Xcell China 28 - (Page 17) 技 術 專 欄 Check "GO" Control Helion Device DNA Checker Check "DONE" Non-Volatile User Memory Obfuscation Function Cryptographic Hash User CONFIG C-Code Application eq Pass/Fail Flash Data Blocks for Each DNA Added Device DNA Bits (128 bits to 16k bits typical) Device DNA (57 bits) Obfuscation Function Discard List of Device DNA Values 圖 4 – 在軟件應用程序中使用 Device DNA Note: Function of blocks in pink are controlled by user configuration at synthesis time 圖 3 - Device DNA Checker 框圖 Learn "GO" Control Helion Device DNA Generator Learn "DONE" Control Obfuscation Function Cryptographic Hash Obfuscation Bit Source Device DNA (57 bits) Discard Obfuscation Function 如 果 無 權訪問 秘 密 配 置，則無論是 H e l i o n 還是此技術的任何其他 用戶都無法復制算法， Note: Function of blocks in pink are controlled by user 這 又在 系統中增加了一 configuration at synthesis time 層 保 護。圖中粉 紅色框 中的功能都受到這一秘密的編譯時配置 1. 軟件應用程序。在這種情況下，Helion 值的影響。 提供的軟件應用程序建立 Checker 中 Additional Device DNA Bits for User Memory 內部操作 在 Checker 內部，輸入流有三個去向： 用於加密散列，用作存儲的校驗代碼 （與 完 成 散 列 之 後生 成 的 活 躍 代 碼 進 行比 較） ，或者丟棄。位元去向的選擇由上述 用戶配 置確定，並且對於每 個用戶都 不 同。 用於散列或校驗代碼的任何位元都要 通過 “混淆” 函數之後才能使用。這些位 元用來進一步隱蔽正在執行的處理過程。 其確切定義仍然是由上述用戶配置來控 制，所以各用戶的實現都會不同。甚至所 用加密散列函數的選擇也是由您的秘密 配置來確定。一旦將相應位元散列形成活 躍代碼並重新生成存儲的校驗代碼，則二 者進行比較，然後指示最終的“通過 /失 敗” 結果。 所用算法的模型，以計算必要的附加 Device DNA 數據。該軟件應用程序提取 授權的 Device DNA 值的列錶和客戶的 秘密編譯時配置的副本，然後生成准 備存入系統的非易失性存儲器的數據 集 （請見圖 4） 。可以遠程使用此應用 程序來按需要生成數據集，或許可以 通過互聯網自動進行。顯然，此軟件和 用戶配置信息只可分發給高度可信者， 否則會泄露整套機制。不過 ，遠程激活 製成品是在生產過程中區分可信者與 不可信者的好辦法。 ， 2. 硬件下載。在這種情況下 可以選用稱 為 Helion Device DNA Generator 的另一個 IP 模塊來實現與 Checker 所實現相同 的算法， 以生成必要的附加 Device DNA 數據 （圖 5） 。在綜合時，您需要使用 與 Checker 所用相同的用戶配置來創建 用來納入此模塊的專用編程比特流。 此比特流僅當使用相應的附加 Device DNA 數據來配置非易失性用戶存儲器 時才需要， 所以不包括您的正常設計的 任何部分。此 FPGA 鏡像文件可自控運 行，它提取 Helion 模塊生成的數據，然 後將其燒錄到相應的非易失性存儲器 中 從而激活產品。 ， 此專用比特流依然只可分發給高度可 信者。此比特流需在授權產品時一次性加 載到製成的硬件中，所以不能遠程使用。 不過，在某些生產過程中，這種方法可能 比其他軟件方法更適合。 結論 Helion 的解決方案有助於發揮 Xilinx Spartan-3 FPGA 的 Device DNA 技術的優 勢，不但現貨供應，而且對每個用戶都獨 一無二。此解決方案使用方便， 且所需器 件資源極少。此外，還可很快配置到現有 設計中， 從而在外包生產中防範超量生產 和克隆。 獲得授權 對於具有唯一 Device DNA 並且包含 DNA Checker 的每件合法產品，都必須生 成准備存儲到非易失性存儲器中的附加 Device DNA 位元，以此來激活產品。有兩 種激活方法： 下一步（請點擊下列資料了解詳細內容:） • 詳細瞭解 Spartan-3A 器件系列或 Spartan-3AN 器件系列。 • 觀看 Spartan-3AN 器件系列的安全演示。 • 詳細瞭解 Helion (www.heliontech.com)。 2008年春季刊 17 http://china.xilinx.com/products/silicon_solutions/fpgas/spartan_series/spartan3a_fpgas/ http://china.xilinx.com/products/design_resources/security/ http://www.heliontech.com
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