一种适用于SHE规范的安全加密电路设计
电子技术应用
史兴强1，刘梦影2，王芬芬2
1.中国电子科技集团第五十八研究所，江苏 无锡 214035；2.中科芯集成电路有限公司，江苏 无锡 214072
摘要： 为加强汽车系统信息安全的防御能力，设计了一种适用于安全硬件扩展（Secure Hardware Extensions， SHE）规范的安全加密电路。该电路设计了高级加密标准（Advanced Encryption Standard， AES）算法模块、SHE指令执行有限状态机以及指令和密钥的存储控制接口。仿真结果表明，该安全加密电路具有严格的访问权限，支持硬件密钥管理，保护密钥免受软件攻击，具有运算隔离保护措施，提高了系统的安全性和机密性。
中图分类号：TN402 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234221
中文引用格式： 史兴强，刘梦影，王芬芬. 一种适用于SHE规范的安全加密电路设计[J]. 电子技术应用，2024，50(2)：30-37.
英文引用格式： Shi Xingqiang，Liu Mengying，Wang Fenfen. Design of a secure encryption circuit for SHE specification[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：30-37.
中文引用格式： 史兴强，刘梦影，王芬芬. 一种适用于SHE规范的安全加密电路设计[J]. 电子技术应用，2024，50(2)：30-37.
英文引用格式： Shi Xingqiang，Liu Mengying，Wang Fenfen. Design of a secure encryption circuit for SHE specification[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：30-37.
Design of a secure encryption circuit for SHE specification
Shi Xingqiang1，Liu Mengying2，Wang Fenfen2
1.No.58 Research Institue of China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi 214035， China； 2.China Key System & Integrated Circuit Co.， Ltd.， Wuxi 214072， China
Abstract： To enhance the defense capability of automotive system information security, a secure encryption circuit is designed for secure hardware extensions specification. This circuit is designed with an algorithm module for the AES, a finite state machine for executing SHE instructions, and a storage control interface for both instructions and keys. Simulation results show that the secure encryption circuit has strict access control, supports hardware key management, protects keys from software attacks, and has operation isolation protection measures, improving system security and confidentiality.
Key words : information security；secure hardware extension；AES
引言
当今世界随着全球信息化和网络化的高速发展，信息安全问题也与日俱增，信息安全问题在各个领域越来越受到重视[1]，汽车行业尤其显著。当前社会对于汽车的需求往往更偏向于功能的提升，因此汽车电子系统日渐复杂且越来越数字化，汽车电子系统不仅需要具备运算更强的控制单元，更高速的数据传输功能[2]，更集成了无人驾驶、物联网和5G等新技术，因此，安全、智能、可靠和低碳环保的网联汽车必然是全球汽车行业共同的发展趋势[3]。汽车电子系统复杂化和数字化导致车载电子系统的数量越来越多，从而使得车辆越来越易受到网络安全攻击。汽车系统不仅存储大量的用户数据（包括车辆行驶记录、车主个人信息和导航数据等），而且具有众多ECU，用户数据的窃取和篡改或者ECU 非法替换等都会造成经济甚至生命的损失，因此对汽车系统进行信息安全防御是非常必要的。
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作者信息：
史兴强1，刘梦影2，王芬芬2
1.中国电子科技集团第五十八研究所，江苏 无锡 214035；2.中科芯集成电路有限公司，江苏 无锡 214072
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