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《上海交通大学》 2005年
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TPM系统中HMAC的设计与ASIC实现

顾正付  
【摘要】: 随着社会信息化水平的日益进步,信息安全越来越引起世人的关注。密码技术的飞速发展,为信息安全提供了最强有力的保护。TPM(可信平台模块)是由可信计算工作组(TCG)制定的开放的硬件的可信计算和安全技术标准。它的处理系统包含了大量的数据加密标准,其系统关键部分之一的HMAC(HASH信息验证码)同SHA-1(安全hash算法)算法结合提供了原始数据验证和安全性保护。 HMAC算法在身份验证和数据完整性方面可以得到很好的应用,在目前网络安全也得到较好的实现。然而大多数应用通过软件实现,但其安全性很难得到真正的保障,于是研究安全算法的硬件实现已成为热点。 本文从TPM的一些关键协议和HMAC(SHA-1)的具体算法出发,以追求芯片面积的最小化为目标,针对8位微处理器MC8051设计了协处理器。通过采用一些有效的数字电路设计技术用来减小协处理器的面积、功耗和增大工作频率;通过分析各种攻击方法来增加协处理器的安全性。 本文分析了可靠平台模块和HMAC(SHA-1)在信息安全中的具体应用,重点描述了HMAC协处理器的RTL级设计,设计了HMAC协处理器的具体架构。最后利用DC综合工具和0.18um的工艺,得出了协处理器的最大工作频率和综合面积,经分析后可以应用到TPM模块中,同时也可以作为一个独立的IP核应用于别的系统中。 HMAC协处理器的设计实现和芯片化方案对于信息安全产品的发展和普及具有积极的意义;对于现代集成电路设计中相关手段和技术的应用也提供了相应的实践价值。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP311.52;TN492

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