片上网络的敏感信息在传输过程中可能会遭到窃取,针对这一安全威胁,提出了基于认证加密的NoC安全防护技术。把执行同一应用、需要交换敏感信息的IP核划分在一个安全域内,安全域内的IP核用Diffie-Hellman协议协商密钥,密钥协商完成以后,用GCM认证加密算法对携带敏感信息的数据包进行加密和认证运算,从而有效保护数据包的机密性和完整性。仿真综合结果表明,该安全防护方案造成的传输延时小、资源消耗少,提高了NoC的安全性和可靠性。 【基于认证加密的NoC安全防护研究】 随着集成电路技术的发展,片上系统(SoC)的复杂性不断提升,传统的共享总线架构逐渐无法满足高带宽需求和大规模扩展。为了解决这些问题,片上网络(Network on Chip, NoC)作为一种高效、低功耗的通信架构应运而生。NoC通过路由器构成的拓扑结构实现IP核间的通信,其优势在于更好的可扩展性、更高的通信效率以及规则化的布局。然而,NoC的广泛应用也暴露了其在安全性方面的弱点,如拒绝服务攻击、信息窃取等。 在NoC中,敏感信息的传输过程可能成为攻击者的目标。传统的安全措施主要关注NoC的拓扑、映射和路由算法,而对安全防护的关注相对较少。为了解决这个问题,本文提出了一种基于认证加密的NoC安全防护技术,旨在保护数据包的机密性和完整性,同时减少对系统性能的影响。 1. 认证加密方案 该方案的核心是认证加密(Authenticated Encryption, AE),它结合了加密和消息认证码(MAC)的功能,确保数据的保密性和完整性。在传输敏感数据前,IP核通过Diffie-Hellman协议协商密钥。发送方使用协商密钥对数据进行加密并生成认证标签,接收方验证标签后才解密数据,确保数据未被篡改。具体实现中,选择了GCM(Galois/Counter Mode)算法作为认证加密机制,GCM不仅提供加密,还能对包头信息进行认证,增加了安全性。 2. 安全NoC结构 安全NoC结构包括网络安全管理员(NSM)和安全网络接口(SNI)。NSM负责管理安全域的设立和密钥协商,当系统状态发生变化时(如新应用映射、IP核变更或受到攻击)会触发安全域更新。SNI则包含硬件安全模块,用于密钥协商和数据加密认证。 3. 安全网络接口设计与实现 SNI承担了数据包处理和安全服务的角色。数据包格式包括不变的包头信息(状态位、明文/密文位、源地址和目标地址)、数据位和认证标签。SNI的结构分为通信模块和安全服务模块,前者处理数据包的打包和解包,后者实现认证和加密。密钥协商通过Diffie-Hellman协议进行,确保组内的IP核能安全共享密钥。 4. 密钥协商 Diffie-Hellman协议在无须预先共享密钥的情况下,使得网络中的节点能够安全地协商一个共享密钥。相比于固定密钥,动态密钥协商能降低被攻击的风险,增强了系统的安全性。 基于认证加密的NoC安全防护技术通过Diffie-Hellman密钥协商和GCM认证加密算法,有效地提升了NoC的安全性和可靠性。仿真实验结果显示,此方案在保障安全的同时,对传输延时和资源消耗的影响较小,适合应用于高安全要求的片上网络环境中。
2026-03-03 18:05:02 311KB 片上网络
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5个不同 NOC总线 verilog代码,适合NOC开发研究
2024-06-23 16:19:07 3.83MB verilog
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一份关于NIRGAM的NoC仿真工具的介绍,写得很详细。-A report on the NoC simulation tools NIRGAM introduction, write it in detail.
2024-05-20 11:30:04 249KB
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为深入贯彻教育部《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》精神,加强智能化教育领航名师培养;提升中小学人工智能教师的专业素养与实践能力;进一步完善全国中小学信息技术创新与实践大赛(以下简称NOC 大赛)指导教师规范,经研究,决定面向 NOC 大赛竞赛辅导人员实施认证,只有认证通过后才可以署名为指导教师。 提示:在完成18节课后,学习进度可以达到100%,点击测试即可进行评价考试,无需学完全部课程。注意:一共有3次测试机会,每次考试10分钟,15道选择,10道判断,共25道题每题4分,60分及以上为合格。本文件中包含的模拟试题完全可以达到60分。 部分题目如下: 1、全国中小学信息技术创新与实践大赛由谁主办?  答案:中国人工智能学会 2、用python语言在屏幕上显示“你好!”代码是() 答案:print("你好!") 3、根据欧氏距离公式,两个数据点A(1,3)和B(2,3)之间的距离是哪个选项? 答案: 1 4、要赋予计算机“看文识字”的能力,需要经历文字特征提取、文字定位与分割和()  答案:文字识别
2024-04-10 14:49:16 268KB
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Nigram v2.0 NoC Simulator片上网络模拟器
2024-03-24 13:07:40 10.4MB v2.0
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2024年noc比赛Coding创意编程赛项-虚拟仿真实验室初赛模拟题
2024-03-15 13:36:38 3.26MB 编程语言
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2024年noc比赛Coding创意编程赛项-创意实验室初赛模拟题
2024-03-15 13:34:25 2.69MB 编程语言
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都是自己在考试做题的时候记录下来的,答案也是自己查找核对过的 80道题左右,已转化为电子版 仅供各位老师们参考,码字不易,谢谢支持
2024-03-01 11:09:18 24KB
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随着现代芯片中IP/核数量的增加,对芯片上的高容量和灵活网络的需求也随之增加。 在本计画中,我们开发了一种多通道电路交换的NoC,使用一种有效的搜寻演算法,以及一种新颖的流量控制协定,以减少缓冲区的大小。 在电路交换NoC中,一旦在任意两个节点之间建立了路径,就可以以恒定的延迟发送数据; 这与packet交换式NoC形成了对比,在NoC中,数据包可能以不同的延迟接收,并且可能出现顺序错误。 利用节点之间的多通道是该项目的另一个新成果,它增加了为一个遍历数据包找到路径的概率,从而显著提高了NoC的最大可达吞吐量。 该设计可配置为将每个链接划分为单个、双通道或四通道。 所设计的NoC在网络大小(4×4 ~ 128×128)、信道数(1、2或4)、数据带宽(16 ~ 512位)等方面具有很高的灵活性。 例如,4x4网络中的单个通道128位互连使用90nm技术,每个节点占用0.026mm2的硅。 运行在2.0 GHz,它能够传输高达256 Gbps的每个节点,并消耗约92 fJ/位。
2023-10-23 22:19:28 2.92MB 嵌入式系统
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在单芯片多核系统中,NoC已成为主流片上通信架构。有效的任务调度是挖掘计算并行性的重要方法。在经典静态列表调度基础上,针对HEFT算法中节点排序会得出较多的优先级相同节点的问题,提出一种节点二次排序的调度方法。在边的调度上应用了ALAP原则,改进算法有效提高了调度效果。实验表明,新方法对bl、blcomp、blio等节点优先权算法得出的任务列表均有良好的调度效果,适应性较好;对于2D Mesh同构NoC架构,改进算法对三种节点优先权算法有1.15倍的平均加速比,最大可有1.27倍加速比。
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