Микропроцессорные БИС ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в различных отраслях науки и техники, народного хозяйства осваивается и широко внедряется новая элементная база - микропроцессорные БИС (МПБИС). Сфера применения МПБИС необычайно широка: от сложных высокопроизводительных вычислительных систем до простейших машин и механизмов. МПБИС являются универсальными программируемыми элементами, из небольшого числа которых возможно построение микропроцессорных систем со структурой и функциями, аналогичными традиционным ЭВМ. Однако при этом малая стоимость, простота и надежность микропроцессорных систем позволяют встраивать их в различную аппаратуру. Наличие небывало дешевой вычислительной мощности позволяет придать такой аппаратуре новые свойства, значительно расширить ее функциональные возможности. В ряде случаев эти свойства настолько необычны, что появилась тенденция характеризовать микропроцессорную аппаратуру словом "интеллектуальная". МИКРОПРОЦЕССОРЫ В АППАРАТУРЕ ЗАСЕКРЕЧИВАНИЯ ДАННЫХ Для засекречивания данных при передаче в системах цифровой связи, в сетях ЭВМ или при хранении на внешних запоминающих устройствах ЭВМ широко используется микропроцессорная периферийная БИС 9518 фирмы Advanced Micro Devices. БИС обеспечивает шифрование и дешифрование данных в соответствии со стандартом на шифрование данных национального бюро стандартов США, рекомендованных при скорости до 14 Мбит/с. Такая высокая производительность достаточна для того, чтобы использовать БИС в большинстве телекоммуникационных систем без необходимости буферизации данных. БИС 9518, получившая название процессора шифрования данных (ПШД), выполнена по n-МОП-технологии, размещена в 40-выводном корпусе и предназначена для работы под управлением микропроцессора. При использовании в системах передачи данных управление ПШД осуществляется, как правило, однокристальным микропроцессором, например, таким, как 28000. При применении во внешних устройствах памяти ПШД обеспечивает засекречивание данных в процессе обмена с накопителями на магнитных дисках или лентах под управлением контроллера запоминающего устройства, большинство которых выполнено на базе микропрограммируемых секционированных микропроцессоров. Структурная схема БИС 9518 представлена на рис. 1. ПШД содержит два регистра ключей сеансов связи: регистр ключа шифрования (Е) для кодирования открытого текста и регистр ключа дешифрования (D) для декодирования зашифрованного текста. Эти ключи могут загружаться либо через главный, либо через вспомогательный порт. В некоторых телекоммутационных системах ключи Е и D могут передаваться от абонентского терминала к управляющему микропроцессору. Чтобы обеспечить защиту этих ключей при передаче, сами эти ключи шифруются с помощью главного ключа М. Когда управляющий микропроцессор получает ключи шифрования и дешифрования, он декодирует их с помощью главного ключа. Во всех последующих взаимодействиях с абонентом будут применяться ключи Е и D. Чтобы обеспечить взаимодействие такого рода, в ПШД предусмотрены средства приема зашифрованных ключей Е и D, их расшифровки с помощью главного ключа и запоминания расшифрованных ключей в соответствующих регистрах. Так как вся эта операция осуществляется на кристалле, незашифрованные ключи не могут быть выведены через порты ПШД, благодаря чему обеспечивается высокая степень защищенности данных. ............