[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

说明书

本发明实施例提供了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，其中，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，并将加密密钥固化至所述算法安全芯片内部的FLASH存储器中；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。

技术领域

本发明属于嵌入式计算机信息安全技术领域,尤其涉及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。

背景技术

在嵌入式计算机领域，SiP(System in Package系统级封装)技术是实现嵌入式计算机小型化的核心技术。SiP技术可以使航空电子设备体积和重量数十倍地减小，可靠性上数十倍地提高，制造周期大大缩短，制造成本显著下降，是航空电子产品的集成化和小型化重要技术手段。

信息安全的保密性可防止对手破译系统中的机密信息。加密技术是保证信息安全的关键技术，常用的加密技术有：对称密钥加密、公开密钥加密、哈希函数加密等。已经公布的国密算法包括：SM1对称算法、SM2非对称算法、SM3杂凑(Hash)算法、SM4分组加密算法。

算法安全芯片是为系统提供安全配置、数据加密、安全存储、密钥管理和数字签名等安全功能的专用芯片。芯片内部集成国家密码管理局颁布的国密算法协处理器，具有加解密速度快，保密数据固化在芯片中，数据运算在芯片内部完成，外界无法感知获取，并有防御机制防止其泄露等技术优势。

发明内容

本发明是为了解决嵌入式计算机SiP模块缺乏信息安全的保密措施，存在核心数据和关键应用程序代码易被窃取的问题，提出了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。

第一发明，本发明提供了一种面向信息安全的嵌入式计算机SiP模块设计方法，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，并将加密密钥固化至所述算法安全芯片内部的FLASH存储器中；

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。

可选的，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接口发送给安全加密芯片，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接口发送给所述安全加密芯片；

所述安全芯片从自身的FLASH芯片中读取所述解密密钥[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。

可选的，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：