车联网信息安全soc设计与应用开发

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1、厦门大学博硕士论文摘要库1厦门大学博硕士论文摘要库2厦门大学博硕士论文摘要库3车联网信息安全SOC设计与应用开发摘要随着信息传输技术在汽车领域的广泛应用，车载系统的信息安全问题却日益突出，已经成为社会各界广泛关注的焦点，因此设计一款能够保证车载用户信息安全，并能实现多种安全服务的信息安全SOC芯片，已成为车联网信息安全领域的研究重点。本文首先从分析目前车载信息系统的安全问题出发，阐述目前车联网SOC芯片在信息安全处理方面的研究现状，并根据车联网信息安全服务需求，选择并实现所需的安全算法。最后对实现的安全模块以及其它应用模块进行系统集成，完成车联网信息安全SOC芯片

2、的设计。为了满足车联网对信息处理的实时性要求，本文针对传统非对称密码算法计算速度慢、效率低的问题，还对所选用的RSA和ECC两种非对称密码算法及其硬件实现进行了优化设计。本文的主要工作成果体现在：1、针对RSA算法串行实现速度慢，并行实现成本高的问题，提出了一种基于流水线技术的模幂运算结构，并对模幂算法及其模乘运算结构进行改进，从而减少了迭代次数，降低了硬件实现成本。其FPGA原型实现结果表明，该RSA模块的硬件实现成本近似为传统并行结构的1/2，且数据吞吐率高，可达14Mb/s。2、针对ECC算法运算速度慢，硬件实现成本高的问题，本文首先通过对底层算法进行改进，

3、提出了一种合并的IMS算法。然后对顶层算法进行模乘和模平方两路并行调度分解，从而提高了顶层算法的计算速度。最后对这些算法的硬件实现进行优化设计，从而降低了硬件实现成本。其FPGA原型实现结果表明，本文设计的厦门大学博硕士论文摘要库ECC模块无论在计算速度上还是硬件成本上都达到了较好的优化效果，与其它设计相比，其性价比最高。3、基于改进的RSA与ECC硬件实现方案，复用了LEON3核、AES对称密码模块、Hash模块及其他一些接口控制模块，完成了面向车联网信息安全的SOC芯片设计。并利用Virtex-5的FPGA开发平台完成了SOC的原型实现及在车载RFID领域上应

4、用开发。关键词：车联网；RSA算法；椭圆曲线密码算法；无线射频识别；I车联网信息安全SOC设计与应用开发AbstractWiththewideapplicationofinformationtransmissiontechnologyinthefieldofautomobile,theinformationsafetyofthevehiclesystemhasbecomenotonlyaseriousproblembutalsothefocusofthepublic,soitisquitenaturalthataSOCchipwhichcanguaranteeth

5、einformationsafetyofthevehiclesystemandoffervarioussecurityserviceshasnowbeentheresearchemphasisofthefield.Thispaperfirstlyanalyzesthecurrentinformationsafetyofthevehiclesystemandgivesabriefsummaryoftheresearchstatus.Secondly,Somealgorithmsarechosenaccordingtothedemandofthevehicularne

6、tworking.Atlast,aintegrationofthesafetymodulesandtheotherapplicationmodulesiscarriedouttoformacompletevehicular-networking-information-safetySOCchip,whichworksasthehardwareintheinformationsecurityserviceofthevehiclesystem.Inordertomeettheinstantaneityofthevehicularnetworkingsystemando

7、ptimizethelowefficiencyandspeedofthetraditionalasymmetriccryptographicalgorithm,amodificationismadetotheRSAandECCalgorithmandthehardwareapplication.Themainachievementofthispapercanbeconcludedas:AnefficientpipelinedarchitectureispresentedtosolvetheproblemofhighhardwarecostofR-Lmodulare

8、xpone