在關鍵設備設計中，保護知識產權至關重要。針對FPGA內部數(shù)據(jù)丟失的問題，需要在系統(tǒng)上電時加載程序。目前主要的加載程序方法包括邊界掃描、專用配置芯片和存儲器＋微控制器配置。然而，在加載程序過程中存在被復

在關鍵設備設計中，保護知識產權至關重要。針對FPGA內部數(shù)據(jù)丟失的問題，需要在系統(tǒng)上電時加載程序。目前主要的加載程序方法包括邊界掃描、專用配置芯片和存儲器＋微控制器配置。然而，在加載程序過程中存在被復制的風險，因此加密認證技術的應用顯得尤為重要。

DS28E01芯片的加密原理

DS28E01結合了1024位EEPROM和符合ISO/IEC110118-3安全散列算法（SHA-1）的質詢響應安全認證。采用1-Wire協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，通信速率高效穩(wěn)定。與標準SHA-1算法相比，DS28E01的SHA-1引擎在輸入處理上有所不同，但整體加密過程與標準算法一致，確保信息的安全性和完整性。

FPGA加密模塊設計

當前，許多高端FPGA支持對配置數(shù)據(jù)流的加密操作，但這種方式對成本敏感的應用場合并不適用。因此，采用身份識別法來防止意外拷貝是一種更廣泛適用的解決方案。這種方法適用于各類FPGA家族，包括低端的Xilinx Spartan-3系列FPGA。

加密模塊的原理圖設計

通過HASH運算生成160位MAC，將其與FPGA內部產生的MAC進行比較，以驗證電路的合法性。如果MAC匹配，F(xiàn)PGA進入正常工作狀態(tài)；若不匹配，則FPGA僅執(zhí)行有限功能，避免非法使用。VHDL語言設計的IFF模塊在此起著關鍵作用，實現(xiàn)密碼HASH函數(shù)運算和MAC比較功能，確保設計安全。

加密認證模塊的程序設計

在FPGA中，借助VHDL語言設計的IFF模塊，實現(xiàn)了對輸入密碼的HASH函數(shù)運算和與DS28E01產生的MAC的比較功能。IFF模塊接口定義清晰，使系統(tǒng)可以根據(jù)MAC匹配情況判斷電路合法性，并進行相應功能控制。通過標準的SHA-1算法和MAC比較，有效防止設計被非法復制的風險。

通過對FPGA加載程序方法、DS28E01芯片的加密原理、FPGA加密模塊設計以及加密認證模塊的程序設計的深入分析，我們可以更好地理解如何利用加密認證技術保護設計者的知識產權，確保電子系統(tǒng)的安全運行和數(shù)據(jù)的完整性。這些技術和方法的應用，將在未來的電子設備設計中發(fā)揮越來越重要的作用。