基于SoC方法的TPM設(shè)計(jì).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，信息安全的地位越來(lái)越重要，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)已不能保證信息的安全性，全新的可信計(jì)算平臺(tái)正成為研究的熱點(diǎn)。本課題的研究?jī)?nèi)容就是可信計(jì)算平臺(tái)的核心器件－可信平臺(tái)模塊(Trusted Platform Module – TPM)的設(shè)計(jì)；本課題在研究SoC設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，采用SoC方法設(shè)計(jì)TPM的系統(tǒng)架構(gòu),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的研究方向，設(shè)計(jì)了TPM的核心密碼算法IP：RSA、RNG、HMAC/SHA-1和3DES，其中因?yàn)楣P者主要

2、負(fù)責(zé)TPM整體架構(gòu)和3DES IP設(shè)計(jì)，因此本文主要對(duì)這兩方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講述。 本文首先研究了SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)，分析了SoC的三大核心技術(shù)：集成電路設(shè)計(jì)、IP的設(shè)計(jì)及復(fù)用和軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真，介紹了TPM設(shè)計(jì)采用的嵌入式處理器及其總線系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，按照TPM 規(guī)范的要求，設(shè)計(jì)了TPM的硬件架構(gòu)和固件。硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)包括:模塊的詳細(xì)劃分、總線地址的分配、信號(hào)描述和中斷控制與分配；固件設(shè)計(jì)包括TPM固件整體工作流程、命令接收

3、和處理流程等。 在TPM架構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的研究方向，課題組的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)TPM的安全核心－密碼算法引擎，其中RSA、RNG和HMAC/SHA-1是課題組其他成員設(shè)計(jì)，本文只對(duì)這些算法和硬件實(shí)現(xiàn)做簡(jiǎn)單介紹；3DES是筆者負(fù)責(zé)，本文將對(duì)IP的實(shí)現(xiàn)做詳細(xì)描述，包括算法的描述和各種實(shí)現(xiàn)方法的介紹，本設(shè)計(jì)最終采用了一種小面積的實(shí)現(xiàn)方法。 最后本文介紹了使用MDK和FPGA兩種方法對(duì)TPM進(jìn)行軟硬件的仿真和驗(yàn)證的過(guò)程。M