一种适用于SHE规范的安全加密电路设计
电子技术应用
史兴强1，刘梦影2，王芬芬2
1.中国电子科技集团第五十八研究所，江苏 无锡 214035；2.中科芯集成电路有限公司，江苏 无锡 214072
摘要： 为加强汽车系统信息安全的防御能力，设计了一种适用于安全硬件扩展（Secure Hardware Extensions， SHE）规范的安全加密电路。该电路设计了高级加密标准（Advanced Encryption Standard， AES）算法模块、SHE指令执行有限状态机以及指令和密钥的存储控制接口。仿真结果表明，该安全加密电路具有严格的访问权限，支持硬件密钥管理，保护密钥免受软件攻击，具有运算隔离保护措施，提高了系统的安全性和机密性。
中圖分類號：TN402 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234221
中文引用格式： 史興強，劉夢影，王芬芬. 一種適用于SHE規(guī)范的安全加密電路設計[J]. 電子技術應用，2024，50(2)：30-37.
英文引用格式： Shi Xingqiang，Liu Mengying，Wang Fenfen. Design of a secure encryption circuit for SHE specification[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：30-37.
中文引用格式： 史興強，劉夢影，王芬芬. 一種適用于SHE規(guī)范的安全加密電路設計[J]. 電子技術應用，2024，50(2)：30-37.
英文引用格式： Shi Xingqiang，Liu Mengying，Wang Fenfen. Design of a secure encryption circuit for SHE specification[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：30-37.
Design of a secure encryption circuit for SHE specification
Shi Xingqiang1，Liu Mengying2，Wang Fenfen2
1.No.58 Research Institue of China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi 214035， China； 2.China Key System & Integrated Circuit Co.， Ltd.， Wuxi 214072， China
Abstract： To enhance the defense capability of automotive system information security, a secure encryption circuit is designed for secure hardware extensions specification. This circuit is designed with an algorithm module for the AES, a finite state machine for executing SHE instructions, and a storage control interface for both instructions and keys. Simulation results show that the secure encryption circuit has strict access control, supports hardware key management, protects keys from software attacks, and has operation isolation protection measures, improving system security and confidentiality.
Key words : information security；secure hardware extension；AES
引言
當今世界隨著全球信息化和網(wǎng)絡化的高速發(fā)展，信息安全問題也與日俱增，信息安全問題在各個領域越來越受到重視[1]，汽車行業(yè)尤其顯著。當前社會對于汽車的需求往往更偏向于功能的提升，因此汽車電子系統(tǒng)日漸復雜且越來越數(shù)字化，汽車電子系統(tǒng)不僅需要具備運算更強的控制單元，更高速的數(shù)據(jù)傳輸功能[2]，更集成了無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)和5G等新技術，因此，安全、智能、可靠和低碳環(huán)保的網(wǎng)聯(lián)汽車必然是全球汽車行業(yè)共同的發(fā)展趨勢[3]。汽車電子系統(tǒng)復雜化和數(shù)字化導致車載電子系統(tǒng)的數(shù)量越來越多，從而使得車輛越來越易受到網(wǎng)絡安全攻擊。汽車系統(tǒng)不僅存儲大量的用戶數(shù)據(jù)（包括車輛行駛記錄、車主個人信息和導航數(shù)據(jù)等），而且具有眾多ECU，用戶數(shù)據(jù)的竊取和篡改或者ECU 非法替換等都會造成經(jīng)濟甚至生命的損失，因此對汽車系統(tǒng)進行信息安全防御是非常必要的。
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作者信息：
史興強1，劉夢影2，王芬芬2
1.中國電子科技集團第五十八研究所，江蘇 無錫 214035；2.中科芯集成電路有限公司，江蘇 無錫 214072
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