[發明專利]一種面向信息安全的嵌入式計算機SiP模塊設計方法及電路

有效

• 申請號: 201811511383.3
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109697173B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 楚要欽;高浩;劉永強;陳川;呂浩;劉小劍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14;G06F9/4401
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種面向信息安全的嵌入式計算機SiP模塊設計方法，其特征在于，所述方法包括：

處理器上電啟動后執行引導程序，通過外部總線接口接收外部命令；

當接收到應用程序加密指令時，從外部總線接口接收應用程序的原始數據，其中，所述原始數據未加密；

處理器將所述原始數據通過SPI總線發送給算法安全芯片；

所述算法安全芯片通過SM4算法協處理器對所述原始數據進行加密，形成應用程序的加密數據，并將解密密鑰固化至所述算法安全芯片內部的FLASH存儲器中；所述算法安全芯片用于存儲解密密鑰[A]和解密密鑰[B]，所述算法安全芯片內部集成SM2和SM4算法協處理器；

處理器通過SPI總線接收所述加密數據；

處理器將所述加密數據固化進連接的FLASH中的應用程序存儲區域；

所述應用程序包括應用程序1和應用程序2，在所述處理器將所述加密數據固化進連接的FLASH中的應用程序存儲區域后，所述方法還包括：

處理器通過SPI接口或局部總線接口從連接的FLASH存儲器的應用程序1存儲區域中讀取應用程序1的加密數據a；

處理器將所述加密數據a通過SPI接口發送給算法安全芯片，并按照SM2算法生成解密密鑰[A2]和加密密鑰B2，將加密密鑰B2通過SPI接口發送給所述算法安全芯片；

所述算法安全芯片從自身的FLASH芯片中讀取解密密鑰[A]，將所述加密數據a解密，解密數據a經加密密鑰B2加密后形成加密密文[a]，通過SPI接口發給處理器；

處理器采用解密密鑰[A2]對加密密文[a]進行解密，并生成解密數據A，將所述解密數據A存入自身處理器的SRAM中；

在將所述解密數據A存入自身處理器的SRAM中之后，所述方法還包括：

處理器通過SPI接口或局部總線接口從自身FLASH存儲器的應用程序2存儲區域中讀取應用程序2的加密數據b；

處理器將所述加密數據b通過SPI接口發送給所述算法安全芯片；

所述算法安全芯片從自身的FLASH芯片中讀取解密密鑰[B]，將所述加密數據b解密，并生成解密數據B，將所述解密數據B存放在算法安全芯片內部的SRAM中；

在將所述解密數據B存放在安全芯片內部的SRAM中后，所述方法還包括：

處理器跳轉至自身SRAM中的應用程序1執行，并向所述算法安全芯片發送應用程序2執行命令；

所述算法安全芯片接收所述應用程序2執行命令時，跳轉至自身SRAM中的應用程序2執行，并產生應用程序2運行結果；

處理器中的應用程序1的通過函數接口，獲得所述應用程序2運行結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述引導程序的代碼段、所述應用程序1的代碼段和所述應用程序2的代碼段在所述處理器所連接的FLASH中分段存儲。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理器和所述算法安全芯片之間采用SPI總線或內部總線進行互聯，所述SPI總線上的數據采用公鑰密碼算法加密保護。

4.一種面向信息安全的嵌入式計算機SiP模塊設計電路，其特征在于，所述面向信息安全的嵌入式計算機SiP模塊設計電路應用于如權利要求1所述的面向信息安全的嵌入式計算機SiP模塊設計方法，所述電路包括處理器（1）、FLASH存儲器（2）和算法安全芯片（3），其中，所述處理器（1）與FLASH存儲器（2）連接，所述處理器（1）和所述算法安全芯片（3）連接；所述處理器（1）、所述FLASH存儲器（2）和所述算法安全芯片（3）封裝在一個腔體內，通過鍵合絲、陶瓷基板或塑料基板互聯。