可编程逻辑器件加密设计与实现

发布时间：2025-05-20 05:09

　　可编程逻辑器件既继承了专用集成电路的大规模、高集成度、高可靠性的优点,又克服了专用集成电路设计周期长、投资大、灵活性差的缺点,逐步成为复杂数字硬件电路设计的理想首选。在投入数月之久的设计工作后,最令人害怕的莫过于辛辛苦苦的设计成果失窃。因此,可编程逻辑器件的安全问题也越来越受到人们的关注。 对于采用SRAM(static random access memory)工艺的可编程逻辑器件而言,要求每次上电,对可编程逻辑器件进行重配置,这就使得可以通过监视配置的位数据流,进行克隆设计。对于Flash/Anti-Fuse工艺的可编程逻辑器件而言,通过解除芯片上的安全位,让芯片允许读回作业,如此窃贼就能获得器件中的电路。为了保护知识产权,有的可编程逻辑器件现在能够对比特流进行加密。然而,对于不具备嵌入式比特流加密手段来加密配置比特流的可编程逻辑器件而言,需要在生产过程中增加步骤对可编程逻辑器件中的密钥进行编程,因而提高了成本。对于大批量应用,使用加密存储卡的性价比会更高一些。 本文对可编程逻辑器件存在的保密性问题进行深入的分析,提出使用加密存储卡加入安全认证的可编程逻辑器件加密设计...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1AT88SC0104C～25616C加密存储卡系列基本组成

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文(6)支持页写模式，每页16B。(7)数据安全防护功能：64bit认证协议；密文和校验方式；密文流传方式；协议认证错误计数器；读、写访问控制密码；密码错误计器；可按存储分区配置访问权限；电压和时钟频率监视。(8)重复擦写次数为100000....

图2-4I2C总线上的数据位传送Fig.2-4Thedatabittransferofinter-integratedcircuitserialbus

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文停止数据传输：当SCL为高电平状态时，SDA由低电平变为高电平的沿被认为是“停止”信号。随着“停止”信号的出现，所有的外部数据都结束。数据有效：在出现“启动”信号以后，在SCL为高电平状态时，SDA是的，这是数据线的状态就是要传送的数据。在I2....

图3-1典型的克隆方法示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文之后，外部电路需要将配置数据重新载入到片内的配置RAM中。在芯片配置完成之后，内部的寄存器以及I/O管脚必须进行初始化。等到初始化完成以后，芯片才会按照用户设计的功能正常工作，即进入用户模式。一般采用SRAM工艺的FPGA/CPLD有....

图3-2设计安全解决方案

如果在配置完成后使FPGA处于非工作状态，利用加密存储码验证信息与FPGA进行通信，仅在验证成功的情况下使能FPGA，则能有效地对设计进行加密。对其它可编程逻辑器件而言，在上电后初除加密电路外的内部其它作，仅在与加密存储卡成功认证后方使能其它电路模块工作，则实的加密。由....

本文编号：4046899