CN113672948A - 一种加密uart以及一种集成芯片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种加密UART，包括UART本体，还包括：数据设定模块，用于根据UART本体的端口输出要求设定目标参数；密钥生成模块，用于根据目标参数生成目标加密密钥；数据加密模块，用于当接收到目标数据时，则利用目标加密密钥对目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将目标加密数据发送至UART本体的输出端口。由于数据加密过程是直接由加密UART中的硬件模块所完成，相较于现有技术而言，这样就可以省去利用微处理器对目标数据进行软件加密的繁琐步骤，所以，通过此种设置方式不仅可以降低微处理器的资源开销，而且，也可以相对提高加密UART的数据传输效率。相应的，本申请所提供的一种集成芯片同样具有上述有益效果。

Description

一种加密UART以及一种集成芯片

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种加密UART以及一种集成芯片。

背景技术

因为UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发传输器)能够将传输数据在串行通信与并行通信之间进行转换，所以，UART通常会被集成在微处理器的外围设备中，以将微处理器的数据传输到其它的设备中。其中，微处理器在通过UART向其它设备传输数据的过程中，有时会蕴含一些重要数据，为了防止重要数据的丢失或泄露，通常需要对UART的传输数据进行加密处理。

在现有技术中，一般是在微处理器中增加软件加密程序来对UART的传输数据进行加密，但是，此种数据加密方法不仅会增加微处理器的资源开销，而且，也会降低UART的数据传输效率。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种加密UART以及一种集成芯片，以在降低微处理器资源开销的同时，也可以相对提高加密UART的数据传输效率。其具体方案如下：

一种加密UART，包括UART本体，还包括：

数据设定模块，用于根据所述UART本体的端口输出要求设定目标参数；

密钥生成模块，用于根据所述目标参数生成目标加密密钥；

数据加密模块，用于当接收到目标数据时，则利用所述目标加密密钥对所述目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将所述目标加密数据发送至所述UART本体的输出端口。

优选的，所述目标数据具体为调试日志。

优选的，还包括：

设置于所述数据设定模块内的数据校验模块，用于对所述目标参数的完整性进行校验。

优选的，还包括：

与所述数据加密模块相连的数据选择器；

与所述数据选择器和所述UART本体的输出端口均相连的数据传输模块；

控制器，用于当接收到无需对所述目标数据进行加密的请求时，则利用所述数据选择器关断所述数据加密模块，并利用所述数据传输模块将所述目标数据传输至发送至所述UART本体的输出端口。

优选的，所述数据选择器具体为由逻辑门电路所搭建的二选一数据选择器。

优选的，还包括：

云存储器，用于存储所述目标加密密钥。

优选的，所述目标加密密钥具体为对称密钥。

优选的，所述数据加密模块包括：

数据处理单元，用于当所述目标数据的数据长度不等于所述对称密钥的数据长度时，则按照所述对称密钥数据长度的最小倍数对所述目标数据进行补齐，得到目标补齐数据；

数据加密单元，用于利用所述对称密钥对所述目标补齐数据进行加密，得到所述目标加密数据。

相应的，本发明还公开了一种集成芯片，包括如前述所公开的一种加密UART。

可见，在本发明所提供的加密UART中，在对目标数据进行加密时，首先是利用数据设定模块根据UART本体的端口输出要求设定目标参数，并利用密钥生成模块根据目标参数生成目标加密密钥，之后，再利用目标加密密钥对目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将目标加密数据发送至UART本体的输出端口。显然，由于数据加密过程是直接由加密UART中的硬件模块所完成，这样就可以省去利用微处理器对目标数据进行软件加密的繁琐步骤，所以，通过此种设置方式不仅可以降低微处理器的资源开销，而且，也可以相对提高加密UART的数据传输效率。相应的，本发明所提供的一种集成芯片同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种加密UART的结构图；

图2为本发明实施例所提供的另一种加密UART的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种加密UART的结构图，该加密UART包括UART本体，还包括：

数据设定模块11，用于根据UART本体的端口输出要求设定目标参数；

密钥生成模块12，用于根据目标参数生成目标加密密钥；

数据加密模块13，用于当接收到目标数据时，则利用目标加密密钥对目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将目标加密数据发送至UART本体的输出端口。

在本实施例中，是提供了一种加密UART，通过该加密UART不仅可以降低微处理器的资源开销，而且，也可以相对提高UART的数据传输效率。在该加密UART中是设置有数据设定模块11、密钥生成模块12和数据加密模块13。

