芯片秘钥注入管理系统设计研究

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:李建林
[导读] 摘要:随着版权意思不断增加,芯片客户对芯片版权提出了更高要求。
        四川广义微电子股份有限公司  四川省遂宁  629000
        摘要:随着版权意思不断增加,芯片客户对芯片版权提出了更高要求。为解决芯片版权问题,本文进行了芯片秘钥注入管理系统开发。系统采用C++编程,以开源MySQL数据库进行数据存储。采用UML建模技术进行秘钥注入管理功能需求分析,结果表明系统包含功能有系统管理、配置管理、审批管理、日志管理、通信管理、线程管理。
        关键词:芯片;秘钥注入管理;MySQL
        0引言
        随着5G技术的不断发展,物联网技术突破,对芯片的需求量不断增加。半导体芯片制造技术非常复杂,包含五个步骤:材料准备、晶体生长、晶圆制造、装配与封装、终测。其中终测是为了确保芯片功能实施环节,从而达到制造商、客户的需求。近年来随着版权意识不断提高,客户对芯片加密需求提出了更高要求[1]。将秘钥注入到芯片中是一种芯片保护技术。本文采用C++、MySQL数据库开发了一款芯片秘钥注入管理系统,实现了芯片秘钥管理,提高了管理效率。
        1系统需求分析
        芯片秘钥管理协议采用HDCP协议,该协议是由半导体公司联合推出的协议标准。
        HDCP协议严格控制了源头设备到显示设备的数据传输,这样起到版权保护作用。HDCP协议是由验证协议、数据加密以及召回机制构成。验证协议是指数据发送端发送数据后接收端进行数据合法性验证,该过程中使用秘钥向量KSV进行秘钥管理。数据加密是指数据传输中需要对数据加密、解密管理,采用24bits的秘钥管理器进行加密、解密操作。召回是指将秘钥向量KSV放入到召回列表中,如果接收到KSV向量,则验证失败。
        采用UML建模技术进行芯片秘钥注入管理功能需求分析,最终得到系统包含功能有:系统管理、系统配置管理、文件审批管理、日志管理、通信管理、秘钥管理、线程管理.
        芯片秘钥注入管理系统中系统管理包含功能有系统用户管理、系统权限管理、系统数据备份、系统数据还原;系统配置管理中包含功能有系统配置信息添加、系统配置信息查看、系统配置信息删除、系统配置信息修改;文件审批管理包含功能有文件审批信息添加、文件审批信息查看、文件审批信息修改、文件审批信息删除;日志管理包含功能有日志信息添加、日志信息查看、日志信息删除、日志信息修改;通信管理包含功能有通信协议管理、通信连接、通信断开;秘钥管理包含功能有秘钥信息添加、秘钥信息查看、秘钥信息删除;线程管理包含功能有线程信息配置添加、线程信息配置修改、线程信息配置查看、线程信息配置删除。
        2系统功能设计
        2.1系统结构设计
        系统使用C++进行开发,使用开源MySQL数据库进行数据存储[2]。为提高开发效率采用三层架构进行系统开发,如图3为系统架构设计。
 
        图3 系统架构设计
        由图可知底层为数据层使用开源MySQL数据库进行相应数据存储;数据层包含用户信息、秘钥信息、文件信息、通信信息;业务逻辑层包含功能有系统管理、配置管理、审批管理、日志管理、通信管理、线程管理;界面展示层包含功能有系统界面、配置界面、审批界面、日志界面、通信界面、秘钥界面、线程界面。
        2.2系统功能设计
        系统管理、配置管理、审批管理、日志管理这些功能模块都是按照添加、修改、删除、查看模型进行。可构建基础类用于数据管理,该类为DataManger,包含的方法见表1所示。
        表1 数据管理类详细说明

        通信管理模块使用Socket编程实现。C++中提供Scoket编程的函数socket()、bind()、listen()以及accept()。首先通过socket进行通信连接,使用bind()函数进行相应的IP、端口绑定;接着使用listen()函数进行信息监听;使用accept()函数进行数据接收。
        为提高秘钥注入效率采用多线程技术进行注入。C++中提供多线程技术,本文使用VS2017进行芯片秘钥注入系统开发。在windows系统下,C++多线程提供函数主要有createthread()创建函数、suspendthread()挂起函数、PostThreadMessage()发送函数信息等。
        2.3数据库设计
        芯片秘钥注入管理系统包含信息表有:系统权限信息表、秘钥信息表、芯片信息表、文件信息表、日志信息表、通信信息表、审批信息表等,这些信息存储在MySQL数据库中,
        3结语
        芯片秘钥注入管理系统包含功能有系统管理、配置管理、审批管理、日志管理、通信管理、线程管理。本文采用三层架构技术进行了系统功能设计,系统使用开源MySQL数据库进行数据存储、C++进行系统开发、VS2017进行系统编写。对MySQL提供的C++API进行二次接口开发,设计了底层数据管理类。对芯片秘钥注入系统数据表进行设计。最终完成芯片秘钥注入管理系统开发。
        参考文献:
        [1]王鹤.基于禁忌搜索的数字微流控生物芯片多目标综合优化算法[J].计算机应用与软件,2019,36(08):325-333.
        [2]郝秀春,陈忠位,李宇翔,王佳伟,何沛凌.基于LabVIEW的MEMS电容式压力传感器测试系统设计[J].计算机应用与软件,2020,37(05):62-66.
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