算法可重構(gòu)TPM芯片設(shè)計及其在移動支付系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著移動支付技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，個人或企業(yè)的移動支付普及率越來越高，人們對移動支付中的通信安全以及數(shù)據(jù)安全關(guān)注增強，信息安全也已成為移動支付技術(shù)的熱點領(lǐng)域。其中基于TPM安全芯片的安全系統(tǒng)設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)的研究對提高支付系統(tǒng)安全性具有十分重要的意義。
　　本文首先介紹TPM中所涉及到的加解密算法的原理;其次，介紹了可重構(gòu)設(shè)計技術(shù)理論及其分類，并給出可重構(gòu)設(shè)計流程;然后，給出系統(tǒng)集成原理以及總線接口協(xié)議標準。接著根據(jù)加解密算法

2、原理給出各個算法硬件實現(xiàn)，以及相應(yīng)的改進原理;此外，根據(jù)算法可重構(gòu)設(shè)計原理，具體針對對稱算法和哈希算法給出可重構(gòu)分析以及相應(yīng)的可重構(gòu)硬件實現(xiàn);最后，針對所有安全模塊給出對應(yīng)仿真驗證，以及FPGA板級驗證，并且依據(jù)本文提出的算法可重構(gòu)TPM芯片方案，給出了一種移動支付系統(tǒng)原型設(shè)計，并完成了相應(yīng)交易數(shù)據(jù)保密通信原型的FPGA板級驗證。
　　論文工作成果主要體現(xiàn)在:
　　(1)設(shè)計了TPMSoC中相關(guān)加解密算法模塊，其中包含AES

3、、DES、3DES、SM4、SHA2、ECC和PRNG的IP核，給出基于滑動窗口的模逆計算RTL級實現(xiàn)方案，實現(xiàn)了適用于SHA224-256和SHA384-512的五級流水線設(shè)計。
　　(2)針對加密模塊中的對稱算法和哈希算法分別就AES、DES、3DES、SM4以及SHA224-256、SHA384-512給出了相應(yīng)的可重構(gòu)設(shè)計方案，實現(xiàn)了加解密算法模塊的可配置和防陷門設(shè)計，提高了加密模塊的計算速度。
　　(3)基于PBO