[發(fā)明專利]一種抗輻照星載TCM裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112668026A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 曹雙僖;周濤;方濱
• 申請（專利權）人: 興唐通信科技有限公司;數據通信科學技術研究所;北京通和實益電信科學技術研究所有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06F21/64;G06F11/14
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 李明里

1.一種抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，包括控制邏輯模塊、密碼運算模塊和刷新模塊；

所述控制邏輯模塊，用于根據從星載系統中獲取的TCM可信算法需求產生對應的控制指令；以及用于根據獲取的可信算法版本需求產生配置指令；

所述密碼運算模塊，包括多種可信算法引擎，用于在所述控制指令的控制下為星載系統提供對應的可信算法，進行信息加密、解密；

所述刷新模塊包括多套配置邏輯版本，用于在所述配置指令的控制下，選擇星載系統需求的配置邏輯版本對所述密碼運算模塊進行配置邏輯刷新；所述刷新模塊根據設定時間間隔定時刷新；通過所述刷新模塊使所述密碼運算模塊包括的多種可信算法引擎均為當前配置邏輯版本的最新狀態(tài)。

2.根據權利要求1所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述密碼運算模塊包括第一FPGA模塊，以及分別與第一FPGA模塊連接的第一PROM芯片、第一FLASH芯片和第一SDRAM；

所述第一FPGA模塊，用于在控制邏輯模塊的控制下，為系統的TCM可信計算提供包括非對稱算法引擎、對稱算法引擎、雜湊算法引擎、隨機數生成器、HMAC引擎和執(zhí)行引擎在內的可信算法引擎；

所述第一PROM芯片為參數存儲器，用于存儲可信算法引擎進行密碼運算時所需的參數和根密鑰；

所述第一FLASH芯片為外部擴展存儲器，用于存儲可信算法引擎進行密碼運算時產生的中間運行數據和狀態(tài)數據；

所述第一SDRAM芯片為中間量存儲器，用于存儲可信算法引擎進行密碼運算時所需的中間變量及臨時性參數。

3.根據權利要求2所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述密碼運算模塊還包括物理噪聲源，所述物理噪聲源用于產生物理噪聲輸出到隨機數生成器，用于產生TCM可信計算所需的隨機數。

4.根據權利要求2所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述第一FPGA模塊中還包括偽隨機數生成模塊，所述偽隨機數生成模塊，用于在物理噪聲源出現故障時，代替物理噪聲源產生TCM可信計算所需的隨機數。

5.根據權利要求2所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述刷新模塊包括第二FPGA模塊以及與第二FPGA模塊連接的配置邏輯存儲芯片；

所述配置邏輯存儲芯片用于存儲密碼運算模塊中第一FPGA芯片的配置邏輯；

所述第二FPGA模塊與第一FPGA芯片連接，以設定的時間間隔將所述配置邏輯存儲芯片存儲的配置邏輯輸出到第一FPGA芯片，對第一FPGA芯片中的配置邏輯進行刷新。

6.根據權利要求5所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述配置邏輯存儲芯片包括m個存儲芯片；每個存儲芯片中存儲相同版本的配置邏輯。

7.根據權利要求5所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述配置邏輯存儲芯片包括m個存儲芯片；其中一個存儲芯片用于存儲經過充分測試的基礎配置邏輯版本；其余存儲芯片用于存儲基礎配置邏輯的m-1個不同升級版本的配置邏輯。

8.根據權利要求7所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述控制邏輯模塊控制所述第二FPGA模塊選擇對應版本的配置邏輯輸出到第一FPGA芯片進行TCM可信計算的密碼算法配置；當選定的邏輯軟件升級版本出現異常的情況下，控制邏輯模塊控制配置刷新模塊將所述基礎配置邏輯版本輸出到密碼運算模塊進行邏輯配置。

9.根據權利要求5所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述控制邏輯模塊包括主處理器模塊，以及分別與主處理器模塊連接的第三PROM芯片、第三FLASH芯片和第三SDRAM芯片；

所述主處理器模塊，用于對TCM可信計算的綜合控制；

所述第三PROM芯片，用于存儲主處理器模塊的引導程序；

所述第三FLASH芯片，用于存儲主處理器模塊的運行程序，采用三備份存儲模式；

所述第三SDRAM芯片，用于存儲主處理器模塊運行過程中的臨時程序和數據。

10.根據權利要求5所述的抗輻照星載TCM裝置，其特征在于，所述控制邏輯模塊的主處理器模塊采用抗輻照CPU；所述密碼運算模塊的第一FPGA模塊采用抗輻照SRAM FPGA；所述刷新模塊的第二FPGA模塊采用反熔絲FPGA。