【摘 要】
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当今世界随着全球信息化和网络化的高速发展,信息安全问题也与日俱增,信息安全问题在各个领域逐渐重视起来。存储器是计算机系统中重要的组成部分,也是作为密码信息的重要载体,存储芯片执行代码、芯片操作数据、应用者密钥等重要信息。芯片数据的存储安全对客户安全应用具有重要的意义,如果芯片自身的安全防护能力过于薄弱,导致芯片存在安全缺陷漏洞或者遭遇黑客攻击,会带来严重的安全威胁,因此增强信息存储安全以禁止非相关
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当今世界随着全球信息化和网络化的高速发展,信息安全问题也与日俱增,信息安全问题在各个领域逐渐重视起来。存储器是计算机系统中重要的组成部分,也是作为密码信息的重要载体,存储芯片执行代码、芯片操作数据、应用者密钥等重要信息。芯片数据的存储安全对客户安全应用具有重要的意义,如果芯片自身的安全防护能力过于薄弱,导致芯片存在安全缺陷漏洞或者遭遇黑客攻击,会带来严重的安全威胁,因此增强信息存储安全以禁止非相关人员进行人为操作或者非法篡改是必要的。在设计ASIC芯片对嵌入内部的快闪存储的数据进行加密以确保数据安全是值得采用的设计方案。本文针对专用集成电路在安全性上的需求,尤其是eFlash存储敏感数据的安全,设计了一种基于AES算法加密的eFlash安全存储数据控制器以解决ASIC芯片存储数据的安全问题。论文的主要研究内容和创新点包括:首先,采用TOP DOWN分层设计,基于AHB总线协议对eFlash控制器进行硬件功能实现,利用状态机流程设计方法,通过读、写、擦除三个流程状态控制eFlash信号的输出和地址的输出。其次,针对eFlash存储数据的安全需求,提出了设计一种基于AES算法实现eFlash安全存储控制器。通过对AES算法原理的分析使用AES算法在eFlash控制器上对存储数据进行加密,以确保eFlash数据存储安全。再次,针对数据传输速率是eFlash性能关键因素,为提高AES算法吞吐率,通过AES模块设计选择流水线结构设计;面积是芯片设计重要权衡指标,为降低系统硬件逻辑资源,将密钥扩展步骤子密钥存储使用迭代移位寄存方法以降低硬件逻辑资源。最后,在VCS和Verdi的联合环境下构建Testcase对系统功能进行了联合仿真和验证,并在0.18um CMOS工艺下,利用DC综合工具对系统设计进行逻辑综合分析。
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