[发明专利]一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统

摘要

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，该发明主要用于安全领域，尤其是电子信息领域的系统密钥认证，该发明的主要特点是，利用完全自主研发的SoPC芯片，以及基于该芯片设计的开发板，创新性的提出一种密钥认证系统，密钥物理不可克隆，其中PUF电路部分结合了目前主流的两种方法，且PUF码利用CPU对FPGA的动态配置可更改，充分发挥了CPU和FPGA的配合作用，并且所有的激励只能使用一次，使得密钥的认证极其安全、可靠，该方法经过了开发板的物理验证，证明完全可行，对目前的认证系统有很大的参考意义。

主权项

一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，其特征在于，本发明出了一种基于SoPC的动态可配置密钥认证系统，包括SOC模块、AMBA AHB总线接口模块、激励判断模块、ECC编码模块以及PUF电路模块；其中SOC模块除了从串口接收激励输入外，还负责从AHB接口接收FPGA的经过ECC编码的PUF码，然后进行ECC解码得到对应激励的PUF码，SOC中CPU根据激励经过数据库查询到数据库中的PUF码，对比FPGA产生的PUF码是否一致；AMBA AHB总线接口模块负责CPU和FPGA通信，FPGA上的电路设计为基于AHB总线的CPU的从机，该接口将CPU传送过来的地址和数据进行寄存，用于FPGA其他模块；激励判断模块负责进行激励可用与否的判断，由于PUF电路只有部分激励可用，因此必须要进行激励可用与否的判断，若激励可用则送到PUF电路模块，否则不执行PUF电路；ECC编码模块负责将PUF电路产生的PUF码进行ECC编码，增强纠错能力，PUF电路模块为FPGA上的核心模块，该模块根据激励生成唯一的PUF码，给到ECC编码模块，经过编码后通过AHB总线送给SOC的CPU进行下一步处理；此外，FPGA上的PUF电路可以通过CPU对FPGA动态配置实现，大大增强了系统的灵活性以及安全性。