[发明专利]一种FPGA软件授权方法

说明书

本发明公开了一种FPGA软件授权方法，属于信息传输与处理技术领域。本发明利用FPGA硬件的Device DNA形成授权码，软件在运行阶段首先要完成授权认证才可继续工作，从而能够有效保护FPGA软件的产权。

技术领域

本发明涉及信息传输与处理技术领域，尤其涉及一种FPGA软件授权方法。

背景技术

一般的工程研制项目会同时将FPGA硬件板卡和烧录的bit文件（由FPGA软件编译生成）作为可交付物交付给用户。通常情况下，FPGA硬件板卡与bit文件无一一对应关系。因此当项目完成交付工作后，存在将bit文件用于其他FPGA硬件平台的可能性，无法对软件进行有效的保护。

目前，Xlinx 公司所有的FPGA器件都有Device DNA，这是一个57 bit的二进制序列在器件生产时烧死在芯片里，且每个芯片的Device DNA都是唯一的。因此可以将DeviceDNA视为FPGA器件的身份标识。利用该身份标识，FPGA软件在运行阶段首先要完成授权认证才可继续工作。但是，现有技术中尚没有利用Device DNA进行FPGA软件授权的技术。

发明内容

本发明的目的在于提出一种FPGA软件授权方法，可实现FPGA软件授权，提升FPGA软件保密性，满足知识产权保护需求。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种FPGA软件授权方法，包括以下步骤：

（1）读取FPGA的Device DNA；

（2）将Device DNA进行复制处理，得到中间码；通过DES加密算法对中间码进行加密，得到与FPGA硬件对应的唯一的授权码；

（3）将授权码与校验软件、FPGA功能软件一同组成对应于该FPGA硬件的FPGA固件包；

（4）FPGA开始工作时，FPGA固件包中的校验软件读取FPGA的Device DNA，采用与步骤（2）相同的方式生成授权码，并与FPGA固件包中的授权码进行比较；如果授权码一致，则FPGA功能软件与硬件匹配成功，可以正常工作，否则停止工作。

进一步的，步骤（2）中，将Device DNA进行复制处理，得到中间码，具体方式为：

将57 bit的Device DNA中前10 bit复制一遍，放在最前面；中间3 bit，即原Device DNA的第28、29、30bit，复制一遍，放在原Device DNA第30bit的后面；最后10bit复制一遍，放在最后，一共80bit；

对处理后的80bit按位取反，形成80 bit的中间码。

进一步的，步骤（2）中，通过DES加密算法对中间码进行加密，得到与FPGA硬件对应的唯一的授权码，具体方式为：

将中间码末尾补零至128bit，形成DES加密算法的明文；

将明文按64bit进行分组，得到明文组；

采用64bit密钥对明文组以按位替代或交换的方式进行加密，得到密文组；64bit密钥中，第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位，使得每个密钥都有奇数个1，校验位以外的56bit参与DES加密；

将密文组的bit数据作为授权码。

本发明的有益效果在于：

1、现有技术中，Device DNA可以用调试的Jtag设备读取出来，也可以设计程序单独提取出来。本发明通过程序将Device DNA读取出来，并根据Device DNA产生与FPGA硬件对应的唯一的授权码，并与FPGA功能软件一同组成FPGA的固件包。这种固件包与FPGA硬件是一一对应的，若不匹配则FPGA无法工作，从而实现了良好的软件保护功能。

2、本发明利用FPGA自带的Device DNA生成授权码，具有良好的可实现性。