基于嵌入式CPU的加解密子系统.pdf

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1、第40卷第9期计算机工程2014年9月Vo1．40No．9ComputerEngineeringSeptember2014·安全技术·文章编号：1000-3428(2014)09-0183-07文献标识码：A中图分类号：TP309基于嵌入式CPU的加解密子系统王剑非，马德，熊东亮，陈亮。，黄凯。，葛海通(1．公安部第一研究所，北京100048；2．杭州电子科技大学微电子CAD所，杭州310018：3．浙江大学超大规模集成电路设计研究所，杭州310027；4．杭州中天微系统有限公司，杭州310012)摘要：针对信息安全等级和应用场合变化时IP级复用的片上系统(SoC)集成验证

2、效率低的问题，提出一种基于嵌入式CPU的加解密子系统。子系统包括RSA，DES，AES等多种加解密模块，通过硬件上的参数配置，构造满足不同信息安全应用和等级的子系统；采用低功耗高性能的嵌入式CPU，作为SoC中主CPU的协处理器，控制各加解密模块的工作，可减少对主CPU的访问，以降低功耗。将经过验证的加解密子系统作为整体集成到SoC中，实现子系统复用，可减少SoC设计和集成工作量，降低SoC验证难度；利用门控时钟技术，根据各加解密模块的工作状态管理时钟，从而降低加解密子系统的功耗。采用CKSoC设计集成方法，在SoC集成工具平台上可快速集成不同配置下的基于嵌入式CPU的加解

3、密子系统。实验结果表明，构造子系统后的SoC设计和验证工作量明显减少，提高了工作效率。关键词：加解密子系统；系统复用；片上系统集成；高级加密标准；数据加密标准EncryptionandDecryptionSubsystemBasedonEmbeddedCPUWANGJian．fei’，MADe，XIONGDong．1iang，CHENLiang，HUANGKai，GEHai．tong(1．TheFirstResearchInstituteoftheMinistryofPublicSecurity，Beijing100048，China；2．InstituteofMicroe

4、lectronicsCAD，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China；3．InstituteofVLSIDesign，Zh~iangUniversity，Hangzhou310027，China；4．C．SkyMicrosystemsCo．，Ltd．，Hangzhou310012，China)【Abstract】ToimprovetheefficiencyofSystem·on—Chip(SoC)integrationandverificationfordifferentapplicationsofinformationse

5、curity，acompleteandpre—verifiedencryptionanddecryptionsubsystembasedonembeddedCPUisproposed．ThesubsystemincludescryptographymodulessuchasRSA，DES，AESandsoon．Itcansatisfyapplicationsofdifferentrequirementsonsecuritylevels．TheembeddedCPUinsubsystemisalow—powerandhigh·performanceCPU。asacoproce

6、ssorformainCPUinSoC．Itisresponsibleforcontrollingtheoperationofcryptographymodules，reducingboththecomputationloadofthemainCPUandthepowerofSoCgreatly．Integratingthepre—verifiedencryptionanddecryptionsubsystemasawholetoSoC，significantlyreducesSoCdesignandintegrationeffortandlowersthedificult

7、yofSoCverification．Usinggatedclocktechnology，whichmanagestheclockofcryptographymodulesbasedontheirstates，reducesthepowerofsubsystemeffectively．AccordingtotheCKSoCIntegrationmethod，thesubsystembasedonembeddedCPUindifferenthardwareconfigurationcanbeimplementedqu