嵌入式处理器片外访存加密机制设计与实现

• 作者: 刘振宇 刘根贤 汪东升 王海霞
• 来源期刊: 计算机工程与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 嵌入式 微处理器 片外访存 加密认证
• 年，卷（期）: 2014,（22）
• 所属期刊栏目: 网络、通信、安全
• 页码范围: 92-96
• 页数: 5页
• 分类号: TP309
• 字数: 3914字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.1403-0022

摘要

高安全敏感领域的嵌入式系统面临总线监听、数据篡改、离线分析等类型的恶意攻击，试图窃取密码、篡改信息等。特别是配合硬件电路的攻击，给用户造成重大的损失。为了从根本上解决系统外部电路系统攻击威胁，提出片外访存加密认证机制，选择AES-GCM算法，对所有片外写数据进行加密，对读数据进行解密并认证。同时设计一次密码与页地址置乱函数产生二次密钥，保障了加密强度。进一步通过软件实现LRU Cache优化性能，在STM32系列微处理器硬件平台上，软件实现片外访存加密认证机制。在内存压力测试中，加密片外访存性能平均降低了9%。