[發(fā)明專利]基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811505792.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN109726598A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊曉明;鄭欣;詹瑞典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山芯珠微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F21/72
• 分類號(hào): G06F21/72;G06F21/78
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張清彥

1.一種基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，包括集成在內(nèi)部的CPU、SM2非對(duì)稱加密算法模塊、SM3雜湊算法模塊、SM4對(duì)稱加密算法模塊、RSA非對(duì)稱加密算法模塊、SHA哈希算法模塊、AES對(duì)稱加密算法模塊、真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、物理不可克隆函數(shù)模塊和外圍接口模塊，所述CPU通過片內(nèi)總線分別與所述SM2非對(duì)稱加密算法模塊、SM3雜湊算法模塊、SM4對(duì)稱加密算法模塊、RSA非對(duì)稱加密算法模塊、SHA哈希算法模塊、AES對(duì)稱加密算法模塊、真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、物理不可克隆函數(shù)模塊和外圍接口模塊連接；所述基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片的外部集成有PCI-E接口，所述PCI-E接口通過PCI橋連接所述片內(nèi)總線，所述基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片通過所述PCI-E接口插入云服務(wù)器中，所述云服務(wù)器與云平臺(tái)連接，所述云平臺(tái)與API接口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，還包括程序存儲(chǔ)器和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，所述程序存儲(chǔ)器和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器均通過所述片內(nèi)總線與所述CPU連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述外圍接口模塊至少包括SPI接口、IIC接口、GPIO接口、UART接口和I/O接口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，多個(gè)所述基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片通過PCI-E任務(wù)分配器與所述PCI-E接口連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述CPU采用32位嵌入式處理器，直接通過所述片內(nèi)總線訪問各模塊，對(duì)各模塊進(jìn)行模式控制、數(shù)據(jù)讀取、隨機(jī)數(shù)生成、密鑰對(duì)生成和實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名驗(yàn)簽和加解密，所述CPU通過控制所述外圍接口模塊與芯片外部設(shè)備的控制和通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述物理不可克隆函數(shù)模塊用于產(chǎn)生私鑰；所述真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生系統(tǒng)加解密及簽名驗(yàn)簽時(shí)所需的真隨機(jī)數(shù)，或者用于產(chǎn)生私鑰；所述真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器由一個(gè)高熵真隨機(jī)源、一個(gè)后處理和在線測試模塊組成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述SM2非對(duì)稱加密算法模塊用于實(shí)現(xiàn)有限域的模加、模減、模乘和模逆運(yùn)算，曲線域的點(diǎn)加、倍點(diǎn)和多倍點(diǎn)運(yùn)算；所述RSA非對(duì)稱加密算法模塊用于實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算庫。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述SM3雜湊算法模塊和SHA哈希算法模塊用于實(shí)現(xiàn)SM2非對(duì)稱加密算法模塊和RSA非對(duì)稱加密算法模塊簽名驗(yàn)簽過程中雜湊值的生成，所述SM3雜湊算法模塊和SHA哈希算法模塊采用控制器和數(shù)據(jù)通路分離的設(shè)計(jì)方式，所述控制器負(fù)責(zé)控制電路的執(zhí)行進(jìn)程，并提供相關(guān)控制信號(hào)，所述數(shù)據(jù)通路用于實(shí)現(xiàn)所述SM3雜湊算法模塊和SHA哈希算法模塊的雜湊功能，生成的雜湊值供簽名驗(yàn)簽使用。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述SM4對(duì)稱加密算法模塊和AES對(duì)稱加密算法模塊均由輪秘鑰控制生成模塊和加/解密模塊組成，所述輪秘鑰生成模塊是秘鑰擴(kuò)展算法的實(shí)現(xiàn)邏輯，用于對(duì)秘鑰進(jìn)行邏輯運(yùn)算，生成輪秘鑰，保存在內(nèi)部的寄存器中；所述加/解密模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理，得到相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于云服務(wù)器的嵌入式安全加密芯片，其特征在于，所述API接口包括加密API、解密API、簽名API、驗(yàn)簽API和密鑰對(duì)生成API。