[發(fā)明專利]一種內(nèi)嵌可配置IP核的防復(fù)制系統(tǒng)及防復(fù)制方法

在審

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• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103824005A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單偉偉;徐志鵬;張玉浩;胡航;黃新銳;戴文韜
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06F21/12
• 分類號: G06F21/12;G06F21/78
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種內(nèi)嵌可配置IP核的防復(fù)制系統(tǒng)，它包括嵌入式芯片和與該嵌入式芯片通過UART接口和I/O接口互連的防復(fù)制電路，其特征是：

所述嵌入式芯片通過一AD轉(zhuǎn)換模塊獲取隨機(jī)種子生成隨機(jī)數(shù)，并由此通過隨機(jī)明文生成單元生成隨機(jī)明文，通過隨機(jī)定時(shí)中斷單元生成隨機(jī)定時(shí)中斷時(shí)間，對生成的隨機(jī)明文進(jìn)行加密得到標(biāo)準(zhǔn)密文，同時(shí)根據(jù)所產(chǎn)生的隨機(jī)定時(shí)中斷時(shí)間將生成的隨機(jī)明文通過UART接口發(fā)送給所述防復(fù)制電路；

所述防復(fù)制電路接收嵌入式芯片發(fā)送來的隨機(jī)明文，通過一加密模塊進(jìn)行加密，并將加密后的密文通過UART接口發(fā)送給所述嵌入式芯片；

所述嵌入式芯片接收防復(fù)制電路發(fā)送來的密文，將其與標(biāo)準(zhǔn)密文進(jìn)行對比驗(yàn)證，如果兩者一致則該嵌入式芯片繼續(xù)處理數(shù)據(jù)，否則通過一自毀單元啟動(dòng)自毀功能；

所述防復(fù)制電路內(nèi)嵌可配置IP核，用于配置完成部分嵌入式芯片的計(jì)算處理功能，并通過I/O接口將計(jì)算處理結(jié)果送回嵌入式芯片；

所述防復(fù)制電路配有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用于存儲(chǔ)部分嵌入式芯片所需的重要數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌可配置IP核的防復(fù)制系統(tǒng)，其特征是AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端不加任何輸入信號，直接從空間中讀取電磁擾動(dòng)生成隨機(jī)種子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌可配置IP核的防復(fù)制系統(tǒng)，其特征是自毀單元提供擦除FLASH代碼區(qū)功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)嵌可配置IP核的防復(fù)制系統(tǒng)的防復(fù)制方法，其特征是：

步驟一：在啟動(dòng)嵌入式芯片時(shí)，AD轉(zhuǎn)換模塊采樣得到隨機(jī)數(shù)，產(chǎn)生隨機(jī)明文啟動(dòng)一次加密對比驗(yàn)證，隨機(jī)定時(shí)中斷單元根據(jù)所述真隨機(jī)數(shù)，生成一個(gè)隨機(jī)定時(shí)中斷時(shí)間以便在主程序接下來的運(yùn)行過程中產(chǎn)生隨機(jī)定時(shí)中斷繼續(xù)進(jìn)行加密對比驗(yàn)證；

步驟二：正常運(yùn)行主程序，直到觸發(fā)隨機(jī)定時(shí)中斷，改變防復(fù)制電路的標(biāo)志位，使系統(tǒng)進(jìn)行一次加密對比驗(yàn)證，?并對隨機(jī)定時(shí)中斷次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)隨機(jī)定時(shí)中斷次數(shù)大于預(yù)設(shè)值以后，就不再進(jìn)行加密對比驗(yàn)證了；

步驟三：嵌入式芯片執(zhí)行到需要使用可配置IP核中的計(jì)算處理功能時(shí)，則通過I/O接口發(fā)送相應(yīng)請求與需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)給可配置的IP核，可配置的IP核接受到相應(yīng)請求后利用接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，并將計(jì)算處理結(jié)果通過I/O接口送回到嵌入式芯片中；

步驟四：若加密對比驗(yàn)證連續(xù)數(shù)次錯(cuò)誤或調(diào)用可配置IP核后一段時(shí)間內(nèi)未接收到送回?cái)?shù)據(jù)，嵌入式芯片通過自毀單元啟動(dòng)自毀功能。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防復(fù)制方法，其特征是可配置IP核提供C語言代碼寫入功能，嵌入式芯片中所需要運(yùn)行的程序分成兩個(gè)獨(dú)立的部分，一部分放在嵌入式芯片中，另一部分放在可配置IP核中，當(dāng)嵌入式芯片運(yùn)行至需要可配置IP核中所放置的部分程序的功能時(shí)，就改變防復(fù)制電路的標(biāo)志位，使這段程序在可配置IP核中正常運(yùn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防復(fù)制方法，其特征是每次隨機(jī)定時(shí)中斷產(chǎn)生后，都重新將新的隨機(jī)數(shù)放入隨機(jī)定時(shí)中斷單元中，生成下一個(gè)隨機(jī)定時(shí)中斷時(shí)間，通過隨機(jī)定時(shí)中斷驅(qū)動(dòng)加密對比驗(yàn)證在隨機(jī)時(shí)間反復(fù)進(jìn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防復(fù)制方法，其特征是AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端不加任何輸入信號，直接從空間中讀取電磁擾動(dòng)生成隨機(jī)種子。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防復(fù)制方法，其特征是自毀單元提供擦除FLASH代碼區(qū)功能。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防復(fù)制方法，其特征是設(shè)定一個(gè)隨機(jī)認(rèn)證區(qū)間，當(dāng)隨機(jī)數(shù)落在隨機(jī)認(rèn)證區(qū)間內(nèi)觸發(fā)加密對比驗(yàn)證中斷。