一种数据加密系统及方法技术方案

一种数据加密系统及方法，设置在FPGA SoC上，包括：MCU和至少一个基于FPGA实现的FPGA加密模块；其中，MCU中集成有至少一种加密算法，每个FPGA加密模块集成一种加密算法；MCU，用于获取目标对象对应的所有加密算法，通过确定不同加密算法由MCU自身执行或由对应的FPGA加密模块执行获取多种加密组合方案，利用预置加密性能信息获取每种加密组合方案的加密性能信息，根据预设要求确定适用于目标对象的加密组合方案，并根据确定的加密组合方案采用对应的方式对目标对象的数据进行加密；FPGA加密模块，用于根据MCU的控制对目标对象的数据进行加密。本申请实施例使得确定的加密组合方案的加密性能均衡。加密性能均衡。加密性能均衡。

【技术实现步骤摘要】
一种数据加密系统及方法


[0001]本文涉及数据加密技术，尤指一种数据加密系统及方法。

技术介绍

[0002]现有实现数据安全加密的芯片主要有以下三种方式：一种是通过专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)安全加密芯片实现安全加密，一种是通过可编程阵列逻辑(Field Programmable Gate Array，FPGA)硬件实现安全加密，还有一种是通过微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)软件实现安全加密。
[0003]其中，ASIC安全加密芯片开发周期长，而且芯片功能固定，不能重定义升级，而通过FPGA硬件实现安全加密需要大量的硬件逻辑资源，运行速度快，但功耗较高，另外通过MCU软件实现安全加密依赖MCU的运算能力，功耗较低，但运行速度较慢，加速能力较弱。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种数据加密系统及方法，能够对侧重数据并行加速能力的FGPA进行数据加密时的加密性能以及侧重数据处理能力的MCU进行数据加密时的加密性能进行综合考虑，使得确定的加密组合方案的加密性能均衡。
[0005]FPGA并行处理的能力对加密性能和MCU的数据处理能力综合进行考虑，得到一种加密性能均衡的加密方案。
[0006]本申请提供了一种数据加密系统，设置在可编程阵列逻辑系统级芯片(Field Programmable Gate Array System on Chip，FPGA SoC)上，包括：微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)和至少一个基于FPGA实现的FPGA加密模块；其中，所述MCU中集成有至少一种加密算法，每个所述FPGA加密模块集成一种加密算法；
[0007]所述MCU，用于获取目标对象对应的所有加密算法，通过确定不同加密算法由所述MCU自身执行或由对应的所述FPGA加密模块执行获取多种加密组合方案，利用预置加密性能信息获取每种加密组合方案的加密性能信息，根据预设要求在所有加密组合方案中确定适用于所述目标对象的加密组合方案，并根据确定的加密组合方案采用对应的方式对所述目标对象的数据进行加密；所述对应的方式包括以下至少之一：所述MCU调用自身所集成的对应的加密算法对所述目标对象的数据进行加密，所述MCU控制对应的FPGA加密模块对所述目标对象的数据进行加密；
[0008]所述FPGA加密模块，用于根据所述MCU的控制对所述目标对象的数据进行加密。
[0009]另一方面，本申请提供了一种数据加密方法，应用于前述的数据加密系统中，包括：
[0010]所述MCU获取目标对象对应的所有加密算法；
[0011]所述MCU通过确定不同加密算法由所述MCU自身执行或由对应的所述FPGA加密模块执行获取多种加密组合方案；
[0012]所述MCU利用所述MCU自身中预先存储的MCU加密性能信息和FPGA加密性能信息获
取每种加密组合方案的加密性能信息；其中，所述MCU加密性能信息包括：每种加密算法利用MCU资源进行时的加密性能信息，所述FPGA加密性能信息包括：每种加密算法利用FGPA资源进行时的加密性能信息；
[0013]所述MCU根据预设要求在所有加密组合方案中确定适用于所述目标对象的加密组合方案，并根据确定的加密组合方案采用对应的方式对所述目标对象的数据进行加密；其中，所述对应的方式包括以下至少之一：所述MCU调用自身所集成的对应的加密算法对所述目标对象的数据进行加密，所述MCU控制对应的FPGA加密模块对所述目标对象的数据进行加密；
[0014]所述FPGA加密模块根据所述MCU的控制对所述目标对象的数据进行加密。
[0015]与相关技术相比，本申请包括在FPGA端与MCU端中分别集成多种加密算法，通过确定目标对象对应的所有加密算法中不同加密算法由MCU端执行或由FPGA端执行获取多种加密组合方案，并获取其中加密性能符合预设要求的加密组合方案作为适应于目标对象的加密组合方案，因此实现了对侧重数据并行加速能力的FGPA进行数据加密时的加密性能以及侧重数据处理能力的MCU进行数据加密时的加密性能进行综合考虑，使得最终确定的加密组合方案的加密性能均衡。
