[发明专利]一种面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计方法及电路

权利要求书

1.一种面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计方法，其特征在于，所述方法包括：

处理器上电启动后执行引导程序，通过外部总线接口接收外部命令；

当接收到应用程序加密指令时，从外部总线接口接收应用程序的原始数据，其中，所述原始数据未加密；

处理器将所述原始数据通过SPI总线发送给算法安全芯片；

所述算法安全芯片通过SM4算法协处理器对所述原始数据进行加密，形成应用程序的加密数据，并将解密密钥固化至所述算法安全芯片内部的FLASH存储器中；所述算法安全芯片用于存储解密密钥[A]和解密密钥[B]，所述算法安全芯片内部集成SM2和SM4算法协处理器；

处理器通过SPI总线接收所述加密数据；

处理器将所述加密数据固化进连接的FLASH中的应用程序存储区域；

所述应用程序包括应用程序1和应用程序2，在所述处理器将所述加密数据固化进连接的FLASH中的应用程序存储区域后，所述方法还包括：

处理器通过SPI接口或局部总线接口从连接的FLASH存储器的应用程序1存储区域中读取应用程序1的加密数据a；

处理器将所述加密数据a通过SPI接口发送给算法安全芯片，并按照SM2算法生成解密密钥[A2]和加密密钥B2，将加密密钥B2通过SPI接口发送给所述算法安全芯片；

所述算法安全芯片从自身的FLASH芯片中读取解密密钥[A]，将所述加密数据a解密，解密数据a经加密密钥B2加密后形成加密密文[a]，通过SPI接口发给处理器；

处理器采用解密密钥[A2]对加密密文[a]进行解密，并生成解密数据A，将所述解密数据A存入自身处理器的SRAM中；

在将所述解密数据A存入自身处理器的SRAM中之后，所述方法还包括：

处理器通过SPI接口或局部总线接口从自身FLASH存储器的应用程序2存储区域中读取应用程序2的加密数据b；

处理器将所述加密数据b通过SPI接口发送给所述算法安全芯片；

所述算法安全芯片从自身的FLASH芯片中读取解密密钥[B]，将所述加密数据b解密，并生成解密数据B，将所述解密数据B存放在算法安全芯片内部的SRAM中；

在将所述解密数据B存放在安全芯片内部的SRAM中后，所述方法还包括：

处理器跳转至自身SRAM中的应用程序1执行，并向所述算法安全芯片发送应用程序2执行命令；

所述算法安全芯片接收所述应用程序2执行命令时，跳转至自身SRAM中的应用程序2执行，并产生应用程序2运行结果；

处理器中的应用程序1的通过函数接口，获得所述应用程序2运行结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引导程序的代码段、所述应用程序1的代码段和所述应用程序2的代码段在所述处理器所连接的FLASH中分段存储。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理器和所述算法安全芯片之间采用SPI总线或内部总线进行互联，所述SPI总线上的数据采用公钥密码算法加密保护。

4.一种面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计电路，其特征在于，所述面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计电路应用于如权利要求1所述的面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计方法，所述电路包括处理器（1）、FLASH存储器（2）和算法安全芯片（3），其中，所述处理器（1）与FLASH存储器（2）连接，所述处理器（1）和所述算法安全芯片（3）连接；所述处理器（1）、所述FLASH存储器（2）和所述算法安全芯片（3）封装在一个腔体内，通过键合丝、陶瓷基板或塑料基板互联。