用SM2算法芯片实现嵌入式系统的安全设计

引言
随着网络技术，特别是互联网技术在我国的迅速推广和普及，各种网络应用，如电子商务、电子政务、网上银行、网上证券交易等项目，也在我国迅猛发展。但是网络非法入侵、诈骗等事件严重影响了网络信息安全。只有不断发展和提高网络信息安全技术，才能保证网络健康发展。在信息安全技术领域，公开密钥基础没施(PKI)很好地为互联网提供了安全服务。如今网络应用中的认证、数据的加解密、完整性验证、不可否认性等功能已经离不开PKI技术的支持。随着PKI密码技术的发展，SM2算法(国际上称之为ECC算法)应用越来越广，效率较之前的算法更高，破解难度更大、更安全。本系统在嵌入式主板上实现SM2算法PKI技术，提供基于SM2算法的签名验证、数字信封和解封、数据加解密来实现身份认证，保证网络信息安全交互。

1 系统总体设计
本设计中嵌入式系统的CPU采用三星公司的S3C2440芯片，操作系统采用嵌入式Linux作为平台，内存采用6 4 MB SDRAM，文件存储采用128 MB NANDFlash，HS32U2-U芯片提供SM2算法。系统的总体设计结构框图如图1所示。

系统各部分结构功能如下：
◆CPU：系统为提供运行、计算以及和各个模块进行通信；
◆RAM：为操作系统提供运行空间；
◆Flash：提供boot启动程序、内核映像、文件系统；
◆Fthernet：提供网络通信接口；
◆SM2：提供SM2算法接口；
◆UART：提供串口调试功能。

2 系统硬件接口
系统CPU通过SPI接口访问HS32U2-U芯片，为系统应用提供SM2算法。SM2芯片接口设计如图2所示。