密码SoC中算法IP核通用接口模型

王 凯，李 伟，陈 韬，南龙梅

(1.信息工程大学 信息安全重点实验室，河南 郑州 450001； 2.复旦大学 微电子学院，上海 200433)

0 引 言

密码算法的实现方式主要包括：通用处理器、专用指令处理器、FPGA(field programmable gate array)、密码逻辑阵列和密码算法IP核(intellectual property core)等[1]。其中，密码算法IP核是运算性能最高、功耗和面积最小的方式，长期以来受到广泛应用。

密码SoC(system on chip)通过将通用处理器、密码算法IP核、存储和接口模块等单元集成到单颗芯片上，能够实现数据加解密、消息签名/验证和数据完整性验证等密码应用，已经成为保障信息安全的核心部件。半导体与集成电路技术的迅速发展，使得密码SoC的功能越来越强，规模越来越大，基于密码算法IP核集成的设计方法，在密码SoC设计中得到了广泛应用。如何实现不同类型密码算法IP核的统一管理和高效调度，对于增强密码SoC整体灵活性和高效性具有重要意义。

AMBA(advanced microcontroller bus architecture bus)总线是ARM公司研发的一种片上总线系统，支持多个主/从设备的快速连接和芯片级测试，在密码SoC设计中得到了广泛应用。其中AHB(advanced high performance bus)总线作为AMBA的高级高性能总线，广泛应用于密码SoC中处理器与算法IP核的高速连接。

针对密码SoC中算法IP核的调度控制的研究主要有几种。文献[2]实现了基于FPGA的SDIO通信接口，但无法适用于多种密码算法IP核运算需求。文献[3]实现了一种FPGA通用串行接口设计，但数据传输速率慢，严重限制了密码算法IP核运算性能。文献[4]完成了一种基于FPGA的动态部分可重构智能I/O接口设计与实现，但需要通过TCP/IP网络数据包切换总线接口配置指令，配置信息量很大。……