新唐 Arm9 微處理器降低 CPU 負擔同時大幅提升加解密速度的秘密

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NuvotonMarcom
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07 Oct 2020, 17:21

隨著物聯網時代的來臨,我們在各方面都享受到更為便利的生活,但同時也必須審慎的評估所帶來的資安問題,在此議題下,安全平台裝置已經是不可或缺的重要腳色。在微控制器及微處理器的運作中,智慧財產及資訊安全的保護尤為重要。智慧財產安全著重在如何有效地透過軟體或硬體的方式保護裝置上的重要資訊不會被竊取,而資訊安全指的則是確保在通訊及資料傳輸的過程中有效的防範駭客從中偷取機密數據獲得不法利益。
基於以上兩點,目前研究上已經提出許多種加解密方式來實現安全管理,例如採對稱式的先進加密標準(AES)及三重資料加密標準(TDES),或者非對稱式的加密算法如的橢圓曲線(ECC)、RSA以及雜湊運算如SHA、MD5。工程師可依據不同的使用場景及規範導入合適的加解密算法,例如使用RSA及SHA來實現安全開機(secure boot),針對大量的數據傳送則可透過AES進行處理。
為了確保產品的安全性及效能提升,新唐NUC980系列的微處理器提供了完整的硬體加密加速器(AES, SHA, HMAC, RSA, ECC),相較於軟體方式進行加解密及雜湊運算,採用硬體處理除了提高效率降低CPU負擔,讓應用程序能充分利用CPU的效能。更進一步,透過硬體實現加解密運算可以減少CPU的介入,降低透過軟體方式進行攻擊的可能性。硬體加密加速器所帶來的好處,可以從新唐NUC980開發平台上進行的測試看出來,軟硬體加密在速度上有顯著的差異,尤其是在資料量越大時更,能表現出硬體加解密引擎在處理速度上的優勢!
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NUC980系列除了標配了上述的硬體加解密引擎外,核心採用 ARM926EJ-S,執行速度高達300 MHz,內建記憶體大小有16 MB、64 MB以及128 MB DDR-II可以選擇。封裝提供64-pin、128-pin和216-pin LQFP,大幅減少 PCB 尺寸和降低電磁干擾 ( EMI )。豐富的周邊功能包含:10 組 UART 介面、雙乙太網、4 組 CAN 2.0 B、8組USB Host、雙SDIO / eMMC介面、NAND Flash介面、QSPI NAND介面、ISO-7816介面和高速USB 2.0 Host / Device等,可以完全滿足客戶的應用需求,特別是針對工業控制應用,例如工業物聯網閘道器 ( Gateway )、網路印表機設備、電錶集中器、智能家居閘道等、NUC980都能符合 - 40 ℃ 至 85 ℃ 工業溫度規格的需求。

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