面向轻量级嵌入式设备的安全隔离机制研究与设计

发布时间：2024-02-13 23:23

　　安全隔离是实现嵌入式设备信息安全的关键技术之一,基于软件的安全隔离机制CPU占用时间长、对系统整体性能影响较大且存在安全隐患,而基于硬件的安全隔离机制安全性强,可从根本上解决软件机制的问题。本文以轻量级嵌入式设备为研究对象,围绕嵌入式设备的安全隔离机制展开研究,通过设计以域匹配内存保护单元为核心的硬件安全架构,结合面向安全隔离的系统运行机制,以软硬件协同的方式提高嵌入式设备的安全防护能力。本文主要工作和研究成果如下:本文基于域匹配内存保护单元和安全加载程序设计了系统硬件架构和软件架构,为实现系统的安全隔离提供了底层基础和上层支持。其中硬件架构以域匹配内存保护单元为核心,从硬件层面实现了系统的安全隔离。任务在内存中存储分为代码域和数据域,域匹配内存保护单元通过代码域链接到数据域,使得在内存访问过程中不仅需要验证待访问的数据地址,还要考虑发起访问的指令所在的地址,当二者相互匹配并且访问类型符合访问控制规则表中相应的访问权限时才允许此次访问,实现了对内存的访问控制。访问控制规则由访问控制安全模型制定,在对嵌入式设备安全威胁和安全特征充分研究的基础上,提出了双域匹配安全模型。模型借鉴DTE模型...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图5.12各模块资源开销占比

第五章系统验证与性能分析表5.1ASIC实现结果面积(μm2)关键路径延迟(ns)等效门数(KGE)域匹配MPU190081.5213.2算法模块106281.747.38RI5CY处理器907662.1163.03总计1204022.11....

本文编号：3897375