其中，数据设定模块11用于根据UART本体的端口输出要求设定目标参数，也即，根据UART本体的端口输出要求设定输出数据的波特率大小、数据位数以及奇偶校验位等等；当数据设定模块11根据UART本体的端口输出要求设定好目标参数之后，密钥生成模块12会根据目标参数生成目标加密密钥。具体的，当密钥生成模块生成目标加密密钥之后，可以只对合法的软件开发人员公开，而对其他人员进行保密。之后，当加密UART接收到目标数据时，数据加密模块13会利用目标加密密钥对目标数据进行加密，得到目标加密数据，并会将目标加密数据发送到UART本体的输出端口。

需要说明的是，在本实施例中，利用目标加密密钥对目标数据进行加密时，可以是利用任意一种加密算法对目标数据进行加密，比如：对称加密算法、非对称加密算法、MD5(Message Digest Algorithm，消息摘要算法)、HMAC(Hash-based MessageAuthentication Code，哈希消息认证码)等等，此处不作具体限定。

相较于现有技术而言，在对目标数据进行加密的过程中，由于在该加密UART中数据加密过程是直接由其自身中的硬件模块所完成，这样就可以省去利用微处理器对目标数据进行软件加密的繁琐步骤，所以，通过此种设置方式不仅可以降低微处理器的资源开销，而且，也可以相对提高加密UART的数据传输效率。

可见，在本实施例所提供的加密UART中，在对目标数据进行加密时，首先是利用数据设定模块根据UART本体的端口输出要求设定目标参数，并利用密钥生成模块根据目标参数生成目标加密密钥，之后，再利用目标加密密钥对目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将目标加密数据发送至UART本体的输出端口。显然，由于数据加密过程是直接由加密UART中的硬件模块所完成，这样就可以省去利用微处理器对目标数据进行软件加密的繁琐步骤，所以，通过此种设置方式不仅可以降低微处理器的资源开销，而且，也可以相对提高加密UART的数据传输效率。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，目标数据具体为调试日志。

在软件的开发和发布过程中，开发人员为了方便程序调试以及验证程序执行的正确性与稳定性，往往会在程序中添加大量的调试信息，这些调试信息即为调试日志。开发人员通过对调试日志进行分析，不仅可以对微处理器的故障错误进行定位、提高开发人员的工作效率，而且，也能够获取得到很多重要客户信息以及关键算法信息。

并且，在实际应用中，开发人员通常是利用UART来获取微处理器中的调试日志，如果调试日志一旦泄露将会给用户带来巨大的经济损失，所以，在实际应用中，就可以将目标数据设置为调试日志，并利用本申请所提供的加密UART来传输调试日志。能够想到的是，通过对调试日志进行加密传输，不仅能够避免非法人员对调试日志的窃取或篡改，而且，也可以保证调试日志在使用过程中的安全性与可靠性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述加密UART还包括：

设置于数据设定模块内的数据校验模块，用于对目标参数的完整性进行校验。

在根据UART本体的端口输出要求设定目标参数的过程中，有时不可避免的会发生一些意外情况，并由此导致目标参数出现不完整或丢失的情况。如果出现上述现象，不仅会影响后续步骤的顺利进行，而且，也无法保证目标数据在传输过程中的安全性与可靠性。

因此，在本实施例中，为了避免上述情况的发生，还在数据设定模块内设置了数据校验模块，并利用数据校验模块来对目标参数的完整性进行校验。也即，只有数据设定模块所输出的目标参数通过了数据校验模块的校验，密钥生成模块才会利用目标参数生成目标加密密钥。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以进一步保证目标数据在传输过程中的可靠性与准确性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的另一种加密UART的结构图。作为一种优选的实施方式，上述加密UART还包括：

与数据加密模块相连的数据选择器14；

与数据选择器14和UART本体的输出端口均相连的数据传输模块15；

控制器16，用于当接收到无需对目标数据进行加密的请求时，则利用数据选择器14关断数据加密模块，并利用数据传输模块15将目标数据发送至UART本体的输出端口。

在实际应用中，有可能还会出现一些无需对目标数据进行加密传输的应用场景，此时如果继续使用本申请所提供的加密UART来对目标数据进行传输，就会极大的降低加密UART的数据传输效率。

因此，在本实施例中，为了与上述应用场景相适配，还在该加密UART中设置了数据选择器、数据传输模块以及控制器。具体的，当控制器接收到无需对目标数据进行加密的请求时，控制器会利用数据选择器将数据加密模块关断，并利用数据传输模块直接将目标数据传输至UART本体的输出端口。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以进一步提高该加密UART的数据传输效率。

