小且采用雙向數(shù)據(jù)總線;APB 總線是外圍互聯(lián)總線,一般RT、SPI 等低速模塊,主要優(yōu)點是協(xié)議簡單易于使用。AMBA 總線系統(tǒng)中,AHB 和 APB 總線應(yīng)用最為廣泛。AHB-Lite 總線是 AH簡化版。二者的區(qū)別是:AHB 總線支持多個主設(shè)備而 AHB-Lite 總線僅支持備,因此,與 AHB 總線相比,AHB-Lite 總線不需要總線仲裁器。由于本課題芯片除CPU之外沒有其它主設(shè)備,因此采用的AHB-Lite總線協(xié)議。文獻[39][4用 AHB 總線接口設(shè)計了 IDE 硬盤接口、DES IP 核以及 DMA 控制器。AHB-Lite 總線組成的 SoC 系統(tǒng)一般由主設(shè)備(Master)、從設(shè)備(Slave)和 (Infrastructure)3 部分組成。所有數(shù)據(jù)的傳輸都由主設(shè)備主動發(fā)出,從設(shè)備接備的訪問請求后作出回應(yīng);A(chǔ)結(jié)構(gòu)由多路選擇器(Multiplexor select)和譯coder)組成。圖 3-1 是一個簡單的 AHB-Lite 系統(tǒng)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SM9及其PKI在電子政務(wù)郵件系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 聞慶峰,楊文捷,張永強. 計算機應(yīng)用與軟件. 2017(04)
[2]非確定性仲裁型物理不可克隆函數(shù)設(shè)計[J]. 葉靖,胡瑜,李曉維. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[3]SM9標識密碼算法綜述[J]. 袁峰,程朝輝. 信息安全研究. 2016(11)
[4]SM3密碼雜湊算法[J]. 王小云,于紅波. 信息安全研究. 2016(11)
[5]固定輪密鑰的SM3算法密碼芯片的設(shè)計[J]. 陳章進,姜鵬程,李瀚超,陳旭東. 工業(yè)控制計算機. 2016(10)
[6]一種低成本物理不可克隆函數(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)及其RFID應(yīng)用[J]. 劉偉強,崔益軍,王成華. 電子學(xué)報. 2016(07)
[7]商用密碼技術(shù)在中央企業(yè)商業(yè)秘密保護中的應(yīng)用[J]. 王海濤. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報. 2016(02)
[8]SM3算法高速ASIC設(shè)計及實現(xiàn)[J]. 于永鵬,嚴迎建,李偉. 微電子學(xué)與計算機. 2016(04)
[9]一種低資源消耗的物理不可克隆函數(shù)FPGA設(shè)計[J]. 劉政林,劉柏均,魯趙駿,童喬凌. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]嵌入式系統(tǒng)芯片中SM2算法軟硬件協(xié)同設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 鐘麗,劉彥,余思洋,謝中. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
博士論文
[1]量子加密相關(guān)理論與應(yīng)用研究[D]. 王育齊.電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]國密算法在移動支付中的應(yīng)用研究[D]. 駱培培.鄭州大學(xué) 2017
[2]高速公路ETC系統(tǒng)國密算法遷移研究與驗證[D]. 燕科.長安大學(xué) 2016
[3]基于國密算法的金融IC芯片硬件加速電路設(shè)計[D]. 資義純.華中科技大學(xué) 2016
本文編號:3066413
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增長速度Figure1-1Thegrowthrateofnetworkingdevices
這兩個步驟運算完行了優(yōu)化設(shè)計,[3密碼芯片。擎主要實現(xiàn)了 SM息填充與消息分組及 512Bit 的輸入數(shù)值 Dout。閑狀態(tài) idle、寫狀態(tài)號 W 置 1,模塊進代完成后 finish 信號保留運算結(jié)果進入換圖。idleW=0R=0
線[38]。其中,AHB 總線一般用于連接高性能、高吞吐率的模塊,例如 CPU、DMM 等;ASB 總線是一種用于連接微處理器和系統(tǒng)外設(shè)的高性能總線,同 AHB,其數(shù)據(jù)寬度較小且采用雙向數(shù)據(jù)總線;APB 總線是外圍互聯(lián)總線,一般RT、SPI 等低速模塊,主要優(yōu)點是協(xié)議簡單易于使用。AMBA 總線系統(tǒng)中,AHB 和 APB 總線應(yīng)用最為廣泛。AHB-Lite 總線是 AH簡化版。二者的區(qū)別是:AHB 總線支持多個主設(shè)備而 AHB-Lite 總線僅支持備,因此,與 AHB 總線相比,AHB-Lite 總線不需要總線仲裁器。由于本課題芯片除CPU之外沒有其它主設(shè)備,因此采用的AHB-Lite總線協(xié)議。文獻[39][4用 AHB 總線接口設(shè)計了 IDE 硬盤接口、DES IP 核以及 DMA 控制器。AHB-Lite 總線組成的 SoC 系統(tǒng)一般由主設(shè)備(Master)、從設(shè)備(Slave)和 (Infrastructure)3 部分組成。所有數(shù)據(jù)的傳輸都由主設(shè)備主動發(fā)出,從設(shè)備接備的訪問請求后作出回應(yīng);A(chǔ)結(jié)構(gòu)由多路選擇器(Multiplexor select)和譯coder)組成。圖 3-1 是一個簡單的 AHB-Lite 系統(tǒng)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SM9及其PKI在電子政務(wù)郵件系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 聞慶峰,楊文捷,張永強. 計算機應(yīng)用與軟件. 2017(04)
[2]非確定性仲裁型物理不可克隆函數(shù)設(shè)計[J]. 葉靖,胡瑜,李曉維. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[3]SM9標識密碼算法綜述[J]. 袁峰,程朝輝. 信息安全研究. 2016(11)
[4]SM3密碼雜湊算法[J]. 王小云,于紅波. 信息安全研究. 2016(11)
[5]固定輪密鑰的SM3算法密碼芯片的設(shè)計[J]. 陳章進,姜鵬程,李瀚超,陳旭東. 工業(yè)控制計算機. 2016(10)
[6]一種低成本物理不可克隆函數(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)及其RFID應(yīng)用[J]. 劉偉強,崔益軍,王成華. 電子學(xué)報. 2016(07)
[7]商用密碼技術(shù)在中央企業(yè)商業(yè)秘密保護中的應(yīng)用[J]. 王海濤. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報. 2016(02)
[8]SM3算法高速ASIC設(shè)計及實現(xiàn)[J]. 于永鵬,嚴迎建,李偉. 微電子學(xué)與計算機. 2016(04)
[9]一種低資源消耗的物理不可克隆函數(shù)FPGA設(shè)計[J]. 劉政林,劉柏均,魯趙駿,童喬凌. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]嵌入式系統(tǒng)芯片中SM2算法軟硬件協(xié)同設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 鐘麗,劉彥,余思洋,謝中. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
博士論文
[1]量子加密相關(guān)理論與應(yīng)用研究[D]. 王育齊.電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]國密算法在移動支付中的應(yīng)用研究[D]. 駱培培.鄭州大學(xué) 2017
[2]高速公路ETC系統(tǒng)國密算法遷移研究與驗證[D]. 燕科.長安大學(xué) 2016
[3]基于國密算法的金融IC芯片硬件加速電路設(shè)計[D]. 資義純.華中科技大學(xué) 2016
本文編號:3066413
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3066413.html
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