● 摘要
利用手机之类的移动无线终端进行联网支付，是未来的大势所趋。此类嵌入式设备在支付过程中的安全问题日益引起人们的关注。在支付过程中采用加密技术保证相关敏感信息的保密传输，是非常必要的。本文对这种网络安全SOC的软硬件协同设计，作了较细致的研究。文章对软件层和硬件层的安全技术进行了分析，对现有市场主流的嵌入式硬件安全方案进行了比较，分析了安全嵌入式系统的硬件设计要点；总结了软硬件协同设计方案，讨论了软硬件协同设计在设计工具、系统建模、设计流程等方面进一步扩展的可能性；从算法分析入手，对RSA算法进行了软件实现；研究了几种典型的软件剖析工具，运用Rational和VC profiler对RSA的软件运行进行了实测分析；探讨了软件工程领域原型演化方法的应用。本文研究了软硬件协同设计中一种基于硬件原型演化的思路，从符合信息安全原理的硬件设计、软件在多处理器系统中分布算法的描述、利用扩展UML描述软硬件协同设计的系统建模三个方面提出了系统设计流程；进行了从基本形式的RSA算法IP核设计，到采用优化算法演化改进RSA算法模块，最后与MCU实现SOC系统集成；该方案与传统的RSA软件实现相比在运算速度上可有一个数量级的提高；试验证实了算法分析的结果。