【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及密码与信息安全，尤其涉及一种双核心密码工程实验系统及实验方法。
技术介绍
1、当前，以商用密码算法为基础的密码设备已成为保障国民信息系统安全的重要基石，密码行业的发展进入了快车道，懂密码、用密码的人才需求急剧增加。近几年我国加大了信息安全工程和密码工程人才培养的力度，培养能设计、开发、应用密码系统或密码设备的高级专门人才是人才能力培养体系的重要组成部分。
2、当前，高校在密码工程、信息安全工程、嵌入式系统等专业课程教学中，多采用纯软件平台或者通用arm嵌入式处理器平台构建工程实验系统，缺失采用安全处理器构建的实验系统；完全体现国产化信创技术的密码工程类的实验系统和实验方法更是匮乏；符合国家商用密码标准的密码服务中间件技术还未见应用到现有教学实验系统和实验方法中。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供一种双核心密码工程实验系统，该系统采用国产安全处理器和国产fpga芯片作为密码工程实验系统的硬件核心，结合国密标准的商用密码算法引擎和密码服务中间件技术，提供了一个基于先进国产化信创技术的双核心密码工程实验系统，以及基于双核心密码工程实验系统的实验方法。
2、本专利技术提供的双核心密码工程实验系统，包括上位机应用系统和双核心密码实验系统。双核心密码实验系统包括安全芯片子系统和密码协处理子系统。
3、安全芯片子系统包括指令与数据处理功能模块、密码引擎功能模块和外设驱动层模块。密码引擎功能模块通过数据处理功能模块向密码服务中间件提
4、密码协处理子系统包括fpga协处理模块和智能ic卡协处理模块。fpga协处理模块和智能ic卡协处理模块分别与外设驱动层模块进行信息交互；fpga协处理模块通过异步串行信道与自定义fpga交互程序直接通信，用于向fpga协处理器模块中部署自定义密码算法引擎或其它功能ip核。
5、进一步的，上位机应用系统构建在pc机上，包括gui用户应用程序框架、密码服务中间件、usb ccid驱动程序；用户在gui用户应用程序框架下调用密码服务中间件中的api函数设计用户应用程序；用户应用程序通过usb ccid驱动程序与安全芯片子系统进行信息交互。
6、进一步的，外设驱动层模块包括usb ccid通信协议模块、qspi(四通道spi接口)驱动模块和7816m1驱动模块。其中，usb ccid通信协议模块用于完成与上位机应用系统的通信交互，qspi驱动模块用于完成与fpga协处理模块的通信交互，7816m1驱动模块用于完成与智能ic卡协处理模块的通信交互。
7、进一步的，密码服务中间件的api函数是由安全芯片子系统提供的apdu封装得到的；上位机应用系统与安全芯片子系统之间、安全芯片子系统与密码协处理子系统之间均采用统一的apdu进行通信。
8、依托本专利技术提供的双核心密码工程实验系统，本专利技术还提供了一种双核心密码工程实验方法，包括密码应用工程技术实验方法和密码设备测评工程技术实验方法；其中，密码应用工程技术实验方法和密码设备测评工程技术实验方法均依托于本专利技术提出的双核心密码工程实验系统。基于双核心密码工程实验方法构建了gui用户应用程序框架，为用户提供习得相关知识模块的实验方法。
9、进一步的，密码应用工程技术实验方法包括针对密码服务中间件构建的7个实验案例；密码设备测评工程技术实验方法包括针对密码硬件设备构建的4个实验案例，用户根据选择练习的知识模块创建实验系统模拟环境，使用户能够在实验系统模拟架构中实践学习选择的知识模块，形成所述知识模块的工程技术能力。
10、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
11、依托本专利技术提供的双核心密码工程实验系统和实验方法，用户选择知识模块创建实验系统模拟架构，并有针对性、有目的性的在密码算法应用技术、密码系统设计技术和密码设备测评技术方面进行实践训练，最终切实有效的提高自身系统化、工程化的密码工程专业技术的认知水平和实践能力。
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1.一种双核心密码工程实验系统，包括上位机应用系统，其特征在于，还包括双核心密码实验系统；其中，所述双核心密码实验系统包括安全芯片子系统和密码协处理子系统：
2.根据权利要求1所述的双核心密码工程实验系统，其特征在于，所述上位机应用系统构建在PC机上，包括GUI用户应用程序框架、密码服务中间件、USB CCID驱动程序；用户在所述GUI用户应用程序框架下调用所述密码服务中间件中的API函数设计用户应用程序，用户应用程序通过所述USB CCID驱动程序与所述安全芯片子系统进行信息交互。
3.根据权利要求1所述的双核心密码工程实验系统，其特征在于，所述外设驱动层模块包括USB CCID通信协议模块、QSPI驱动模块和7816M1驱动模块；其中，所述USB CCID通信协议模块用于完成与所述上位机应用系统的通信交互；所述QSPI驱动模块用于完成与所述FPGA协处理模块的通信交互；所述7816M1驱动模块用于完成与所述智能IC卡协处理模块的通信交互。
4.根据权利要求1所述的双核心密码工程实验系统，其特征在于，所述密码服务中间件的API函数是由所述安全
5.一种双核心密码工程实验方法，其特征在于，包括密码应用工程技术实验方法和密码设备测评工程技术实验方法；其中，所述密码应用工程技术实验方法和所述密码设备测评工程技术实验方法均依托于如权利要求1~4中任意一项所述的双核心密码工程实验系统。
6.根据权利要求5所述的双核心密码工程实验方法，其特征在于，所述密码应用工程技术实验方法包括针对所述密码服务中间件构建的实验案例；所述密码设备测评工程技术实验方法包括针对密码硬件设备构建的实验案例，用户根据选择练习的知识模块创建实验系统模拟环境，使所述用户能够在实验系统模拟架构中实践学习选择的知识模块，形成所述知识模块的工程技术能力。
...【技术特征摘要】
1.一种双核心密码工程实验系统，包括上位机应用系统，其特征在于，还包括双核心密码实验系统；其中，所述双核心密码实验系统包括安全芯片子系统和密码协处理子系统：
2.根据权利要求1所述的双核心密码工程实验系统，其特征在于，所述上位机应用系统构建在pc机上，包括gui用户应用程序框架、密码服务中间件、usb ccid驱动程序；用户在所述gui用户应用程序框架下调用所述密码服务中间件中的api函数设计用户应用程序，用户应用程序通过所述usb ccid驱动程序与所述安全芯片子系统进行信息交互。
3.根据权利要求1所述的双核心密码工程实验系统，其特征在于，所述外设驱动层模块包括usb ccid通信协议模块、qspi驱动模块和7816m1驱动模块；其中，所述usb ccid通信协议模块用于完成与所述上位机应用系统的通信交互；所述qspi驱动模块用于完成与所述fpga协处理模块的通信交互；所述7816m1驱动模块用于完成与所述智能ic卡协处理模块的通信交...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀滢，段晓毅，张磊，胡荣磊，李莉，张健毅，王建新，刘学文，赵成，陈汉林，
申请(专利权)人：北京电子科技学院，
类型：发明
国别省市：
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