Implementation and characterization of flash-based hardware security primitives for cryptographic key generation

Hardware security primitives, also known as physical unclonable functions (PUFs), perform innovative roles to extract the randomness unique to specific hardware. This paper proposes a novel hardware security primitive using a commercial off-the-shelf flash memory chip that is an intrinsic part of most commercial Internet of Things (IoT) devices. First, we define a hardware security source model to describe a hardware-based fixed random bit generator for use in security applications, such as cryptographic key generation. Then, we propose a hardware security primitive with flash memory by exploiting the variability of tunneling electrons in the floating gate. In accordance with the requirements for robustness against the environment, timing variations, and random errors, we developed an adaptive extraction algorithm for the flash PUF. Experimental results show that the proposed flash PUF successfully generates a fixed random response, where the uniqueness is 49.1%, steadiness is 3.8%, uniformity is 50.2%, and min-entropy per bit is 0.87. Thus, our approach can be applied to security applications with reliability and satisfy high-entropy requirements, such as cryptographic key generation for IoT devices.     

基于流特征的数据中心非对称流负载均衡方法

数据中心边界广泛部署的地址转换技术产生的非对称流为负载均衡系统的设计带来了挑战.为了解决软件负载均衡系统不能充分发挥多核处理器和网卡硬件能力的问题,提出一种基于流特征的非对称流负载均衡方法.首先,分析网卡的数据包散列机制,提出数据包调度算法,将数据包调度至预期的CPU核;然后,基于会话报文序列的时间与空间特征,构建大象流识别算法;最后,基于识别结果,提出负载均衡方法.实验结果表明,非对称流负载均衡方法可以正确处理非对称流的负载均衡,平均吞吐率提升约14.5%.     

基于DSP的变频器控制人机交互接口设计

介绍了一种基于DSP的变频器控制接口电路;在硬件方面,以TMS320LF28035DSP为控制器,基于其EVM板为扩展数字接口和显示模块;软件方面,使用定时器中断对键盘进行管理,在节约DSP硬件资源的同时完成人机交互;电路达到了通用变频器对于数据输入和输出显示的使用要求,利用串并行相互转换芯片起到了节约硬件资源的作用,为变频器实现更多控制功能奠定了基础;与此同时,减少了DSP控制引脚在人机接口方面的数量,增强了电路的可靠性。     

Internet视频监控系统网络接口设计

为设计基于Internet技术的视频监控系统,采用了PHILIPS-ARM芯片的最新内核Cotex-M3,以LPC1768处理器为核心,DP83848为以太网物理层收发器,实现了两个不同内网间穿越Symmetric型NAT网关通信;实验表明,该硬件设计为上层协议栈等软件提供了良好的支持,具有良好的稳定性和可靠性,实验效果好,满足设计要求;文中在给出了硬件设计方案的同时,着重介绍嵌入式设备接入网络的底层设计方法,并描述了软件设计过程。     

太阳光自动跟踪装置的研发

设计制作一种以三菱FX2N-48可编程控制器作为控制核心,以维纶触摸屏作为界面控制的全天候太阳光自动跟踪装置.介绍了太阳光自动跟踪装置的总体设计方案、结构特点、工作过程及节能应用前景,建立了太阳光坐标模型,设计了系统的机械传动机构;阐述了控制系统的有关检测控制方式,给出了系统硬件的光电检测电路、PLC控制电路、键盘与显...     

基于SOPC技术的目标识别系统设计

SOPC系统结合了嵌入式系统与FPGA优点,为高性能数字系统提供了新的实现方法。本文结合识别算法的特点,运用软硬件协同设计技术,设计实现了基于SOPC的目标识别系统。给出了完整的设计流程、设计方法,介绍了SOPC系统设计的关键技术。     

基于SoPC的捷联系统硬件平台的设计

为了提高激光陀螺捷联系统的硬件平台集成度并减小其功耗,满足微小型导航系统的要求,在基于Xilinx的Virtex-4 FPGA芯片上,通过SoPC方法设计新一代硬件平台。该硬件平台使用FPGA内嵌的PowerPC405硬核处理器作为功能控制与运算中心,并在FPGA逻辑中设计功能全面的IP核来实现数据采集、数字滤波、串口通信和部分导航解算。从而在保证较高的运算速度和精度的同时,达到了预期的效果。     

μC/OS-Ⅱ实时操作系统中时间管理的改进

通过介绍μC/OS-Ⅱ实时操作系统中的时间管理功能,分析了系统中任务延时的优缺点.研究了一种基于硬件的延时机制,以提高系统的运行速度与实时性.在C8051F120单片机上进行测试,经实验得出此方法可以提高系统的实时性,减少系统的额外开销.     

嵌入式Linux下基于FFmPeg的视频硬件编解码

对FFmpeg多媒体解决方案中的视频编解码流程进行研究.结合对S3C6410处理器视频硬件编解码方法的分析,阐述了嵌入式Linux下基于FFmpeg的H.264视频硬件编解码在S3C6410处理器上的实现方法,为嵌入式多媒体开发提供参考.     

基于TinyOS的CC2420驱动组件的研究

首先介绍了nesC语言及专门面向传感器网络的TinyOS操作系统软件平台,然后阐述了网络节点的硬件模块功能特点及其接口电路,最后根据硬件抽象体系结构的原则,在TinyOS操作系统平台下,对CC2420无线收发模块驱动组件设计作了深入的研究,以组件的形式将其硬件功能封装成接口供上层软件调用,实现了对上层软件的硬件特征屏蔽...