基于宏思安全芯片PCI-E云密码卡解决方案

时间： 2024-08-09 来源：宏思电子HSEC公众号

技术问答

密码卡概述

宏思密码卡高端系列产品解决方案，是基于自主研发的高性能国密算法安全芯片，以PCI Express为总线接口的高速密码设备，支持对称运算、杂凑运算、非对称运算、产生真随机数等密码运算功能，同时，提供完备的密钥管理及存储功能。

系列密码卡产品为用户提供多种算法性能级别的选择，支持多任务并行处理且资源相互隔离，支持安全应用在用户态和内核态下的调用，可为各类信息安全系统提供核心密码运算保障。

硬件原理图

功能列举

● 物理随机数的采集：内置由国家密码管理局批准使用的双路物理噪声源芯片，提供真随机数序列的生成；

● 对称运算：支持SM1和SM4分组密码算法，可实现ECB/CBC/CFB/OFB/CTR工作模式的数据加密/解密运算；

● 哈希运算：可对数据实现基于SM3密码杂凑算法的HASH运算；

● MAC运算：可对数据实现基于SM1和SM4分组密码算法的MAC运算；

● HMAC运算：可对数据实现基于SM3密码杂凑算法的HMAC运算；

● 非对称运算：支持SM2椭圆曲线公钥密码算法，可实现对数据的加密/解密以及签名/验签；

● 密钥管理：支持符合国家密码管理局安全性要求的密钥结构体制，密钥的产生/存储/使用/更换/销毁/备份/恢复均符合国家密码管理局的安全性设计要求；

● 用户鉴别：提供基于角色的用户鉴别，可通过“口令／USBKey／口令+USBKey”实现用户权限控制；

● 存储：支持用户对卡内专属非易失性存储空间进行读写操作；

产品特色

01性能优势

我司的每一款密码卡都追求基于自身硬件平台的极致性能，在同等硬件级别或同等成本级别的产品中，提供最具性价比的解决方案。

02多任务并行

密码卡支持安全应用在一张密码卡上同时开启多个密码调用任务。用户可同时打开多个会话，每个会话执行各自的密码任务，互不干扰。

03会话资源隔离

密码卡支持开启多个会话的同时，实现了会话资源的隔离，杜绝了会话资源（例如：会话密钥）的交叉使用，保护会话自身的安全，适用于虚拟化和云应用的环境。

04VPN组合运算

针对VPN设备的密码运算应用场景，密码卡提供“对称运算+HMAC运算”的VPN组合运算一次性处理接口，减少了上层应用和密码卡之间的通信次数，大大提升VPN整体业务性能。

05算法多通道

密码卡设计了“算法多通道实现机制”。在实际应用过程中，即便不同速率的算法同时调用，也不会出现高速算法被低速算法阻塞的情况。

06多种角色鉴别方式

用户可以根据安全应用的实际情况，自由选择鉴别方式：

● 口令——不方便使用USBKey的环境；

● USBKey——不方便进行口令输入的场合；

● 口令+USBKey——对安全性要求较高的场合，双因素认证。

标准依据

● GB/T 15843.2-2008《信息技术安全技术实体鉴别第2部分：采用对称加密算法的机制》

● GB/T 17964-2008《信息安全技术分组密码算法的工作模式》

● GM/T 0002-2012《SM4分组密码算法》

● GM/T 0003-2012《SM2椭圆曲线公钥密码算法》

● GM/T 0004-2012《SM3密码杂凑算法》

● GM/T 0005-2012《随机性检测规范》

● GM/T 0006-2012《密码应用标识规范》

● GM/T 0018-2012《密码设备应用接口规范》

● GM/T 0028-2014《密码模块安全技术要求》

● GM/T 0039-2015《密码模块安全检测要求》

北京宏思电子技术有限责任公司
宏思电子成立于1996年，是国内较早专业从事信息安全芯片研制的集成电路设计企业，是国家级高新技术企业、专精特新小巨人企业，在商用密码领域具有重要领军地位。总部位于北京，在无锡、武汉、深圳设有分支机构。宏思电子产品线全面、应用广泛，多次承担国家级重大项目的芯片开发和供货任务，多次获得省部级密码科技进步奖。宏思电子主营产品包括：物理噪声源随机数芯片、高性能专用密码算法芯片、系统级SOC安全芯片。宏思电子的芯片产品不仅广泛应用于金融、税务、政务、电力、公安、交通、教育等传统领域，而且在物联网、车载终端、智能家居、公共安全、版权保护、工业控制、消费电子等新兴领域也得到普遍应用。

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选型指南 - 宏思电子 - 2020/7/6 PDF 中文下载

宏思电子（HSEC）成立于1996年，是国内最早开始自主研发商用密码芯片的企业，主要产品包括数字物理噪声源芯片，系统级安全芯片，专用算法芯片等。作为首批获得国家认证的集成电路设计企业，宏思电子（HSEC）多次参与国家级行业规范的制定与修订。

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