安全芯片中密码算法的多IP核集成方法

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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核具备同样的增加。时钟频率是不现实的，因为硬件平台的运行频率往往依赖方法二，为每个IP核配备专用双端口数据存储器口，于这一平台所采用的主控制器运行频率，而

6、要提高主控制实现多IP核集成。采用配备双端口存储器可以满足硬件器的运行频率，以达到与不同IP核运算频率一致，不具有平台与IP核异频处理要求，能够实现不同数据位宽之间实际可行性。在具体实现多IP核集成时，密码算法IP核的转换，能够进行多个IP核对不同数据的同步运算处理。在进行系统前端设计时，设计简单且实现方便。但由于密*现代通信国家重点实验室基金资助项目(914oc1106030806)码服务是一个有序的过程，为每个IP核均配备专用存储⋯。，m⋯⋯⋯，j点击田、区，会造成系统资源浪费，且极大地增加

7、了芯片后端设计号，完成系统对IP核的功能调用。不同IP核与同一数据中的布局布线难度。处理区的动态可重构可以有效节省片内存储资源，提高存在分析上述两种集成方法基础上，本文基于方法二，储区利用效率。给出了一种改进的多IP核集成设计方法。方法采用IP采用IP桥接技术实现密码算法多IP核集成，不仅可桥接技术，将同一双端口存储器与不同IP核进行动态重能节省系统资源消耗，在密码服务提供方面也具有一定优构，实现多IP核集成。与方法一相比，采用IP桥接技术势。密码服务通常是一个有序的过程，在提供密码服务实现多I

8、P核集成可以显著减少芯片的研发成本；与方法时，由于减少了在不同IP专用数据处理区之间的数据转二相比，改进方法不仅能够有效整合芯片内部资源，还可移操作，因而可以有效提高系统对数据的处理效率。例以降低系统功耗，提高芯片的整体性能。如，在完成一次签名服务时，一般先对签名数据进行杂凑值运算，再调用公钥密码算法对杂凑结果进行签名，完成2IP桥接技术设计原理与具体实现对签名数据的签名服务。在这一过程中，将签名服务作为IP桥接技术的核心是IP桥(IP—bridge)的设计与实一个完整的基本服务功能进行调用，系