從網(wǎng)銀密碼說起

    先來問您一個(gè)問題,，您的網(wǎng)銀密碼是多少位的？您可能還需要用手指數(shù)一數(shù)吧,？現(xiàn)在越來越多的人使用網(wǎng)上銀行并且進(jìn)行網(wǎng)上購物,，而隨之而來的是網(wǎng)絡(luò)犯罪率的迅速增長。人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的防范意識(shí)正在逐步提高（例如增加密碼復(fù)雜度）,，使得很多企業(yè)（如社交網(wǎng)站）對(duì)于數(shù)據(jù)安全的要求也越來越高,。例如，F(xiàn)acebook支持HTTPS協(xié)議加密,，谷歌所有的搜索都使用SSL,，對(duì)所有的郵件都進(jìn)行加密，并且升級(jí)為2 048 bit的密鑰,。“棱鏡門”事件也使得一些敏感部門（如銀行,、政府及國防）對(duì)于自身數(shù)據(jù)安全性的要求也更為嚴(yán)格。

    針對(duì)目前的網(wǎng)絡(luò)安全需求,，市場(chǎng)亟需高性能,、具有成本效益和低功耗的安全協(xié)處理器，然而目前很少有廠商進(jìn)入這一領(lǐng)域,。飛思卡爾利用其在通信處理器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位及30年的嵌入式安全研發(fā)投資,，推出了C29x高性能加密協(xié)處理器，其包括C291,、C292和C293 三款產(chǎn)品,，它們具有可擴(kuò)展性并且引腳互相兼容。C29x加密協(xié)處理器為數(shù)據(jù)中心大幅增加的處理數(shù)據(jù)量提供安全性和可擴(kuò)展性,，專為企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的公鑰處理操作而優(yōu)化,。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全的“門神”

    C29x內(nèi)部框圖如圖1所示,，其中集成了Power Architecture e500-v2核、32 bit DDR3/3L,、512 KB platform SRAM,、安全引擎（SEC）、安全監(jiān)測(cè)器,、Flash控制器,、帶熔絲安全處理器以及各種高速I/O。

圖1 C29x內(nèi)部框圖

    C29x的特性主要有以下幾點(diǎn)：高達(dá)32k次的RSA 2 048位私鑰處理性能（C293）,，高達(dá)12Gbps AES-HMAC-SHA-1批量加密（系統(tǒng)吞吐量）,；功率低至5 W（C291）；支持兩種使用模式,，包括分擔(dān)公鑰事務(wù)（無需外部存儲(chǔ)空間,，如圖2(a)所示）和安全密鑰管理模式（作為事務(wù)分擔(dān)加速器，也可以獨(dú)立工作,，如圖2(b)所示）,。C29x的這個(gè)特性非常重要，使得其可應(yīng)用于單或多芯片PCI-E端點(diǎn)卡配置,，或作為獨(dú)立處理器運(yùn)行,。每秒公鑰運(yùn)轉(zhuǎn)可超過120K RSA 2 048次，是目前市場(chǎng)份額領(lǐng)導(dǎo)者提供的更為昂貴的PCI-E解決方案性能的3倍之多,。       

(a)   分擔(dān)公鑰事務(wù)                (b) 安全密鑰管理模式

圖2 C29x兩種使用模式

    C29x的以上安全特性還要?dú)w功于飛思卡爾可信架構(gòu),，它具有安全引導(dǎo)、竄改檢測(cè)功能,，另有電池后備密鑰可選,，通過可信引導(dǎo)過程可以保證代碼的完整性。安全引導(dǎo)的硬件狀態(tài)圖如圖3所示,，從圖中紅色部分我們可以看到該安全引導(dǎo)的嚴(yán)密性,，是否讓你感覺C29x有足球運(yùn)動(dòng)中“門神”的功能呢？

圖3 安全引導(dǎo)的硬件狀態(tài)圖

升級(jí)加密的不二之選

    如今IP安全協(xié)議,、SSL（現(xiàn)在升級(jí)為TLS）以及網(wǎng)絡(luò)存取控制（NAC）無所不在,。都是用非對(duì)稱密鑰（公鑰）作為認(rèn)證和密鑰交換，而公鑰需要依靠CPU的大量計(jì)算,。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）提議從RSA 1 048 bit提升至RSA 2 048 bit加密,，事實(shí)上，RSA 1024 bit密鑰已經(jīng)在2013年逐漸被淘汰,，而RSA 2 048 bit密鑰需要4倍以上的計(jì)算能力,。可擴(kuò)展的安全協(xié)處理器有望針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全一系列應(yīng)用發(fā)揮重要作用,。飛思卡爾的C29x 系列在功耗及性能方面均具有可擴(kuò)展性,。C29x旨在加速RSA（達(dá)4k密鑰大?。iffie Hellman及橢圓曲線加密（ECC）算法,，無論應(yīng)用于大的數(shù)據(jù)中心刀片或硬件安全模塊,，C29x加密協(xié)處理器都實(shí)現(xiàn)了散熱受限設(shè)計(jì)的最低功耗。 

     諸如RSA,、Diffie Hellman以及ECC等公鑰算法是數(shù)字簽名和密鑰交換協(xié)議的基礎(chǔ),，讓安全事務(wù)處理成為現(xiàn)實(shí)。通過加速公鑰處理速度,，C29x系列器件讓網(wǎng)絡(luò)能夠在SSL和IPsec等需要公鑰的流量激增的情況下,，更高效地?cái)U(kuò)展。根據(jù)安全事務(wù)的多少進(jìn)行擴(kuò)展是非常困難的,，因?yàn)槿绻密浖?zhí)行公鑰匹配，會(huì)迅速耗盡常規(guī)用途處理器的處理能力,。由于針對(duì)公鑰進(jìn)行了優(yōu)化,，C29x系列器件還可以加速AES‐HMAC‐SHA‐1批量加密任務(wù)，集成了高達(dá)12Gbps的批量加密,。

      之前強(qiáng)調(diào)的只是網(wǎng)絡(luò)安全性,，而這只是目前網(wǎng)絡(luò)形勢(shì)的一大方面，另一大趨勢(shì)是數(shù)據(jù)量特別是移動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸性增長,。思科2013年發(fā)布的預(yù)測(cè)指出,，未來四年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將增長13倍，思科全球云端指數(shù)（2012-2017）預(yù)測(cè),，全球云端流量將以35%的年復(fù)合成長率增長,。將C29x加密協(xié)處理器與飛思卡爾QorIQ T系列通信處理器（如T2080、T4240系列）一起使用,，將保證大數(shù)據(jù)時(shí)代的安全性,，實(shí)現(xiàn)“魚”和“熊掌”兼得。