基于SoC方法的TPM設計.pdf

1、隨著網(wǎng)絡時代的到來，信息安全的地位越來越重要，傳統(tǒng)的計算機平臺已不能保證信息的安全性，全新的可信計算平臺正成為研究的熱點。本課題的研究內(nèi)容就是可信計算平臺的核心器件－可信平臺模塊(Trusted Platform Module – TPM)的設計；本課題在研究SoC設計方法的基礎上，采用SoC方法設計TPM的系統(tǒng)架構(gòu),并結(jié)合實驗室的研究方向，設計了TPM的核心密碼算法IP：RSA、RNG、HMAC/SHA-1和3DES，其中因為筆者主要

2、負責TPM整體架構(gòu)和3DES IP設計，因此本文主要對這兩方面的內(nèi)容進行詳細講述。 本文首先研究了SoC設計方法學，分析了SoC的三大核心技術：集成電路設計、IP的設計及復用和軟硬件協(xié)同設計與仿真，介紹了TPM設計采用的嵌入式處理器及其總線系統(tǒng)。在此基礎上，按照TPM 規(guī)范的要求，設計了TPM的硬件架構(gòu)和固件。硬件架構(gòu)設計包括:模塊的詳細劃分、總線地址的分配、信號描述和中斷控制與分配；固件設計包括TPM固件整體工作流程、命令接收

3、和處理流程等。 在TPM架構(gòu)設計基礎上，結(jié)合實驗室的研究方向，課題組的主要任務是設計TPM的安全核心－密碼算法引擎，其中RSA、RNG和HMAC/SHA-1是課題組其他成員設計，本文只對這些算法和硬件實現(xiàn)做簡單介紹；3DES是筆者負責，本文將對IP的實現(xiàn)做詳細描述，包括算法的描述和各種實現(xiàn)方法的介紹，本設計最終采用了一種小面積的實現(xiàn)方法。 最后本文介紹了使用MDK和FPGA兩種方法對TPM進行軟硬件的仿真和驗證的過程。M