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计算机是由硬件和软件两个部分组成的,它们保障了计算机的各种作用的实现,硬件和软件二者缺一不可。近几年来,在计算机的技术发展之中,技术人员关注的焦点多是软件开发,而对于硬件的发展则少了许多,这体现出了一定的不平衡性。在计算机技术中,要想取得长足的进步,就不能只注重开发一方面,硬件的发展应该要跟上软件的开发步伐。硬件方面的发展重要的部分就是安全问题,做好硬件安全的设计工作,是目前摆在计算机技术人员面前的至关重要的一个难题。
1计算机硬件的组成
计算机的硬件部分指的是计算机体系中通过电子、机械和光电元件等等构成的种种物理的装置的总的名称。把上述物理的装置依据系统的结构的规范组合出一整个有机的部分为计算机的软件的运行供给物质的基础。从一个容易理解的方面来说,计算机的硬件的功能为输入并且存储程序与数据,同时执行的程序要把数据加工成能够运用的样式。从外在的具体的形象方面来说,电脑由主机箱与外部设备组成。主机箱里面的构造主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等等;外部的设备就包括鼠标、键盘等等。当对于计算机的硬件的各个部分设备具有一定的认识,设计人员才可以在实际的计算机硬件的设计过程中对于安全问题有一定的方向,构造出合理的设计方案。
2计算机硬件安全的基本概述
计算机对于外部环境的要求很高,因此安全问题的其中之一就是关于外部环境的。当要使用计算机进行工作的时候,要注意计算机的使用是在什么样的环境之中,要想使计算机能够高效、正常的工作,那么就应该使得计算机工作在干净、清洁的环境之中。同时计算机的温度不能过高,因此降温设备的辅助非常重要,而且计算机应该要保证电压的稳定,只有尽可能的维护计算机运行时的外部环境,才能保障计算机硬件的正常运作。其次,要保障计算机的硬件安全,还需要依靠一个主要的技术,那就是加固技术。计算机在设计生产过程中运用加固技术后,可以防震、防腐蚀并且防水,经过加固技术过程的计算机可以适应恶劣的环境,比如可以在野外正常工作。计算机的硬件安全有可能对于计算机系统造成安全影响。比如在中央处理器中有可能存在着病毒指令代码,通过外部设备就能够激活病毒,最终会窃取个人的数据信息,使得人们的经济或者是其它方面受到侵害。所以,计算机硬件安全是多方面的,对于计算机整体的安全是重要的。
3计算机硬件设计安全分析
计算机的硬件设计安全问题随着计算机技术的突飞猛进逐渐的凸显了出来,相对应的问题也一一的正在被技术人员逐渐攻破。其实,很难说有哪一项技术能够真正的达到完美无缺,技术不断发展,各种问题也会随之而来,发展技术的过程就是发现问题的过程。对于计算机硬件设计安全问题,解决安全问题的方案也在不断被提出,各种的运用最新技术和材料的创新型方案不断涌现。解决了一些硬件安全问题的,在现在阶段已经普及的使用的硬件系统有安全原语设置、硬件木马检测等等。
4计算机硬件的设计安全策略
4.1做好内置安全确认工作
内置安全的确认的工作的要点为在测试和制造计算机芯片的时候使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。首先,使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造,在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列,再通过电子设计自动化工具进行编译工作,从而能够得到新的产物也就是物理版图,把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥,接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域,把校验密钥进行加密处理后得到验证模块,随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上,最后将其应用到集成电路产品的生产制造中,这就完成了内置安全保护工作。
4.2检测外置辅助安全
现阶段,大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作,与此同时,外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥,其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面,而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。
5结语
总的来说,计算机硬件设计安全问题应该受到设计人员的注重,这对于计算机的整体安全意义重大。
参考文献
[1]苏云飞.计算机硬件设计安全问题研究[J].计算机产品与流通,2019(01):25.
[2]唐淑珍.计算机硬件设计安全问题研究[J].信息与电脑(理论版),2017(20):26-28.
[3]鲍静.计算机硬件设计安全问题分析[J].中国安全防范认证,2017(04):50-54.
作者:乔伟光 单位:中国电子科学研究院