[發明專利]基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法

在審

• 申請號: 201711404595.7
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109962766A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 董策;于海斌;楊志家;謝闖;王劍;段茂強;張志鵬;張超
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L29/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于通過硬件自動地對報文進行加解密和認證操作，實現數據保密性和數據真實性安全服務，包括以下步驟：

將安全服務協處理器自頂向下分為CCM*層、Block Cipher Mode層和AES-128層；

所述CCM*層用于實現CCM*模式；通過對Block Cipher Mode層的功能調用，實現對原始報文進行加密及認證，或者對接收到的報文進行解密及校驗；

所述Block Cipher Mode層用于實現分組密碼工作模式；通過對AES-128層的功能調用，將CCM*層輸出的數據塊經加密或解密操作后返回至CCM*層；

所述AES-128層用于實現AES加密和解密；將Block Cipher Mode層輸出的128-bit數據經加密或解密操作后返回至Block Cipher Mode層。

2.根據權利要求1所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述CCM*層為CCM*模塊，其實現包括以下步驟：

根據需求設置CCM*模塊的操作模式；

根據CCM*模塊的操作模式，進入工作狀態。

3.根據權利要求1所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述進入工作狀態包括以下步驟：

當操作模式設定為加密及認證模式時，報文依次進入產生MIC、加密MIC和加密數據塊狀態；而每個狀態都自動進入Block Cipher Mode模塊，最終得到加密后的報文輸出；

當操作模式設定為解密及認證校驗時，報文依次進入解密MIC、解密數據塊和校驗MIC狀態，而每個狀態都自動進入Block Cipher Mode模塊，最終得到解密后的報文輸出。

4.根據權利要求1所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述Block Cipher Mode模塊的實現包括以下步驟：

1)設置加密或解密操作類型；

2)設置工作模式及分組輸入的長度；

3)加載密鑰和初始化向量并設定反饋緩存變量；

4)加載數據輸入變量并生成AES-128加密或解密操作的輸入x；

5)將待加密或解密的輸入x進行AES-128加密或解密操作，生成輸出y；

6)更新反饋緩存變量值；當反饋循環計數值小于設定次數時，返回步驟4)，否則執行下一步驟；

7)根據操作類型和工作模式生成數據輸出變量text_o。

5.根據權利要求4所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述生成輸出y后，當工作模式為CFB、OFB和CTR時，生成位選取變量j_z和生成密/明文分組長度變量j_blk_o。

6.根據權利要求4所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述生成輸出y后，當工作模式為CBC時，生成密/明文分組變量blk_o。

7.根據權利要求4所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述更新反饋緩存變量值后，當工作模式為CFB、OFB和CTR時，生成分組輸出變量blk_o_r。

8.根據權利要求1所述的基于IEEE802-15-4標準的安全服務協處理器的實現方法，其特征在于所述CCM*層、Block Cipher Mode層和AES-128層均可以通過安全服務協處理器分別與外部處理器建立數據通路，實現各層所得結果的數據傳輸。