安全芯片NRSEC3000应用于具有加密功能的电压监测仪

电压监测仪是对电力系统正常运行状态缓慢变化所引起的电压偏差进行连续的监测和统计的统计型电压监测仪；其具备监测、分析、记忆、查询、参数设置等功能，支持GSM 短信、GPRS网络、变电站以太网组网、无线电台；

但是常规的电压监测仪在生产过程中将所有的电路集成在一块线路板上，信号处理与 GPS、GPRS等均安装于一块线路板上后容易造成信号的干扰，不但影响对监测信号的处理， 而且对GPRS的通讯传输、GPS的定位信号容易造成干扰，影响电压监测仪的性能质量；同时，为了提高电压监测仪的安全通讯质量，需要引入加密机制。

下面介绍的电压监测仪包含有安装于主板上的主电路以及安装于扩展板上的通讯模块、 备用电源模块，主板和扩展板通过排针和插座配合相连接，主板上安装有处理模块以及与处理模块相连的信号采集模块和加密模块，扩展板上装有与处理模块相连接的通讯模块。

主板上还安装有复位模块，复位模块与加密模块相连接，复位模块包含有场效应管，一高电平经电阻后接入该场效应管的栅极，且该场效应管的栅极接入一脉冲信号源，场效应管的源极接入上述高电平，该场效应管的漏极接入加密模块的复位端口；加密模块的型号为 NRSEC3000。

安全芯片NRSEC3000采用32位嵌入式RISC架构的CPU。特点是低功耗、高性能、高代码密度，具有独立的存储器保护单元（mpu）和存储器加密单元（meu），是高性能、低功耗、具有丰富的内部协处理器和对外接口的安全芯片。

芯片内部实现了国家商用密码产品所需的SM2和SM1算法专用加密模块、DES/3DES加密模块和RSA公钥算法引擎。另外，芯片提供32位硬件加密处理器，可用于实现公钥算法，摘要算法以及AESDES等对称算法。芯片内嵌32位真随机数发生器TRNG，可满足COS开发者的密码学应用，可节约软件开销，提高软件实现效率。

NRSEC3000产品特点

1、芯片拥有丰富的对外接口，包括：7816（智能卡接口、一种串口，半双工）主/从收发器，可实现t=0和t=1协议，支持多种通信速率；硬件spi（一种串口，全双工）主/从模块。

2、芯片提供增强的安全特性。通过对存储器管理单元mmu进行配置，完成工作模式设置及相关权限设置，可实现由硬件保证安全性的一卡多应用。另外，芯片提供了包括电压、频率检测机制，程序和数据加密存储机制以及代码保护机制等安全机制，以对抗物理攻击、剖片探测等。

3、芯片是高性能、低功耗、具有丰富的内部协处理器和对外接口。

产品性能

SM2签名：2.34s/次

SM 1加解密：3.38mb/s

SM2密钥产生：1.62 s/次

SM 2签名验证：4.68s/次

SM 2公钥运算：4.67s/次

SM2私钥运算：1.63 s/次

审核编辑：刘清