[发明专利]用于制造硬件装置的方法和硬件装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造硬件装置的、例如以可信赖平台模块(Trusted Platform Module)形式的操作安全的硬件模块的方法。此外还提出了一种相应的硬件装置。

背景技术

可信赖平台模块(TPM)被理解为是一种根据可信赖计算组织(TCG，Trusted Computing Group)的预定规范制造的芯片。对此，可信赖计算组织提供用于可信赖计算平台的开放式标准，其中，将可信赖平台理解成：对于预定的目标以预定义的方式和方法可靠表现的芯片或计算机平台。

在此，相应的TPM-硬件作为集成电路或芯片实施安全性功能，并且可以应用在不同的装置中，例如应用在个人电脑(PC)、笔记本电脑(Notebook)、平板电脑(PAD)、移动电话或网络中的网络装置中。TPM之中包括了明确的密钥，其可以用于鉴定应用了TPM的计算机。在常见的应用中，例如对于配备有TPM-模块的个人电脑而言，TPM的计算速度在大多数情况下是不重要的。工业应用中的密码式协处理器通常也不具备实时能力。

但是仍然期待的是，在具有实时要求的领域中、例如在自动化技术领域中，也可以准备好可靠的具备实时能力的模块，其特别地实施了密码应用。过去对于这方面，准确地详细说明这种硬件装置是特别困难的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种经过改进的用于制造相应的硬件装置的方法。

据此提出一种用于制造硬件装置的方法，该硬件装置特别地是可信赖平台模块，且用于实施至少一种算法，特别是加密算法。其中，硬件装置优选地具备实时能力并且符合例如一个实时类，并且该方法包括以下步骤：

提供至少一种程序编码类型的算法；

确定用于该算法的最大或最长时间；

制造操作保护的硬件装置，该硬件装置设计用于实施所述算法；

和

根据最大实施时间将硬件装置对应于实时类。

在此，将也可被称为芯片、IC-线路或硬件模块的硬件装置优选地实现为可信赖平台模块。对此，根据TCG-规范设计TPM-模块。但是也可行的是，根据不同但却类似的规范来设计硬件装置。对于算法的相应的最大的或最长的实施时间例如用时钟脉冲周期或者实施算法所必需的浮点运算的数量来确定，该算法例如可以存在于程序编码，如C语言或其它编程语言中。

通过例如根据IAONA或根据IEC-61784-2的分类标准将硬件装置归入到一个实时类中，确保了硬件装置始终在对于所实施的算法的最大实施时间内实施该算法。因而，实时-或者说Real-Time-应用成为可能。由此，硬件装置特别适合在生产过程自动化或工业自动化系统中使用。

对于硬件装置而言，可以考虑例如将加密-或认证函数和更安全的密钥存储作为算法。在选择或设计程序编码类型的算法时，优选地检测并注册在执行算法时可能出现的所有可能的实施路径。执行路径是可以被计算、发现或确定的。在设计阶段还可以例如以UML-建模的方式并借助于时钟或者定时器根据可能的执行路径，即程序运行，调整特别是实施了密码函数的算法。

此外，本方法优选地还包括检测、计算、确认或确定对于算法的所有执行路径的执行时间以及计算时间。通过比较例如借助必需的时钟脉冲周期测量的执行时间，可以确定用于执行该算法所需的最大时间。该最大或最长执行时间用于分类被制造为操纵保护式的硬件模块或者说硬件装置。

此时，可以将硬件模块例如实施为FPGA或ASIC。从这方面来说可以获得具备实时能力的具有密码功能的硬件装置，其特别适合应用在自动化网络中。相应硬件的使用者准确地了解了，例如模块回应请求的计算有多快。

此外，本方法在一种变体中还可以包括：为输入参数预定最大的数据长度，其中，根据该输入参数实施该算法。可以考虑例如将密钥用作输入参数，该预定的密钥具有以比特(Bit)或字节(Byte)为单位的长度。由此在设计-和制造阶段可以获得对于硬件装置的标准化的且限定的最大实施时间。该最大实施时间也被称作WCET(Worst Case Execution Time，最坏执行时间)。