[發明專利]用于制造硬件裝置的方法和硬件裝置

在審

• 申請號: 201280064806.6
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN104025110A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 于爾根·格斯納;安杰拉·沙特萊特內爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G06F21/71
• 分類號: G06F21/71
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于制造硬件裝置的、例如以可信賴平臺模塊(Trusted?Platform?Module)形式的操作安全的硬件模塊的方法。此外還提出了一種相應的硬件裝置。

背景技術

可信賴平臺模塊(TPM)被理解為是一種根據可信賴計算組織(TCG，Trusted?Computing?Group)的預定規范制造的芯片。對此，可信賴計算組織提供用于可信賴計算平臺的開放式標準，其中，將可信賴平臺理解成：對于預定的目標以預定義的方式和方法可靠表現的芯片或計算機平臺。

在此，相應的TPM-硬件作為集成電路或芯片實施安全性功能，并且可以應用在不同的裝置中，例如應用在個人電腦(PC)、筆記本電腦(Notebook)、平板電腦(PAD)、移動電話或網絡中的網絡裝置中。TPM之中包括了明確的密鑰，其可以用于鑒定應用了TPM的計算機。在常見的應用中，例如對于配備有TPM-模塊的個人電腦而言，TPM的計算速度在大多數情況下是不重要的。工業應用中的密碼式協處理器通常也不具備實時能力。

但是仍然期待的是，在具有實時要求的領域中、例如在自動化技術領域中，也可以準備好可靠的具備實時能力的模塊，其特別地實施了密碼應用。過去對于這方面，準確地詳細說明這種硬件裝置是特別困難的。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提出一種經過改進的用于制造相應的硬件裝置的方法。

據此提出一種用于制造硬件裝置的方法，該硬件裝置特別地是可信賴平臺模塊，且用于實施至少一種算法，特別是加密算法。其中，硬件裝置優選地具備實時能力并且符合例如一個實時類，并且該方法包括以下步驟：

提供至少一種程序編碼類型的算法；

確定用于該算法的最大或最長時間；

制造操作保護的硬件裝置，該硬件裝置設計用于實施所述算法；

和

根據最大實施時間將硬件裝置對應于實時類。

在此，將也可被稱為芯片、IC-線路或硬件模塊的硬件裝置優選地實現為可信賴平臺模塊。對此，根據TCG-規范設計TPM-模塊。但是也可行的是，根據不同但卻類似的規范來設計硬件裝置。對于算法的相應的最大的或最長的實施時間例如用時鐘脈沖周期或者實施算法所必需的浮點運算的數量來確定，該算法例如可以存在于程序編碼，如C語言或其它編程語言中。

通過例如根據IAONA或根據IEC-61784-2的分類標準將硬件裝置歸入到一個實時類中，確保了硬件裝置始終在對于所實施的算法的最大實施時間內實施該算法。因而，實時-或者說Real-Time-應用成為可能。由此，硬件裝置特別適合在生產過程自動化或工業自動化系統中使用。

對于硬件裝置而言，可以考慮例如將加密-或認證函數和更安全的密鑰存儲作為算法。在選擇或設計程序編碼類型的算法時，優選地檢測并注冊在執行算法時可能出現的所有可能的實施路徑。執行路徑是可以被計算、發現或確定的。在設計階段還可以例如以UML-建模的方式并借助于時鐘或者定時器根據可能的執行路徑，即程序運行，調整特別是實施了密碼函數的算法。

此外，本方法優選地還包括檢測、計算、確認或確定對于算法的所有執行路徑的執行時間以及計算時間。通過比較例如借助必需的時鐘脈沖周期測量的執行時間，可以確定用于執行該算法所需的最大時間。該最大或最長執行時間用于分類被制造為操縱保護式的硬件模塊或者說硬件裝置。

此時，可以將硬件模塊例如實施為FPGA或ASIC。從這方面來說可以獲得具備實時能力的具有密碼功能的硬件裝置，其特別適合應用在自動化網絡中。相應硬件的使用者準確地了解了，例如模塊回應請求的計算有多快。

此外，本方法在一種變體中還可以包括：為輸入參數預定最大的數據長度，其中，根據該輸入參數實施該算法。可以考慮例如將密鑰用作輸入參數，該預定的密鑰具有以比特(Bit)或字節(Byte)為單位的長度。由此在設計-和制造階段可以獲得對于硬件裝置的標準化的且限定的最大實施時間。該最大實施時間也被稱作WCET(Worst?Case?Execution?Time，最壞執行時間)。