[發(fā)明專利]基于ARM的AXI接口的SHA3 IP核設(shè)計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410039933.1
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103812643A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓永飛;王宏金
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門密安信息技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;G06F15/78;G06F13/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明針對Keccak模塊和AXI?Slave模塊的特點，設(shè)計了狀態(tài)機，實現(xiàn)了從AXI?Slave的RAM中讀取數(shù)據(jù)送給Keccak處理，再將處理完的結(jié)果寫到AXI?Slave的RAM中，最終實現(xiàn)了帶AXI接口的Keccak?IP設(shè)計。?

背景技術(shù)：

安全散列算法(Secure?Hash?Algorithm,SHA)是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National?Institute?of?Standards?and?Technology,NIST)于1993年發(fā)布的一種數(shù)據(jù)加密算法。其主要思想是將可變長度的消息映射成固定長度的消息摘要，廣泛應(yīng)用于密碼保護、消息鑒別、數(shù)據(jù)完整性驗證以及數(shù)字簽名等信息安全領(lǐng)域[1]。AXI接口是ARM公司最新的總線，該總線具備高帶寬，低延時，設(shè)計靈活等特點，目前已成為SoC中使用最為廣泛的片上總線標(biāo)準(zhǔn)[2]。本文基于Keccak開源項目[3]和AXI開源項目[4]設(shè)計了基于AXI接口的SHA3IP核。本設(shè)計具有低功耗，資源占用較少的特點，適用于手持式設(shè)備的SoC設(shè)計中。?

發(fā)明內(nèi)容：

1、實現(xiàn)了AXI模塊與Keccak模塊的連接，便于設(shè)計者使用統(tǒng)一的接口來控制和訪問Keccak模塊。?

2、為了方便讀寫的單獨操作，本設(shè)計把AXI?Slave的中的一個RAM拆成了兩個，其中一個負(fù)責(zé)緩沖AXI的輸出和Keccak的輸入，另外一個負(fù)責(zé)緩沖Keccak的輸出的AXI的輸入。?

附圖說明：

圖1：項目整體接口圖?

圖2：本機狀態(tài)圖?

具體實施方式：

1、讀寫操作步驟如下：?

(1)復(fù)位初始化進入IDLE狀態(tài)，等待AXI寫入數(shù)據(jù)到RAM_A完成和Keccak準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)。?

(2)進行讀狀態(tài)，狀態(tài)機控制生成RAM_A的讀地址和控制信號，把RAM_A中的數(shù)據(jù)依次讀出來送個Keccak處理，讀的過程中如果Keccak模塊出現(xiàn)忙的狀態(tài)無法接收數(shù)據(jù)的話則進入Wait狀態(tài)，等待Keccak準(zhǔn)備好以后再繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)送個Keccak。RAM_A中的數(shù)據(jù)全部讀取完以后，狀態(tài)機再次進入Wait狀態(tài)等待數(shù)據(jù)處理結(jié)束。?

(3)進入WR狀態(tài)，狀態(tài)機生成地址和控制信號把Keccak處理完的輸入寫入到RAM_B中緩沖，在寫入數(shù)據(jù)的時候，如果出現(xiàn)Keccak處理的數(shù)據(jù)還未準(zhǔn)備好的時候則進入Wait狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)處理好以后再繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)。?

2、為方便數(shù)據(jù)的讀寫，我們還定義了RAM_A和RAM_B內(nèi)部地址的功能：?

用戶需要處理數(shù)據(jù)的時候，先把需要處理的數(shù)據(jù)長度寫入RAM_A的0x1地址，然后把需要處理的數(shù)據(jù)從0x02地址開始依次寫入RAM_A中，當(dāng)數(shù)據(jù)寫完以后往0x00寫入0x01，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入結(jié)束讓狀態(tài)機進入RD狀態(tài)。狀態(tài)機在RD狀態(tài)時先從0x01讀取輸入數(shù)據(jù)的長度，然后生成控制信號和地址，從0x02地址開始讀取數(shù)據(jù)送給Keccak處理。當(dāng)狀態(tài)機檢測打牌Keccak處理完數(shù)據(jù)以后，狀態(tài)機進入WR狀態(tài)，先把處理完的數(shù)據(jù)長度寫入RAM_B的0x01地址，然后生成控制信號和地址把Keccak處理完的數(shù)據(jù)從0x02地址開始依次寫入RAM_B，數(shù)據(jù)寫完以后把0x00地址寫入0x01，表示本次處理完的數(shù)據(jù)有效。當(dāng)用戶檢測到RAM_B的0x00地址為0x01時則從0x02地址開始讀取處理完的數(shù)據(jù)，讀取完以后把RAM_A和RAM_B復(fù)位，把所有地址的值都設(shè)置為0x00，然后等待下一次的數(shù)據(jù)處理。?