算法可重構(gòu)TPM芯片設(shè)計(jì)及其在移動(dòng)支付系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著移動(dòng)支付技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，個(gè)人或企業(yè)的移動(dòng)支付普及率越來越高，人們對(duì)移動(dòng)支付中的通信安全以及數(shù)據(jù)安全關(guān)注增強(qiáng)，信息安全也已成為移動(dòng)支付技術(shù)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。其中基于TPM安全芯片的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究對(duì)提高支付系統(tǒng)安全性具有十分重要的意義。
　　本文首先介紹TPM中所涉及到的加解密算法的原理;其次，介紹了可重構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)理論及其分類，并給出可重構(gòu)設(shè)計(jì)流程;然后，給出系統(tǒng)集成原理以及總線接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。接著根據(jù)加解密算法

2、原理給出各個(gè)算法硬件實(shí)現(xiàn)，以及相應(yīng)的改進(jìn)原理;此外，根據(jù)算法可重構(gòu)設(shè)計(jì)原理，具體針對(duì)對(duì)稱算法和哈希算法給出可重構(gòu)分析以及相應(yīng)的可重構(gòu)硬件實(shí)現(xiàn);最后，針對(duì)所有安全模塊給出對(duì)應(yīng)仿真驗(yàn)證，以及FPGA板級(jí)驗(yàn)證，并且依據(jù)本文提出的算法可重構(gòu)TPM芯片方案，給出了一種移動(dòng)支付系統(tǒng)原型設(shè)計(jì)，并完成了相應(yīng)交易數(shù)據(jù)保密通信原型的FPGA板級(jí)驗(yàn)證。
　　論文工作成果主要體現(xiàn)在:
　　(1)設(shè)計(jì)了TPMSoC中相關(guān)加解密算法模塊，其中包含AES

3、、DES、3DES、SM4、SHA2、ECC和PRNG的IP核，給出基于滑動(dòng)窗口的模逆計(jì)算RTL級(jí)實(shí)現(xiàn)方案，實(shí)現(xiàn)了適用于SHA224-256和SHA384-512的五級(jí)流水線設(shè)計(jì)。
　　(2)針對(duì)加密模塊中的對(duì)稱算法和哈希算法分別就AES、DES、3DES、SM4以及SHA224-256、SHA384-512給出了相應(yīng)的可重構(gòu)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了加解密算法模塊的可配置和防陷門設(shè)計(jì)，提高了加密模塊的計(jì)算速度。
　　(3)基于PBO