针对FPGA实现安全的系统内编程功能

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针对FPGA实现安全的系统内编程功能

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" l2 n- r6 M$ [. s3 e' _4 EFPGA正越来越多地作为现代电子系统的 核心部分。
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这有多个可能原因：FPGA的成本低、立即可用及 精密性不断提高,但最重要的还是FPGA硬件可重新配置,因此能轻易配合系统规格随时改变的要求。
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硬件可重编程是FPGA器件的“杀手锏”,其优点多不胜数。除了明显的优势在于几乎毋须额外的成本便能 更改半导体的功能外 (这远较传统的ASIC器件优越),FPGA能够应对规格改变的能力、增加功能,或快速 实时配置客户的设置,这意味着FPGA产品能延长应用寿命及提高盈 利空间。 但有一个很重要的问题需要考虑：我们能在多大程度上安全地配置系统环境下的FPGA,即实现系统内可 编程 (ISP),使系统设计人员获得最大的益 处。我们当然希望能够在系统完全制成后甚至在场地应用时, 都可以更改系统编程。也希望在大多数情况下,在器件重编程时进行安全的控制。换言之,我们需要有 完 整的手段来控制对FPGA内IP的存取及保护,这手段称之为“安全ISP”。
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" x, G8 }2 e; I, T为什么会有这个需求?因为FPGA的灵活性可为终端用户带来许多好处,但也可能在不法分子手上用以进 行不法的勾当,例如： 过建 (复制盗版) ； 盗取敏感的数据； 篡改产品； 黑客攻击。 随着许多公司都在本土之外设立制造基地,过建的行为越来越猖獗。过建是非法的行为,即不道德的合约 制造商会在市场上购买额外的芯片来制造合约规 定以外的系统产品,然后在市场上销售,与OEM厂商进 行不公平的竞争。这种行为不仅会使OEM厂商降低所销售产品的营业额,同时也因额外的竞争而影响产 品 的边际利润,并且还增加技术支持成本和承担更多负债责任。

盗取敏感数据是电子化数据时代中越来越严峻的问题。拥有高精技术的犯罪者每每能够盗取各种特许信 息,如银行帐号、社会安全保险号和其它重要资 料。 手持销售点 (POS) 机可能成为盗取这类信息的一 个途径;因为这些敏感信息一般都保存于系统的非挥发性片上数据存储器中。如果这些内存未经高度的 加密保护,攻击者就能够盗取其 中的重要数据。由于设备具有便携式的特性,如容易开启和接入串连端 口,就使问题更加严重。
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