作为一种优选的实施方式，数据选择器具体为由逻辑门电路所搭建的二选一数据选择器。

具体的，可以将数据选择器设置为由逻辑门电路所搭建的二选一数据选择器，因为在实际应用中加密UART对目标数据进行传输时，只会出现对目标数据进行加密传输或直接传输的应用场景，所以，将数据选择器设置为二选一选择器就可以完全满足实际应用的需求。并且，由于逻辑门电路的结构简单、造价成本低廉，因此，当利用逻辑门电路来搭建二选一选择器时，就可以相对降低数据选择器所需要的设计成本。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述加密UART还包括：

云存储器，用于存储目标加密密钥。

能够想到的是，在实际应用中，如果丢失了目标加密密钥，就会出现无法对目标数据进行加密传输的现象，所以，在本实施例中，还可以将目标加密密钥存储到存储器中来避免上述情况的发生。

具体的，可以将目标加密密钥存储到云存储器当中，这样不仅可以降低用户所需要投入的资金成本，而且，相较于其它类型的存储器而言，通过此种设置方式也可以相对降低该加密UART的结构复杂度。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，目标加密密钥具体为对称密钥。

在本实施例中，是将目标加密密钥设置为对称密钥，因为对称加密算法所需要的资源开销较小，而且，对称密钥也完全能够达到对目标数据进行加密传输的安全传输要求。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以相对降低该加密UART对目标数据进行加密传输时所需要的资源开销。

作为一种优选的实施方式，数据加密模块包括：

数据处理单元，用于当目标数据的数据长度不等于对称密钥的数据长度时，则按照对称密钥数据长度的最小倍数对目标数据进行补齐，得到目标补齐数据；

数据加密单元，用于利用对称密钥对目标补齐数据进行加密，得到目标加密数据。

当将目标加密密钥设置为对称密钥时，是通过在数据加密模块中设置数据处理单元和数据加密单元来对目标数据进行加密。具体的，当目标数据的数据长度不等于对称密钥的数据长度时，则按照对称密钥的最小倍数对目标数据进行补齐，得到目标补齐数据。之后，再利用对称密钥对目标补齐数据进行加密，得到目标加密数据。

也即，当目标数据的数据长度小于对称密钥的数据长度时，则按照对称密钥的数据长度对目标数据的缺失部分以零进行补齐，然后，再利用对称密钥对补齐后的目标数据进行加密，得到目标加密数据；而当目标数据的数据长度大于对称密钥的数据长度时，则对目标数据进行补充，以使得补充后目标数据的数据长度是对称密钥数据长度的最小公倍数。当按照此种方式对目标数据补充完毕之后，就可以利用对称密钥对补齐后的目标数据进行加密，得到目标加密数据。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以保证在利用对称密钥对目标数据进行加密时的整体可靠性。

相应的，本发明实施例所提供的一种集成芯片，包括如前述所公开的一种加密UART。

本发明实施例所提供的一种集成芯片，具有前述所公开的一种加密UART所具有的有益效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种加密UART以及一种集成芯片进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种加密UART，包括UART本体，其特征在于，还包括：

数据设定模块，用于根据所述UART本体的端口输出要求设定目标参数；

密钥生成模块，用于根据所述目标参数生成目标加密密钥；

数据加密模块，用于当接收到目标数据时，则利用所述目标加密密钥对所述目标数据进行加密，得到目标加密数据，并将所述目标加密数据发送至所述UART本体的输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种加密UART，其特征在于，所述目标数据具体为调试日志。

3.根据权利要求1所述的一种加密UART，其特征在于，还包括：

设置于所述数据设定模块内的数据校验模块，用于对所述目标参数的完整性进行校验。

4.根据权利要求1所述的一种加密UART，其特征在于，还包括：

与所述数据加密模块相连的数据选择器；

与所述数据选择器和所述UART本体的输出端口均相连的数据传输模块；

控制器，用于当接收到无需对所述目标数据进行加密的请求时，则利用所述数据选择器关断所述数据加密模块，并利用所述数据传输模块将所述目标数据发送至所述UART本体的输出端口。

5.根据权利要求4所述的一种加密UART，其特征在于，所述数据选择器具体为由逻辑门电路所搭建的二选一数据选择器。

6.根据权利要求1所述的一种加密UART，其特征在于，还包括：

云存储器，用于存储所述目标加密密钥。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种加密UART，其特征在于，所述目标加密密钥具体为对称密钥。

8.根据权利要求7所述的一种加密UART，其特征在于，所述数据加密模块包括：

数据处理单元，用于当所述目标数据的数据长度不等于所述对称密钥的数据长度时，则按照所述对称密钥数据长度的最小倍数对所述目标数据进行补齐，得到目标补齐数据；

数据加密单元，用于利用所述对称密钥对所述目标补齐数据进行加密，得到所述目标加密数据。

9.一种集成芯片，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的一种加密UART。

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