[發明專利]一種信息安全校驗處理器

無效

• 申請號: 201110311515.X
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102394720A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉俊秀;羅曉曙;閉金杰;邱森輝;黃守麟;何富運
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;G06F21/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本發明涉及信息安全，具體是通信數據、關鍵配置文件的信息安全校驗，更具體是一種信息安全校驗處理器。

背景技術

信息安全是指信息網絡的硬件、軟件及其系統中的數據受到保護，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統連續可靠正常地運行。同時，在數字通信網絡中傳輸數據或信息時，亦要求信息具有很高的可靠性和準確性。但是很多通信信道存在缺陷，如信道傳輸特性不理想，信道中存在干擾噪聲等等，它們都可能使傳輸的信息出現錯誤，因此，通信的雙方必須采用校驗措施對傳輸的數據進行檢驗，保證信息傳輸的可靠性和有效性。

循環冗余校驗（Cyclic?Redundancy?Check,?CRC）是一種根據本地文件檔案或通信數據封包等數據產生簡短固定位數校驗碼的一種散列函數，主要用來檢測或校驗數據傳輸或者保存后可能出現的錯誤。生成的數字在傳輸或者儲存之前計算出來并且附加到數據后面，然后接收方進行檢驗確定數據是否發生變化。由于其容易進行數學分析并且尤其善于檢測傳輸通道干擾引起的錯誤，因此獲得廣泛應用。

現有的以循環冗余校驗為核心的單核嵌入式系統在面對信息安全、密集運算、多通道通信等需求時，存在計算延遲大、系統靈活性低等問題。

發明內容

本發明為了解決上述問題而提供了一種信息安全校驗處理器。該處理器在對數據進行檢驗時，速度快，同時占用硬件邏輯資源較少，可以方便實現。

本發明所采用的技術方案是：由CRC并行計算核心、FID索引表及處理機共同組成。其中，?CRC并行計算核心、FID索引表分別與可以接受和發送通信數據的處理機連接，處理機設置單向鏈路總線通信接口（FSL接口）。

CRC并行計算核心，優先選用CRC-16，按照產生規則，先將要發送的二進制序列數左移16位后，再除以一個生成多項式，最后所得到的余數即是CRC校驗碼，對應16位監督碼碼元。

所述的FID標識索引表結構是：對于關鍵配置文件????????????????????????????????????????????????，按照預定順序進行連續編號，且與一一相對應，設計一個獨有標識，形成與一一對應的映射關系，其中，不為0，為關鍵配置文件的最大數目。規定當為0時，表示校驗數據為通信數據，而非配置文件數據。

本發明中，通信數據的幀格式設計為：信息安全校驗處理器接收數據以Data_length為起始，FID為第二個字節，接下來為需要校驗的數據；其中，Data_length為需要校驗的數據長度；FID為文件索引表值；需要校驗的數據為文件的數據段，或通信數據。信息安全校驗處理器發送的數據記為SRVALUE，第一字段Reserved保留字段，恒為0x00，第二字段為文件標識返回值RID，第三字段為CRC校驗碼。

作為控制整個信息安全校驗處理器工作狀態的處理機，其工作流程是：人工復位后，處理機處于空閑模式；當接收到第一個字節后，處理機將其保存為Data_length；接收到第二個字節后，處理機將其保存為FID，并查找FID索引表對其進行校驗；然后將后續接收的數據送入CRC并行計算核心，得出CRC校驗碼；在此過程中同時對接收的數據進行計數。當數據個數為Data_length后，處理機將輸出返回值。輸出完畢后，回到空閑狀態。

本發明的信息安全校驗處理器通信接口為單向鏈路總線接口，并以特定的幀格式收發通信數據。FID索引表為每個文件格式特定的配置文件進行編號，是文件的唯一性標識，并且由于其保存在信息安全校驗處理器中，因此難以被非法變更。信息安全校驗處理器按照幀格式進行數據交換，即可完成通信數據、關鍵配置文件的編碼與解碼。

本發明所具有的有益效果在于：基于可編程邏輯門陣列，以循環冗余校驗為核心，采用并行CRC運算，采用單向鏈路總線為通信接口，并使用硬件邏輯資源存儲FID標識索引表，能夠有效提高運算速度、信息安全性以及系統集成度。與普遍采用單核嵌入式系統軟件實現相比，信息安全校驗處理器在對同樣數據進行檢驗時，能夠有2.47至2.91的加速比，同時占用硬件邏輯資源較少，可以通過數字邏輯方便實現。

附圖說明

圖1為信息安全校驗處理器組成結構框圖；

圖2為CRC并行計算核心組成結構框圖；

圖3為FID索引表構建說明及示例；

圖4?為信息安全校驗處理器通信幀數據格式；

圖5為處理機工作狀態轉移圖；

圖6為通信數據編碼流程圖；

圖7為通信數據解碼流程圖；