继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元制造技术

本申请涉及一种继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元，该哈希算法单元包括第一接口、第一寄存器、第一控制器、加密计算电路、解密计算电路、存储器和第二接口；第一寄存器用于通过第一接口获取哈希值计算参数；第一控制器用于提取哈希值计算参数，并根据哈希值计算参数，控制加/解密计算电路对待加/解密数据进行哈希值计算，得到加/解密哈希值并写入存储器；该待加密数据依次经由第一接口和第一寄存器达到加密计算电路；该待解密数据依次经由第二接口和存储器达到解密计算电路。上述继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元，可以实现加密哈希值和解密哈希值的同步运算，有利于提高整体运行效率。有利于提高整体运行效率。有利于提高整体运行效率。

【技术实现步骤摘要】
继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元


[0001]本申请涉及继电保护领域，特别是涉及一种继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元。

技术介绍

[0002]继电保护装置是电力系统中常用的器件，继电保护装置的工作状态直接影响到整个电力系统，担负着保护电力系统安全稳定运行的重要使命。继电保护装置中，通常配置有安全芯片以确保装置的安全性。
[0003]传统的继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元，配置哈希算法单元进行加密哈希值和解密哈希值的运算，在需要同时计算待加密数据的加密哈希值，和待解密数据的解密哈希值时，则根据计算请求的时序进行依次处理。即，传统的继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元，同一时刻只能进行加密哈希值或解密哈希值的运算，存在运行效率低的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种运算效率高的继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元。
[0005]一种继电保护安全芯片密码模块中的哈希算法单元，包括第一接口、第一寄存器、第一控制器、加密计算电路、解密计算电路、存储器和第二接口；
[0006]所述第一寄存器连接所述第一接口、所述第一控制器和所述加密计算电路；所述加密计算电路连接所述第一控制器和所述存储器；所述解密计算电路连接所述第一控制器和所述存储器；所述存储器还连接所述第二接口；所述第一接口和所述第二接口用于连接加解密算法单元；
[0007]所述第一寄存器用于通过所述第一接口获取哈希值计算参数；
[0008]所述第一控制器用于提取所述第一寄存器中的所述哈希值计算参数，并根据所述哈希值计算参数，控制所述加密计算电路对待加密数据进行哈希值计算，得到加密哈希值并写入所述存储器，或，控制所述解密计算电路对待解密数据进行哈希值计算，得到解密哈希值并写入所述存储器；所述待加密数据依次经由所述第一接口和所述第一寄存器达到所述加密计算电路；所述待解密数据依次经由所述第二接口和所述存储器达到所述解密计算电路。
[0009]在其中一个实施例中，所述加密计算电路包括乘法电路、移位寄存器和结果寄存器，所述移位寄存器连接所述乘法电路和所述结果寄存器；所述乘法电路连接所述第一控制器和所述第一寄存器；所述结果寄存器连接所述存储器。
[0010]一种继电保护安全芯片密码模块，包括加解密算法单元、真随机数生成单元和如上述的哈希算法单元，所述加解密算法单元连接继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元。
[0011]在其中一个实施例中，所述加解密算法单元包括对称算法组件和非对称算法组件；所述对称算法组件连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元；所述非对称算法组件连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元。
[0012]在其中一个实施例中，所述对称算法组件包括总线接口、第二寄存器、第二控制器和对称算法运算电路；所述总线接口用于连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元、所述哈希算法单元、所述第二寄存器和所述对称算法运算电路；所述第二控制器用于连接所述第二寄存器和所述对称算法运算电路。
[0013]在其中一个实施例中，所述非对称算法组件包括寄存器接口，以及与所述寄存器接口连接的AHB(Advanced High Performance Bus，高级高性能总线)Slave接口、主运算电路、基本运算电路、数据通路电路和SRAM(Static Random
‑
Access Memory，静态随机存取存储器)接口；所述主运算电路与所述基本运算电路和所述数据通路电路连接；所述基本运算电路和所述数据通路电路连接，所述数据通路电路与所述SRAM接口连接；
