[发明专利]一种多核8051处理器SOC的安全实现装置以及方法

说明书

本发明涉及多核8051处理器SOC与片外FLASH之间数据交换的加密方法和装置。本发明的安全实现装置系统包括多个8051处理器、JTAG Controller、CodeData SRAM以及加密解密处理模块；加密模块包括MUX模块、Efuse模块、JTAG security模块、Spi flash controller模块。处理器之间通过Spi flash controller模块基于EFUSE产生的唯一CODE进行对外SPI FLASH的读写；双核8051 SOC的JTAG接口通过JTAG Controller与JTAG security模块进行通信，JTAG security模块通过EFUSE模块产生的唯一CODE进行加解密处理，最后再跟SPI FLASH进行数据的读写交换。

技术领域

本发明涉及处理器安全领域，具体涉及多核8051处理器SOC与片外FLASH之间数据交换的加密方法和装置。

背景技术

8051内核处理器通常不具备片上大容量数据存储空间，因此需要外接能存储数据的芯片，其中一种在现代电子产业中适用十分广泛的价格低廉、性能优越的芯片存储介-SPI FLASH营运而生。但是由于标准的SPI FLASH自身并不具备对数据加密的能力，因此SPIFLASH的数据安全性一直饱受诟病。

FLASH芯片，中文名为“闪存”，属于内存器件的一种。闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异，即各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存；而闪存则是一种非易失性(Non-Volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。

NOR和NAND是市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NORflash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如自带SPI接口的FLASH芯片。

SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

虽然SPI接口的FLASH芯片大行其道，但是存储在SPI FLASH中的数据安全性却一直是一个大问题。由其是在多核8051处理器越来越被广泛应用，而数据加密做得好的却很少。

发明内容

本发明提供的一种多核8051处理器SOC的安全实现装置以及方法使得保存到SPIFLASH的数据能够得到最安全的保护。这样使得用户的数据和核心代码能安全的运行在SOC上。这个安全装置以及技术方案设计简单，在SOC上的实现面积和功耗都很小。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：基于双核8051处理器SOC的安装实现装置系统，包括CPU0 8051 System、CPU1 8051 System、JTAG Controller、CodeData SRAM以及加密解密处理模块；

所述CPU0 8051 System，是双核8051 SOC系统的一个组成核之一，用于整个双核8051处理数据的处理器之一；

所述CPU1 8051 System，是双核8051 SOC系统的一个组成核之一，用于整个双核8051处理数据的处理器之一；