FPGA安全防护技术：注册授权与加密认证方法

"该文档描述了一种针对FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的安全防护方法，旨在防止FPGA设计的非法复制和移植。该方法涉及注册授权服务器、CPU（中央处理器）、CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）和FPGA之间的交互，通过开机注册、定时授权、ID认证和随机数加密认证等手段增强安全性。" FPGA安全防护是电子系统设计中的一个重要环节，因为FPGA具有高度的灵活性和可重配置性，这使得它们在很多领域都有广泛应用，同时也可能成为攻击者的目标。该发明提出的方法通过以下几个步骤来实现FPGA的安全保护： 1. **注册授权**：在系统启动时，CPU与注册授权服务器通信，进行开机注册和授权过程。服务器在获取FPGA的唯一ID信息后，设定授权时间和生成注册ID信息。 2. **信息存储**：CPU将生成的注册ID信息和授权时间发送给CPLD，CPLD负责存储这些关键信息，用于后续的开机认证。 3. **开机认证**：每次系统启动，CPLD会使用存储的注册ID和授权时间信息进行验证，确保FPGA仅在合法授权的时间范围内运行。 4. **加密认证**：CPLD与FPGA之间采用随机数加密的方式进行通信，增加了数据传输的安全性，防止非法访问或篡改。 5. **时间模块与注册接口**：CPU内的时间模块提供系统唯一的时间信息，而注册接口则作为连接服务器、CPU和CPLD的桥梁，确保了注册和授权流程的顺利进行。 6. **灵活授权时间设置**：该方法允许灵活设置FPGA的授权时间，可以根据实际需求进行调整，增强了系统的适应性和安全性。 7. **防破解能力**：由于结合了多种认证机制，该方法具有较强的防破解能力，降低了非法用户复制或移植FPGA设计的风险。 该发明的优势在于其普遍适用性，可以应用于不同厂家和规格的FPGA，提供了全面的安全保障策略，同时考虑到了系统的可扩展性和实用性。通过这样的安全防护措施，可以有效保护知识产权，防止未授权的FPGA使用，对于保护企业的技术秘密和维护市场秩序具有重要意义。