[0014]所述AHB Slave接口用于连接所述哈希算法单元和所述真随机数生成单元，所述SRAM接口用于连接所述继电保护安全芯片。
[0015]在其中一个实施例中，所述非对称算法组件包括椭圆曲线算法组件；所述椭圆曲线算法组件连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元。
[0016]在其中一个实施例中，所述椭圆曲线算法组件包括乘法运算电路和处理器；所述乘法运算电路连接所述真随机数生成单元、所述哈希算法单元和所述处理器；所述处理器连接所述继电保护安全芯片；
[0017]所述处理器用于获取所述继电保护安全芯片发送的用户配置信息和待加密数据，根据所述用户配置信息确定椭圆函数初始坐标、公钥和加密参数，并将所述椭圆函数初始坐标、所述公钥、所述加密参数和所述待加密数据发送至所述乘法运算电路；
[0018]所述乘法运算电路用于接收所述真随机数生成单元生成的真随机数，并基于所述真随机数、所述椭圆函数初始坐标、所述公钥、所述加密参数和所述待加密数据，得到第一乘数和第二乘数并发送至所述处理器，以及得到哈希值计算参数并发送至所述哈希算法单元；
[0019]所述处理器还用于接收加密哈希值，并结合所述加密哈希值、所述第一乘数和所述第二乘数，生成密文数据并输出。
[0020]在其中一个实施例中，所述真随机数生成单元包括能量转换电路、放大电路和模数转换电路：所述放大电路连接所述能量转换电路和所述模数转换电路；所述模数转换电路连接所述加解密算法单元。
[0021]在其中一个实施例中，所述真随机数生成单元还包括检测电路，所述检测电路连接所述模数转换电路和所述加解密算法单元。
[0022]上述继电保护安全芯片密码服务模块及其哈希算法单元，配置第一接口获取待加密数据，配置第二接口获取待解密数据，且配置加密计算电路用于加密哈希值计算，配置解密计算电路用于解密哈希值计算，也即，针对加密哈希值和解密哈希值的计算，分别配置了不同的数据传输通路和计算电路，可以实现加密哈希值和解密哈希值的同步运算，有利于提高整体运行效率。
附图说明
[0023]图1为一实施例中哈希算法单元的组成框图；
[0024]图2为一实施例中加密计算电路的组成框图；
[0025]图3为一实施例中继电保护安全芯片密码模块的组成框图；
[0026]图4为一实施例中对称算法组件的组成框图；
[0027]图5为一实施例中对称算法组件的控制原理图；
[0028]图6为一实施例中非对称算法组件的控制原理图；
[0029]图7为一实施例中椭圆曲线算法组件的组成框图；
[0030]图8为一实施例中真随机数生成单元的组成框图。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种继电保护安全芯片密码模块的哈希算法单元，其特征在于，包括第一接口、第一寄存器、第一控制器、加密计算电路、解密计算电路、存储器和第二接口；所述第一寄存器连接所述第一接口、所述第一控制器和所述加密计算电路；所述加密计算电路连接所述第一控制器和所述存储器；所述解密计算电路连接所述第一控制器和所述存储器；所述存储器还连接所述第二接口；所述第一接口和所述第二接口用于连接加解密算法单元；所述第一寄存器用于通过所述第一接口获取哈希值计算参数；所述第一控制器用于提取所述第一寄存器中的所述哈希值计算参数，并根据所述哈希值计算参数，控制所述加密计算电路对待加密数据进行哈希值计算，得到加密哈希值并写入所述存储器，或，控制所述解密计算电路对待解密数据进行哈希值计算，得到解密哈希值并写入所述存储器；所述待加密数据依次经由所述第一接口和所述第一寄存器达到所述加密计算电路；所述待解密数据依次经由所述第二接口和所述存储器达到所述解密计算电路。2.根据权利要求1所述的继电保护安全芯片密码模块的哈希算法单元，其特征在于，所述加密计算电路包括乘法电路、移位寄存器和结果寄存器，所述移位寄存器连接所述乘法电路和所述结果寄存器；所述乘法电路连接所述第一控制器和所述第一寄存器；所述结果寄存器连接所述存储器。3.一种继电保护安全芯片密码模块，其特征在于，包括加解密算法单元、真随机数生成单元和如权利要求1或2所述的哈希算法单元，所述加解密算法单元连接继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元。4.根据权利要求3所述的继电保护安全芯片密码模块，其特征在于，所述加解密算法单元包括对称算法组件和非对称算法组件；所述对称算法组件连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元；所述非对称算法组件连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元和所述哈希算法单元。5.根据权利要求4所述的继电保护安全芯片密码模块，其特征在于，所述对称算法组件包括总线接口、第二寄存器、第二控制器和对称算法运算电路；所述总线接口用于连接所述继电保护安全芯片、所述真随机数生成单元、所述哈希算法单元、所述第二寄存器和所述对称算法运算电路；所述第二控制器用于连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：习伟，姚森敬，姚浩，李肖博，于杨，蔡田田，白晋川，陶伟，陈军健，邓清唐，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：