[0016]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0017]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种数据加密系统的结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的另一种数据加密系统的结构示意图；
[0020]图3本申请实施例提供的一种数据加密方法的流程示意图。
具体实施方式
[0021]本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0022]本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的专利技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它专利技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的专利技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保
护范围内进行各种修改和改变。
[0023]此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
[0024]本申请实施例提供了一种数据加密系统，设置在FPGA SoC上，如图1所示，包括：MCU 11和至少一个基于FPGA实现的FPGA加密模块12；其中，所述MCU 11中集成有至少一种加密算法，每个所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据加密系统，其特征在于，设置在可编程阵列逻辑系统级芯片FPGA SoC上，包括：微控制单元MCU和至少一个基于FPGA实现的FPGA加密模块；其中，所述MCU中集成有至少一种加密算法，每个所述FPGA加密模块集成一种加密算法；所述MCU，用于获取目标对象对应的所有加密算法，通过确定不同加密算法由所述MCU自身执行或由对应的所述FPGA加密模块执行获取多种加密组合方案，利用预置加密性能信息获取每种加密组合方案的加密性能信息，根据预设要求在所有加密组合方案中确定适用于所述目标对象的加密组合方案，并根据确定的加密组合方案采用对应的方式对所述目标对象的数据进行加密；所述对应的方式包括以下至少之一：所述MCU调用自身所集成的对应的加密算法对所述目标对象的数据进行加密，所述MCU控制对应的FPGA加密模块对所述目标对象的数据进行加密；所述FPGA加密模块，用于根据所述MCU的控制对所述目标对象的数据进行加密。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预置加密性能信息包括：每种加密算法分别利用MCU资源和FPGA资源进行加密时的加密性能信息；所述加密性能信息包括：运行时间信息、运行内存信息和运行功耗信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述MCU利用所述预置加密性能信息获取每种加密组合方案的加密性能信息，包括：所述MCU对每一种加密组合方案，执行以下操作：根据所述预置加密性能信息，获取该加密组合方案中各加密算法所需的运行时间进行计算得到该加密组合方案的运行时间信息，获取该加密组合方案中各加密算法所需的运行内存进行计算得到该加密组合方案的运行内存信息，获取该加密组合方案中各加密算法所需的运行功耗计算得到该加密组合方案的运行功耗信息。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预设要求包括：预设加密性能阈值要求和预设关键加密性能信息；所述MCU根据预设要求在所有加密组合方案中确定适用于所述目标对象的加密组合方案，包括：所述MCU在所有加密组合方案中获取加密性能信息满足所述加密性能阈值要求，且与所述预设关键加密性能信息对应的加密性能最高的加密组合方案，作为适用于所述目标对象的加密组合方案。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述MCU在所有加密组合方案中获取加密性能信息满足所述加密性能阈值要求，且与所述预设关键加密性能信息对应的加密性能最优的加密组合方案，作为适用于所述目标对象的加密组合方案，包括：所述MCU按照与预设关键加密性能信息对应的加密性能对所有加密组合方案排序；对排序后的加密组合方案按照性能从高到低的顺序依次判断每个加密组合方案是否符合所述预设加密性能阈值要求，直到判断出一个加密组合方案符合所述预设加密性能阈值要求，将判断出符合所述加密性能阈值要求的加密组合方案作为适用于所述目标对象的加密组合方案。6.根据权利要求4所述的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜金凤，宋宁，刘锴，
申请(专利权)人：广东高云半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：