赵 峰 ，徐进辉 ，戴紫彬 ，何道君

(1.解放军信息工程大学，河南 郑州 450000；2.北方信息技术研究所，北京 100072)

随着通信技术的发展，信息安全问题愈发突出。安全SoC是加密技术与片上系统SoC(System on Chip)技术相结合的产物，是执行密码运算、提供密码服务、保证数据安全的可信控制平台。采用安全SoC芯片作为密码处理设备具有安全性高、密码运算速度快、使用方便等特点。而随着侧信道能量攻击和电磁攻击等攻击技术的发展，安全SoC芯片的自身安全受到严重威胁，系统自身的安全成为未来信息系统设计的核心问题之一。参考文献[1]中对SoC芯片进行功能块划分，设计固件防火墙保护敏感信息的安全，可以对任何SoC设备进行保护。ARM公司2003年开发的Trust Zone技术[2]为用户提供了一个安全构架，能够抵抗多种安全威胁，但其结构要求微处理器提供特殊支持。

通过数据加密、在操作系统中植入安全特性等软件方法，在有限的嵌入式资源环境下大大增加了系统的复杂性和成本。由于其数据交互的实时性和开放性，使之无法从根本上实现真正的安全系统。增加安全硬件模块的方法灵活性较差，需要重新进行硬件设计才能满足新的安全功能，同时新增的硬件IP加重了设计开销，增加了系统功耗。

本文针对计算密集型任务和信息安全的系统问题，基于安全SoC芯片设计技术[3-4]和安全硬件结构思想，从系统、整体的角度来解决安全问题。

1 体系结构

1.1 总体结构

为了满足高性能密码处理需要，在SoC系统中集成更多的处理器核等硬件资源，MPSoC（MultiProcessor SoC）己成为片上系统发展的主流，越来越多面向特定应用的系统采用多核的方式来提升系统的计算能力[5]。……