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时间: 2019-12-24 23:25
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摘要:本文描述了如何利用安全存储器来完成身份识别功能,以实现对FPGA设计的保护。在完成身份识别特性的同时,还可实现软功能管理和电路板识别(IFF)功能。本文所涉及的FPGA均来自Xilinx,Inc.。利用1-Wire接口的SHA-1安全存储器实现XilinxFPGA的识别及防拷贝机制BernhardLinke,首席技术专家Dec26,2006摘要:本文描述了如何利用安全存储器来完成身份识别功能,以实现对FPGA设计的保护。在完成身份识别特性的同时,还可实现软功能管理和电路板识别(IFF)功能。本文所涉及的FPGA均来自Xilinx,Inc.。动机开发电子产品,包括嵌入式FPGA的配置代码,其成本是相当高的。因此应当防止未经授权的机构对这些设计和配置进行拷贝,以保护设计者的知识产权。有很多种方法能实现这样的保护功能。如在XilinxVirtex-II和Virtex-4这类的高端FPGA中,支持对配置数据流的加密操作。这样仅当FPGA中含有相同的密钥时,这些数据流才可以工作。但是这种加密的方法对更为广泛的、对成本很敏感的应用场合来说不甚合适。因此,这里利用另一种可行的身份识别法来防止意外拷贝。这种方法对所有FPGA家族都适用,包括低端的XilinxSpartan-3和Spartan-6FPGA。前提在身份识别的概念中,要求FPGA的设计者实现与一个安全存储器通讯的功能以进行认证工作。图1是实现该设计的一个简化原理图。图1.Maxim的1-Wire存储器件为FPGA提供安全控制和保护的简化框图安全存储芯片需满足下列要求:包含用于芯片内部操作的密钥,该密钥对外界不可见。包含一个唯一的不可改变的识别号。可用该识别号来计算一个与设备绑定的密钥。能够进行包含密钥、随机数(用做质询机制)、唯一识别号及附加数据(常数)在内的HASH运算。为了满足应用所需的安全性,该HASH算法应满足:不可逆―要使从一个HASH结果逆推出与之相关的输入数据在……