文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于PCI Express的可信计算平台的硬件研究与设计
姓名:陶徐咏
申请学位级别:硕士
专业:计算机技术
指导教师:邓倩妮;刘平
20090801
上海交通大学工程硕士学位论文摘要
基于 PCI Express 的可信计算平台的硬件研究与设计
摘要
人们引入可信计算的概念,可以有效的提高当前的分布式网络系统的安全特性。
当前条件下使用嵌入于系统硬件平台中的 TPM 或是 TCM 被认为是可信计算的最可
靠的实现方式,根据网络安全发展的实际情况,需要开发一种能应用在大型服务器
端的高速的可信密码模块芯片,因此需要实现这样一种用于芯片设计验证用的硬件
平台。
本文通过对可信计算的原理,可信计算平台的分类以及面临的攻击,以及 TCM
功能要求,针对系统需要多种密码运算和大数据量传输的特点,建立的一个验证平
台的硬件体系架构,并加以实现。
论文中论述了可信计算平台的作用原理、分类及面临的攻击,提出一个实现 TCM
计算、密码运算和密钥存储三大功能的基本架构。在接口方面,论文通过对 PCI 接
口的对比分析,采用了当前性价比、灵活性都较高的方案,即使用 FPGA 实现 PCI
Express 接口、DMA 方案以及相关的其他逻辑算法。在硬件选型和设计方面,论文
中也进行了论述,为提高可靠性论文还进行了仿真。
本文不但为当前的 TCM 软件设计提供了一个合适的硬件平台,同时也将为今后
的 TCM 芯片的设计提供一定的参考,并且由于使用了 FPGA 实现具有 DMA 功能的
PCI Express 接口,因此对其他高速数据传输的硬件设计,也有一定的参考价值。

关键词:可信计算,PCI Express,硬件设计
I
上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT
HARDWARE RESEARCH AND DESIGN OF
PCI EXPRESS-BASED PUTING PLATFORM

ABSTRACT
The concept of puting is introduced by people to improve the current
security features of the work. It is believed that a hardware
platform with TPM/TCM in it is the best way to keep the integrity and the credibility of
the system. According to the security situation, a kind of high performance TCM which
can be used in servers is needed. This paper has done a lot of researches, and puts forward
a hardware design for TCM.
In the paper, the principles of puting, the classification of TCPs, as well
as the attacking ways are discussed. On this basis, a kind of hardware architecture
verification platform is then established for the basic functions of the TCM. FPGA is
chosen to act as the PCI Express interface chip for it is more flexible to implement other
logic. Some hardware simulations have also done to improve its reliability.
However, a hardware platform is provided not only for the current TCM software
design, but also for the future design of the TCM chip. The design of FPGA based PCI
Express interface also has some reference value for other high speed transmissi