新一代移动安全存储控制SoC芯片设计

发布时间：2017-05-26 13:13

  本文关键词：新一代移动安全存储控制SoC芯片设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前，移动设备具有越来越大的储存容量和越来越强的互联网访问功能，意味着移动设备上的数据信息面临更大的风险。为解决这一问题，本设计提供了一种硬件实时加密的技术，利用硬件加密技术对数据进行加/解密操作，即便是产品丢失，数据也无法被破解，安全性高。本设计面向下一代移动存储系统的具体需求，研究开发支持多种存储介质读写控制，支持可靠的数据安全管理，支持灵活的智能移动存储控制SoC芯片。该芯片基于国产CPU及SoC设计的关键技术，集成多种存储介质的高速和低速接口，结合国际和国家的安全加解密技术，，解决适应不同速率的SoC系统架构问题，实现国际通用密码算法和国家商用密码管理局批准的国密算法的纯硬件设计。运用椭圆曲线算法的原理实现素域Fp中SM2加解密算法，从而提高了该芯片的通用行性、安全性，同时又提升了加解密的效率。 本设计在研发“新一代移动安全存储控制SoC芯片”的基础上，还提出了一种“多功能便携式安全存储设备”的整机解决方案，该方案利用芯片具有的多种接口功能，预留了USB接口、SATA接口、存储卡接口、音视频接口等多种设备接入，为将来研发设计多功能便携式安全存储整机和产品市场的产业化打下良好基础。
【关键词】：SoC 安全 加密算法 存储控制
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题的提出8-9
• 1.2 研究的目的和意义9-10
• 1.2.1 研究的目的9
• 1.2.2 课题的意义9-10
• 1.3 国内外研究现状分析10
• 1.4 本文的组织10-11
• 第二章 芯片架构详细设计11-48
• 2.1 芯片架构12-28
• 2.1.1 架构描述12-13
• 2.1.2 组织示意图13-14
• 2.1.3 地址分配14-15
• 2.1.4 系统组成15-17
• 2.1.5 片内存储17-18
• 2.1.6 时钟管理18-24
• 2.1.7 复位管理24-25
• 2.1.8 模式设置25-28
• 2.2 数据通路28-31
• 2.2.1 数据通路一28-29
• 2.2.2 数据通路二29
• 2.2.3 数据通路三29-30
• 2.2.4 数据通路四30-31
• 2.3 功能描述31-48
• 2.3.1 Unicore-2 处理器31-37
• 2.3.2 64 位主存通道37
• 2.3.3 32 位配置总线37-38
• 2.3.4 32 位 APB 总线38-39
• 2.3.5 中断控制器39-40
• 2.3.6 IIC、UART、SATA 和 USB 控制器40-41
• 2.3.7 SMAES 加解密与 SM3 算法41-44
• 2.3.8 系统控制44-45
• 2.3.9 双端口和单端口控制器45-46
• 2.3.10 真随机数发生器46
• 2.3.11 非对称算法协处理器46
• 2.3.12 SCI7816 控制器46-47
• 2.3.13 MBIST 控制器47
• 2.3.14 USB PHY BIST 控制器47-48
• 第三章 加密算法及实现48-58
• 3.1 AES 加密算法49-50
• 3.1.1 AES 加密算法简介49
• 3.1.2 AES 加密算法的特点49-50
• 3.2 SM 算法50-53
• 3.2.1 SM1 算法简介50
• 3.2.2 SM2 算法简介50-52
• 3.2.3 SM3 算法简介52-53
• 3.3 非对称算法协处理器53-58
• 3.3.1 架构分析53
• 3.3.2 接口分析53-55
• 3.3.3 存储分析55
• 3.3.4 数据通路分析55-56
• 3.3.5 配置寄存器56-57
• 3.3.6 单元调用关系57
• 3.3.7 数据准备统计57-58
• 第四章 总结与展望58-59
• 4.1 总结58
• 4.2 展望未来58-59
• 参考文献59-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王雪瑞;何永强;公鑫;;面向移动安全存储的密码SoC设计与实现[J];电子技术应用;2012年04期

2 窦建华;孙强;陆俊峰;;基于JTAG和FPGA的嵌入式SOC验证系统设计与实现[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年03期

3 李美峰;戴冠中;刘航;石峰;;加密芯片中密钥获取模块的设计与FPGA实现[J];计算机工程与应用;2006年09期

4 胡伟;慕德俊;刘航;李美峰;戴冠中;;移动硬盘硬件加密的设计与实现[J];计算机工程与应用;2010年22期

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10 吴行军,白立晨,孙怡乐,陈弘毅;一种适用于多种公钥密码算法的模运算处理器[J];微电子学;2005年05期

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本文编号：396950