基于eCos的密碼SoC安全服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、針對(duì)基于密碼SoC的密碼安全服務(wù)系統(tǒng)可擴(kuò)展性不強(qiáng)、可靠性不夠、安全性不足的問(wèn)題，綜合考慮密碼SoC平臺(tái)在內(nèi)存空間大小、設(shè)計(jì)成本方面的限制與要求，相應(yīng)地進(jìn)行了密碼SoC平臺(tái)可配置操作系統(tǒng)（Configurable Operating System，COS）軟件的設(shè)計(jì)、研究了基于PID反饋控制的最小松弛時(shí)間優(yōu)先（PID-Feedback Control-Least Slack Time First，PID-FC-LST）調(diào)度模型并應(yīng)用于CO

2、S內(nèi)核、設(shè)計(jì)了軟硬件協(xié)同的安全平臺(tái)架構(gòu)以及安全啟動(dòng)流程，實(shí)現(xiàn)了密碼安全服務(wù)系統(tǒng)由可用向好用的升級(jí)。論文在工程實(shí)踐和理論研究?jī)煞矫嫒〉昧艘韵聞?chuàng)新點(diǎn)：
　　1、提出了軟硬件協(xié)同的密碼SoC平臺(tái)安全架構(gòu)
　　針對(duì)密碼SoC平臺(tái)面臨的主要安全威脅，設(shè)計(jì)了以一次可編程存儲(chǔ)器（Once Programmable Memory，OPM）模塊為硬件核心、以基于COS的系統(tǒng)固件為軟件核心的軟硬件協(xié)同安全架構(gòu)，并在這個(gè)架構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的安

3、全啟動(dòng)流程，該流程涉及了測(cè)試接口的開(kāi)關(guān)控制、口令驗(yàn)證以及應(yīng)用程序的完整性校驗(yàn)等，保證了密碼SoC平臺(tái)的安全性。該架構(gòu)不僅能夠?yàn)楸疚牡拿艽aSoC平臺(tái)提供安全保障，也適用于其它嵌入式平臺(tái)，具有較好的通用性。
　　2、設(shè)計(jì)了適用于密碼SoC平臺(tái)的COS軟件
　　設(shè)計(jì)了針對(duì)密碼SoC平臺(tái)的FLASH驅(qū)動(dòng)以及虛擬向量通信服務(wù)，進(jìn)而完成了eCos在新硬件平臺(tái)上的移植，豐富了eCos可支持的CPU種類(lèi)（CK520）。在此基礎(chǔ)上，以密碼安全

4、服務(wù)包的設(shè)計(jì)為核心，完成了COS軟件的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了密碼安全服務(wù)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可靠性，同時(shí)也能夠?yàn)槠渌度胧狡脚_(tái)上的軟件開(kāi)發(fā)提供些許思路上的借鑒。最后，通過(guò)密碼安全服務(wù)系統(tǒng)的功能驗(yàn)證，證明了移植的成功性以及COS軟件的可用性。
　　3、提出了基于反饋控制的系統(tǒng)實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度模型
　　設(shè)計(jì)了基于PID反饋控制的任務(wù)調(diào)度模型PID-FC-LST，進(jìn)一步增強(qiáng)了密碼安全服務(wù)系統(tǒng)的可靠性。該調(diào)度模型主要由改進(jìn)的多級(jí)隊(duì)列調(diào)度器和四個(gè)控制器

5、（準(zhǔn)入控制器、執(zhí)行等級(jí)控制器、比例積分微分（PID）控制器、模糊控制器）組成。四個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)等級(jí)、相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，經(jīng)過(guò)調(diào)整的任務(wù)進(jìn)而通過(guò)多級(jí)隊(duì)列調(diào)度器調(diào)度執(zhí)行。該模型不僅適用于本文設(shè)計(jì)的COS軟件，在經(jīng)過(guò)一些針對(duì)性的修改之后，將能夠服務(wù)于更多的嵌入式平臺(tái)。理論仿真驗(yàn)證結(jié)果表明，該調(diào)度模型能夠使得系統(tǒng)負(fù)載不至于超荷，并在一定程度上降低了實(shí)時(shí)任務(wù)的錯(cuò)過(guò)率，使其維持在一個(gè)較為理想的低值，增強(qiáng)了系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度的穩(wěn)定性，同時(shí)，處理器資源能