CN109739791A - 一种pcie和minipcie双接口的通用安全可信接口卡 - Google Patents

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张鲁峰
周魏
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Abstract

本发明涉及一种本发明公开了一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，硬件电路包括TCM芯片、NorFLASH芯片、SRAM芯片和串口电平转换芯片等。安全可信接口卡中的TCM芯片通过与主板上CPLD和CPU之间的信号传递和控制，可以实现主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等功能，用户可按需进行配置和裁剪。安全可信接口卡从结构上分为核心部分和扩展部分，可同时提供标准PCIE接口和标准MINIPCIE接口两种形式，既可以用于台式机、服务器等通用可插卡扩展设备，也可以用于一体机、便携机等结构空间有限的设备，实现不同接口的计算机设备之间安全可信接口卡的兼容，便于统一管理和维护。

Description

一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡
技术领域
本发明涉及信息安全技术，特别涉及一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡。
背景技术
当今世界，信息技术革命日新月异，对国际政治、经济、文化、军事等领域均产生了深远的影响。随着信息技术和信息化产业的发展，信息安全也成为一个重要议题，直接关系到国家的战略安全。在国产计算机上实现安全可信控制，对我国的网络信息安全建设具有重要意义。
现有的安全可信接口卡均为针对具体信息安全可信项目定制，基本都采用MINIPCIE的形式，主要实现相关项目要求的安全可信功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其中，包括：CPU、TCM芯片、NorFLASH芯片、SRAM芯片、串口电平转换芯片；SRAM芯片以及NorFLASH芯片分别与TCM芯片连接，从TCM芯片引出的SPI信号与CPU的SPI信号共同接入主板上的CPLD芯片，在CPLD芯片内部通过检测TCM芯片输出的选通控制信号进行BIOS芯片的SPI通道选择；TCM芯片提供BIOS芯片的写保护信号，控制BIOS芯片的写入许可；CPLD芯片和CPU之间的信号传递和控制，进行主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制。
根据本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡的一实施例，其中，安全可信接口卡同时提供标准PCIE接口和标准MINIPCIE接口两种形式。
根据本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡的一实施例，其中，安全可信接口卡分为核心部分和扩展部分，核心部分提供MINIPCIE接口，为标准全长MINIPCIE卡，用于实现可信功能；扩展部分提供PCIE×8接口，采用标准半高半长扩展卡的形式，用于实现信号和电源转换。
根据本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡的一实施例，其中，TCM芯片引出的多路GPIO信号可以用来实现网络控制、USB控制以及LED控制等功能。
根据本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡的一实施例，其中，CPLD芯片还用于TCM芯片的复位控制和度量完成信号的接收。
根据本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡的一实施例，其中，CPU与安全可信接口卡之间通过标准PCIE×1信号连接。
本发明的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡可广泛应用于国产安全计算机领域，实现主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等功能
附图说明
图1所示为安全可信接口卡硬件组成原理框图；
图2所示为安全可信接口卡结构布局示意图；
图3所示为安全可信接口卡核心部分接口定义图；
图4所示为安全可信接口卡扩展部分接口定义图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为安全可信接口卡硬件组成原理框图，图2所示为安全可信接口卡结构布局示意图，如图1以及图2所示，PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，具体硬件电路主要包括TCM芯片、NorFLASH芯片、SRAM芯片、串口电平转换芯片等，具有标准PCIE×1信号以及自定义的GPIO控制信号。
如图1所示，安全可信接口卡的硬件组成包括主板上的CPU与安全可信接口卡之间通过标准PCIE×1信号连接，实现高速数据信号传输；从TCM芯片引出的SPI信号与CPU的SPI信号共同接入主板上的CPLD芯片，在CPLD芯片内部通过逻辑程序设计BIOS信号切换模块，通过检测TCM芯片输出的选通控制信号实现BIOS芯片的SPI通道选择，从而实现可信度量功能与系统启动状态的切换。TCM芯片提供BIOS芯片的写保护信号，控制BIOS芯片的写入许可，防止BIOS数据遭恶意篡改。TCM芯片引出的多路GPIO信号可以用来实现网络控制、USB控制、LED控制等功能。另外，主板上的CPLD可实现TCM芯片的复位控制和度量完成信号的接收等功能。
如图1所示，安全可信接口卡接入系统中，通过与主板上CPLD和CPU之间的信号传递和控制，可以实现主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等功能，用户可按需进行配置和裁剪。安全可信接口卡同时提供标准PCIE接口和标准MINIPCIE接口两种形式，既可以用于台式机、服务器等通用可插卡扩展设备，也可以用于一体机、便携机等结构空间有限的设备，实现不同接口计算机设备的兼容，便于统一管理和维护。
图2所示为安全可信接口卡结构布局示意图，图3所示为安全可信接口卡核心部分接口定义图；图4所示为安全可信接口卡扩展部分接口定义图，如图1至图4所示，安全可信接口卡分为核心部分和扩展部分，核心部分提供MINIPCIE接口，为标准全长MINIPCIE卡，用于实现可信功能；扩展部分提供PCIE×8接口，采用标准半高半长扩展卡的形式，用于实现信号和电源转换。
如图1至图4所示，安全可信接口卡可以实现主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等功能，用户可按需进行配置和裁剪。
本发明公开了一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，可以实现主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等安全可信功能，同时提供标准PCIE接口和标准MINIPCIE接口两种形式，既可以用于台式机、服务器等通用可插卡扩展设备，也可以用于一体机、便携机等结构空间有限的设备，实现不同接口的计算机设备之间安全可信接口卡的兼容，便于统一管理和维护。
本发明从硬件层面实现了主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制等功能，并利用PCIE和MINIPCIE两种接口实现不同接口计算机设备的兼容，适用于具有安全可信功能要求的计算机系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，包括：CPU、TCM芯片、NorFLASH芯片、SRAM芯片、串口电平转换芯片；
SRAM芯片以及NorFLASH芯片分别与TCM芯片连接，从TCM芯片引出的SPI信号与CPU的SPI信号共同接入主板上的CPLD芯片，在CPLD芯片内部通过检测TCM芯片输出的选通控制信号进行BIOS芯片的SPI通道选择；TCM芯片提供BIOS芯片的写保护信号，控制BIOS芯片的写入许可；
CPLD芯片和CPU之间的信号传递和控制，进行主动度量、身份认证、固件安全更新以及端口控制。
2.如权利要求1所述的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，安全可信接口卡同时提供标准PCIE接口和标准MINIPCIE接口两种形式。
3.如权利要求1所述的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，安全可信接口卡分为核心部分和扩展部分，核心部分提供MINIPCIE接口，为标准全长MINIPCIE卡，用于实现可信功能；扩展部分提供PCIE×8接口，采用标准半高半长扩展卡的形式，用于实现信号和电源转换。
4.如权利要求1所述的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，TCM芯片引出的多路GPIO信号可以用来实现网络控制、USB控制以及LED控制等功能。
5.如权利要求1所述的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，CPLD芯片还用于TCM芯片的复位控制和度量完成信号的接收。
6.如权利要求1所述的PCIE和MINIPCIE双接口的通用安全可信接口卡，其特征在于，CPU与安全可信接口卡之间通过标准PCIE×1信号连接。
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