FPGA配置數(shù)據(jù)流的安全性研究.pdf

1、由于利用FPGA實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計比傳統(tǒng)的基于專用集成電路的設(shè)計實現(xiàn)速度快、成本低，對于基于FPGA設(shè)計的安全性和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題的研究越來越受到廣泛的關(guān)注。本文主要研究基于SRAM的FPGA設(shè)計的安全和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)技術(shù)，設(shè)計能有效保護(hù)配置數(shù)據(jù)流安全的FPGA結(jié)構(gòu)。 本文首先研究對只含一個配置數(shù)據(jù)流文件的FPGA系統(tǒng)加以保護(hù)的安全FPGA結(jié)構(gòu)。與通用FPGA相比，安全FPGA結(jié)構(gòu)嵌入一個解密機(jī)制，即解密器模塊和密鑰存儲器模塊。在此安全

2、結(jié)構(gòu)上，進(jìn)一步對包含多個配置數(shù)據(jù)流文件的動態(tài)重構(gòu)系統(tǒng)的安全進(jìn)行研究。根據(jù)基于SRAM的FPGA支持部分重構(gòu)、動態(tài)重構(gòu)和自重構(gòu)的特性，本文提出了有效保護(hù)動態(tài)重構(gòu)系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)流安全的FPGA結(jié)構(gòu)。該安全體系結(jié)構(gòu)使用嵌入式微處理器控制自重構(gòu)，使用有限狀態(tài)機(jī)來判斷配置數(shù)據(jù)流是否加密，使用安全算法的IP核生成解密電路。然后，使用Xilinx公司的Virtex-Ⅱ Pro對所設(shè)計的安全FPGA結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實驗驗證。實驗表明采用安全自重構(gòu)平臺(Sec