[发明专利]一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡

权利要求书

1.一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，包括：

FPGA芯片，分别与密码芯片、FPGA配置芯片、随机数发生器、电源芯片、PEIE总线物理插槽、晶体振荡器相连接，用于作为TPCM板卡的控制单元；

密码芯片，用以加载密码算法，进行高性能公钥密码加密及高性能分组密码加密；

FPGA配置芯片，用于存储TPCM板卡程序；

随机数发生器，用于会话密钥、装置密钥的生成以及安全协议中的随机数、各种初始向量的设置；

电源芯片，用于为FPGA芯片、密码芯片、FPGA配置芯片、随机数发生器提供电能及转换电能；

PEIE总线物理插槽，与FPGA芯片连接，用于实现数据交互；

晶体振荡器，用于为FPGA芯片提供工作的主频。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，所述FPGA芯片包括：ROM、RAM、状态机、PCIE IP硬核及硬件逻辑单元，所述ROM用于签名值、加密数据、摘要值相关可信存储根数据的存储；所述RAM用于作为数据的缓存，并向系统提供平台完整性、数据可信度相关可信报告根的数据；所述状态机与密码芯片相连接，用以对密码芯片进行控制；所述PCIE IP硬核用于与FPGA芯片外部PCIE总线物理插槽相连接；所述硬件逻辑单元用于拓展芯片接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，所述密码芯片包含有密码芯片1和密码芯片2，所述密码芯片1为高性能公钥密码算法芯片，用以运行国家标准SM2、SM3密码算法，所述密码芯片2为高性能分组密码算法芯片，用以运行国家标准SM4对称密码算法。

4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，所述密码芯片2工作模式包括电子密本模式、分组连接模式、输出反馈模式、单总线和双总线。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，所述电源芯片设置有电源芯片1、电源芯片2和电源芯片3，所述电源芯片1将PCIE总线的12V电压转换为5V电压输出，用以作为板卡的主电源输入，并供随机数发生器使用；所述电源芯片2将板卡上5V电压转换为两路3.3V和2.5V电压，分别供给FPGA芯片的I/O引脚和锁相环引脚，并供给加密芯片1、加密芯片2和FPGA配置芯片使用；所述电源芯片3将板卡上5V电压转换为一路1.2V电压，用于供给FPGA芯片内核电路使用。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡上还设置有程序下载接口K1，所述程序下载接口K1用于通过USB口和下载线将程序下载至FPGA配置芯片。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡上还设置有程序调试接口K2，所述程序调试接口K2为JTAG口，通过FPGA自带的嵌入式逻辑分析仪SignalTap，在显示器上清楚的显示各信号的时序波形，用于进行程序的修改和调试。

8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡上还设置有IIC接口，所述IIC接口与服务器上的BMC相连接，通过FPGA芯片调用密码算法对BMC固件进行度量。

9.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡，其特征是，基于FPGA和密码芯片的TPCM板卡上还设置有SPI接口，所述SPI接口与服务器上的BIOS连接，通过FPGA芯片调用密码算法对BIOS进行度量。