[发明专利]一种SRAM型FPGA与外置密钥管理芯片的通讯系统

权利要求书

1.一种SRAM型FPGA与外置密钥管理芯片的通讯系统，其特征在于，包括：密钥管理芯片、SRAM型FPGA，所述密钥管理芯片是具有内部可读唯一序列号ID-M和非易失性存储器的MCU、DSP或CPLD，所述非易失性存储器内存储密钥；所述密钥管理芯片与所述FPGA通过4条信号线连接，所述4条信号线包括：时钟信号线、第零信号线、第一信号线和第二信号线；所述时钟信号是所述密钥管理芯片至所述FPGA的单向同步时钟，且持续输出，同时也是为所述FPGA提供逻辑运算唯一的同步时钟；所述第零信号为双向信号；

当所述第零信号作为所述密钥管理芯片的输入时，所述第一信号和所述第二信号根据所述时钟信号的变化而改变脉宽，所述第一信号和所述第二信号为从所述FPGA输入到所述密钥管理芯片的数据信号，所述第零信号为所述FPGA对所述密钥管理芯片的总线输入请求信号；

在密钥发送流程中，所述第零信号作为所述密钥管理芯片的输出，所述时钟信号根据变频参数进行变频输出，所述变频参数根据所述ID-M确定，同时所述第零信号将同步于所述时钟信号进行脉宽的变化；此时所述第零信号为从所述密钥管理芯片输出到所述FPGA的数据信号，所述第零信号为包括所述密钥的信号；此时所述第一信号和所述第二信号为空闲状态。

2.如权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，所述变频参数根据所述ID-M确定包括：获取第一计算结果，所述第一计算结果至少包括将所述ID-M作为初始种子，按照预设算法进行前N-1次迭代计算后，得到的计算结果；在第N次时，将所述第一计算结果按照所述预设算法进行计算后，将得到的计算结果记为第二计算结果；根据所述第二计算结果确定所述变频参数。

3.如权利要求2所述的通讯系统，其特征在于，所述第一计算结果还包括将所述ID-M作为初始种子，将所述ID-M与伪随机数做级联或插入运算之后，再按照预设算法进行前N-1次迭代计算后，得到的计算结果。

4.如权利要求2所述的通讯系统，其特征在于，所述在第N次时，将所述第一计算结果按照所述预设算法进行计算后，将得到的计算结果记为第二计算结果；根据所述第二计算结果确定所述变频参数包括：

在第N次时，将所述第一计算结果进行模运算及线性移位运算，以及数据整理之后，得到所述第二计算结果，所述第二计算结果包括指令序列PraclkN{}；所述PraclkN{}至少用于描述变频参数，所述变频参数包括相对于所述密钥管理芯片的基频M-CLK，其倍频信号正/负半周期的倍率数，以及所述时钟信号某频率的持续周期数。

5.如权利要求4所述的通讯系统，其特征在于，当所述第零信号作为所述密钥管理芯片的输入时，所述PraclkN{}还用于描述所述第一信号和所述第二信号数据拼接的规则参数，所述FPGA根据所述第一信号和所述第二信号数据拼接的规则参数，对发送给所述密钥管理芯片的报文进行所述数据拼接的规则参数逆的拆分，再由所述第一信号和所述第二信号发送给所述密钥管理芯片；所述第一信号和所述第二信号数据拼接的规则参数为所述密钥管理芯片传送给所述FPGA的；

所述密钥管理芯片根据本地的所述第一信号和所述第二信号数据拼接的规则参数，对来自所述第一信号和所述第二信号的报文进行还原，然后对报文进行解密。

6.如权利要求5所述的通讯系统，其特征在于，所述对报文进行解密包括：对报文采用非对称解密方式进行解密。

7.如权利要求4所述的通讯系统，其特征在于，当所述第零信号作为所述密钥管理芯片的输入时，所述密钥管理芯片判断所述第一信号和所述第二信号是否合法；若是，则在后续的所述密钥发送流程中，将包括所述密钥的所述第零信号发送给所述FPGA；若否，则在后续的所述密钥发送流程中，将随机码在报文里插入，或替换密钥的部分字节的所述第零信号发送给所述FPGA。