信息安全芯片ppt课件.ppt

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1、信息安全芯片——市场、技术与问题清华大学微电子学研究所陈弘毅内容提要信息安全芯片必要性市场技术问题国家“十五”科技计划微所工作介绍过去现在未来信息安全芯片——必要性信息安全问题信息安全技术密码技术，……密码技术密码算法+密码协议密码芯片密码算法或协议的有效实现信息安全芯片密码芯片，……信息安全芯片——市场基本认识宏观估计：保密通信、身份识别、数字签名，各界对信息安全问题的重视=市场机会不能及时提供产品、创造需求=市场机会的丧失目前处于发育阶段，需各方努力，共同推动；但市场的最终形成需要一个过程未来规

2、模：不确定如果能让每一个人有一台数字签名和验证的机器，则市场规模应该不小！信息安全芯片——市场中间产品、辅助产品客户系统方案芯片系统集成信息安全芯片——市场产品状况随机数发生器：RNG(RandomNumberGenerator)对称密码算法：DES，3DES，AES非对称密码算法：RSA，ECC安全处理器平台：SOC(MPC180)信息安全芯片——市场国内状况国家政策市场壁垒发展空间部门、行业中的应用（银行、税务、证券、海关、……）缺乏通用产品（通信、电子政务）市场的形成国外产品的渗透机会与挑战提

3、供合适产品=抓住机会供给创造需求需求引导供给数字证书——数字奥运信息安全芯片——技术算法类型随机数发生器（真、伪）分组算法消息摘要算法公钥算法典型算法RC4DES，3DES，IDEA，AESMD4，MD5，SHA-1RSA，ECC信息安全芯片——技术芯片类型单功能：DES，3DES，AES，RSA，物理噪声源多功能高端、低端SOC、ASIC嵌人式（Embeddedsystems)特征输入输出数据宽防攻击目前一种趋势：扩展CPU功能，包括大数处理功能信息安全芯片——问题算法空缺：国内标准算法矛盾：国内

4、标准与国际通行算法如何规划芯片微控制器与CPU工艺、流片、投片防攻击防逻辑攻击防物理攻击国家“十五”科技计划算法标准随机数分组算法消息摘要ECC算法的芯片实现数字物理噪声源分组加密芯片ECC（192，素数域，300次/秒）RSA（1024，2000次/秒）SOC方式（192，2000次/秒；1024，2000次/秒）组织实施（各方协调）清华微所工作介绍——过去信息安全芯片近20种微小型保密机：2种保密机微电子化：3种保密电台：2种密码专用芯片：完成2种；在做3种IC卡芯片：完成4种；在做4种专利美国

5、发明专利3个清华微所工作介绍——过去微小型保密机密码序列产生ASICIC854-34mP阱CMOS工艺，面积5.6x6.0mm2(1991年)上海贝岭序列密码同步ASICIC854-44mP阱CMOS工艺硅栅门阵列设计芯片面积5.7x5.8mm2(1991年)上海贝岭清华微所工作介绍——过去保密机微电子化保密机同步电路：4mP阱CMOS工艺面积：4.74.4mm2(1992年)上海贝岭密码接口:3m硅栅N阱CMOS面积:4.374.48mm2(1993年)上海贝岭清华微所工作介绍——过去

6、保密机微电子化密码产生:3m硅栅N阱CMOS面积:4.374.48mm2(1994年)上海贝岭清华微所工作介绍——过去密码流发生器：1.2μm双层金属布线N阱CMOS门阵列基片主时钟可达30MHz，低电压工作：3.3V以下，低功耗，小于2mw上海贝岭（2019）清华微所工作介绍——过去码流相关器：N阱1.2m双层金属CMOS工艺低电压：3.3V以下，低功耗：静态功耗小于1mw上海贝岭（2019年）清华微所工作介绍——过去DES和Tri-DESTHS00110DES处理器标准DES算法单片ECB

7、模式的DES加密与解密40管腿双列直插封装(DIP-40)1.2mCMOS工艺，8千门，7x7mm2，时钟频率10MHz，数据处理速度40Mbit/sec无锡上华（2000年）清华微所工作介绍——过去AESTHS00111AES0.35mCMOS工艺4万门面积3x3mm2时钟频率66MHz数据处理速度844.8Mbit/sec上海华虹NEC（2019年）清华微所工作介绍——过去RSATHM256模幂乘处理器(2019年)基于Montgomery算法线性脉动阵列流水线结构256bit试验芯片规模：

8、18677等效门24腿DIP封装0.8m双层金属CMOS工艺，实测时钟频率90MHz以上RSA加解密运算速度达117Kbps如0.25m工艺可获1Mbps数据率欧洲CMP公司加工制造清华微所工作介绍——过去SHA-1：0.6m双层金属CMOS工艺1万7千等效门面积：4x4mm2时钟频率：25MHz数据处理速度：175Mbit/sec无锡上华（2019年）清华微所工作介绍——过去专利“AMethodofModularReductionandModularReduc