[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于SOC芯片的高效的數(shù)據(jù)安全存取系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310011287.7
• 申請(qǐng)日: 2023-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116028998A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文文;李釗華;陳明明;常旋;姚彬彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫中微愛(ài)芯電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F21/78
• 分類(lèi)號(hào): G06F21/78;G06F21/72;G06F21/60;G06F15/78
• 代理公司: 無(wú)錫科嘉知信專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32515
• 代理人: 顧翰林

1.一種基于SOC芯片的高效的數(shù)據(jù)安全存取系統(tǒng)，其特征在于：包括有存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元上電性連接有存儲(chǔ)器控制模塊，所述存儲(chǔ)器控制模塊上電性連接有數(shù)據(jù)加解密模塊和地址重組模塊，所述數(shù)據(jù)加解密模塊上電性連接有秘鑰生成模塊；

所述秘鑰生成模塊的功能就是生成秘鑰，在SOC芯片上電初始化過(guò)程中，同時(shí)將生成秘鑰的信息加載出來(lái)并生成秘鑰，在SOC芯片上電完成時(shí)，秘鑰已經(jīng)準(zhǔn)備完成，產(chǎn)生的秘鑰信息包括SOC芯片的版本號(hào)、ID號(hào)和圓片信息，所述秘鑰生成模塊采用的是Hash算法，將SOC芯片的一些信息收集起來(lái)，然后通過(guò)所述Hash算法進(jìn)行計(jì)算，得到一個(gè)隨機(jī)數(shù)，即為秘鑰，所述Hash算法可選用SM3、MD5或者SHA1；

所述數(shù)據(jù)加解密模塊的功能就是對(duì)存寫(xiě)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，所述數(shù)據(jù)加解密模塊中的加解密方法為異或的組合操作，加密和解密的過(guò)程是相同的，即加密過(guò)程也就是解密過(guò)程，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)方向，輸入數(shù)據(jù)DataA加密后數(shù)據(jù)為DataB，反過(guò)來(lái)輸入數(shù)據(jù)DataB加密后數(shù)據(jù)為DataA；

所述地址重組模塊的功能是將存取的地址做轉(zhuǎn)換，其方法可以是行列地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，或者是行與行之間，并且或者是列與列之間轉(zhuǎn)換，也不限定幾行還是幾列，對(duì)于特殊的存儲(chǔ)，比如閃存flash，寫(xiě)之前要先擦除操作，不能按地址擦除要按頁(yè)擦除的情況，地址轉(zhuǎn)換要么是同頁(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)換，要么是整頁(yè)轉(zhuǎn)換；

所述SOC芯片有三個(gè)工作狀態(tài)，一個(gè)是正常工作狀態(tài)，一個(gè)是下載應(yīng)用程序狀態(tài)，還有一個(gè)是測(cè)試狀態(tài)，在正常工作狀態(tài)和下載應(yīng)用程序狀態(tài)，數(shù)據(jù)都是加密的；而測(cè)試狀態(tài)，數(shù)據(jù)和地址都是直連的，也就是DataA＝DataB、AddrA＝AddrB。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SOC芯片的高效的數(shù)據(jù)安全存取系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)加解密模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)存入和提取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，即對(duì)于存入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，對(duì)于提取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密處理，故數(shù)據(jù)加解密模塊具有雙通性，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存入和提取操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SOC芯片的高效的數(shù)據(jù)安全存取系統(tǒng)，其特征在于：所述異或的按位異或(^)運(yùn)算，有兩種運(yùn)算方式：

對(duì)等長(zhǎng)二進(jìn)制模式按位異或操作，即按位異或字符串；

對(duì)二進(jìn)制數(shù)的每一位執(zhí)行邏輯按位異或操作，即單字節(jié)異或；

異或的運(yùn)算法則為：不同為1，相同為0，同時(shí)也遵循以下原則：

A∧0＝A

A∧A＝0

(A∧B)∧C＝A∧(B∧C)

(B∧A)∧A＝B∧0＝B

根據(jù)上述公式可知，對(duì)同一個(gè)明文B，使用密鑰A對(duì)其進(jìn)行兩次異或運(yùn)算，可得到明文B，異或加密算法便是利用了這一特性實(shí)現(xiàn)加密解密。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SOC芯片的高效的數(shù)據(jù)安全存取系統(tǒng)，其特征在于：所述Hash算法通過(guò)哈希函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)一段信息產(chǎn)生信息摘要，以防止被篡改，且無(wú)論信息是多長(zhǎng)的輸入，所述MD5或者所述SHA1都會(huì)輸出長(zhǎng)度為128bits的一個(gè)密碼字符串，且通常采用16進(jìn)制表示為32個(gè)字符；

所述哈希函數(shù)的計(jì)算公式如下；address＝H[key]；

所述哈希函數(shù)的哈希沖突的解決算法包括有線性探查法；

線性探查法

hi＝(h(key)+i)％m，0≤i≤m-1；

即探查時(shí)從地址d開(kāi)始，首先探查T(mén)[d]，然后依次探查T(mén)[d+1]，…，直到T[m-1]，此后又循環(huán)到T[0]，T[1]，…，直到探查到有空余地址或者到T[d-1]為止。