一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统
本专利技术适用信息安全领域及集成电路领域，针对密钥认证系统的一种全新的系统。
技术介绍
近些年来，随着智能卡、射频识别标签和传感器网络节点等物理实体的广泛应用，如何对这些物理实体实施有效认证是确保系统安全的关键因素。然而，由于这类实体普遍存在计算能力差、资源有限等问题，传统基于密码学的认证方法在应用时存在很大障碍。借鉴当前普遍使用的基于人体唯一特征指纹或虹膜对个人实施认证的思想，人们提出了基于物理实体的内在物理构造来唯一地标识单个物理实体，实现对物理实体有效认证的方法。这就是人们提出的通过PUF(物理不可克隆函数)集成电路识别概念。PUF是指对一个物理实体输入一个激励，利用其不可避免的内在物理构造的随机差异输出一个不可预测的响应这样一个物理不可克隆的函数。PUF最基本的应用是利用实体的唯一标识来实现认证，随着人们对PUF的理解和应用的不断深入，PUF又逐渐被应用到系统认证、密钥生成等更多的领域，并逐渐成为硬件安全领域研究中的一个热门话题。物理不可克隆函数最主要的优势在于它能够提供物理不可克隆的激励响应行为，具备抵抗物理克隆...
【技术保护点】
一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，其特征在于，本专利技术出了一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，包括SOC模块、AMBA AHB总线接口模块、激励判断模块、ECC编码模块以及PUF电路模块；其中SOC模块除了从串口接收激励输入外，还负责从AHB接口接收FPGA的经过ECC编码的PUF码，然后进行ECC解码得到对应激励的PUF码，SOC中CPU根据激励经过数据库查询到数据库中的PUF码，对比FPGA产生的PUF码是否一致；AMBA AHB总线接口模块负责CPU和FPGA通信，FPGA上的电路设计为基于AHB总线的CPU的从机，该接口将CPU传送过来的地址和数据进...
【技术特征摘要】
1.一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，其特征在于，本发明出了一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，包括SOC模块、AMBAAHB总线接口模块、激励判断模块、ECC编码模块以及PUF电路模块；其中SOC模块除了从串口接收激励输入外，还负责从AHB接口接收FPGA的经过ECC编码的PUF码，然后进行ECC解码得到对应激励的PUF码，SOC中CPU根据激励经过数据库查询到数据库中的PUF码，对比FPGA产生的PUF码是否一致；AMBAAHB总线接口模块负责CPU和FPGA通信，FPGA上的电路设计为基于AHB总线的CPU的从机，该接口将CPU传送过来的地址和数据进行寄存，用于FPGA其他模块；激励判断模块负责进行激励可用与否的判断，由于PUF电路只有部分激励可用，因此必须要进行激励可用与否的判断，若激励可用则送到PUF电路模块，否则不执行PUF电路；ECC编码模块负责将PUF电路产生的PUF码进行ECC编码，增强纠错能力，PUF电路模块为FPGA上的核心模块，该模块根据激励生成唯一的PUF码，给到ECC编码模块，经过编码后通过AHB总线送给SOC的CPU进行下一步处理；此外，FPGA上的PUF电路可以通过CPU对FPGA动态配置实现，大大增强了系统的灵活性以及安全性。2.如权利要求1所述的基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，其特征在于，该系统是基于完全自主研发的SoPC芯片设计，SoPC芯片系统架构为龙芯CPU+国产千万门级FPGA，互联通过AMBAAHB总线完成，最后基于SMIC65nm工艺流片得到，并且围绕该芯片设计了SoPC开发板，该开发板的除了核心SoPC芯片外，还搭配了SDRAM芯片、SPIFlash芯片、SRAM芯片、VGA芯片、USB转串口芯片以及NANDFlash芯片等。3.如权利要求1所述的基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，其特征在于，FPGA上的PUF电路可以通过CPU对FPGA动态配置实现，FPGA上的电路模块...
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