Verschlüsselungs-Engine

Die Verschlüsselungs-Engine ist ein spezialisiertes Hardwaremodul, das in den Protokollprozessor-Kern integriert ist und für die Implementierung kryptografischer Algorithmen zur Ver- und Entschlüsselung von Daten während der Protokollverarbeitung verantwortlich ist. Sie gewährleistet sichere Datenübertragung und -speicherung durch Operationen wie AES, RSA oder SHA-Hashing mit hoher Geschwindigkeit und minimaler Latenz. Die Engine empfängt Klartextdaten und kryptografische Schlüssel vom Prozessorkern, wendet konfigurierte Verschlüsselungsalgorithmen über dedizierte Logikschaltungen oder Koprozessoren an und gibt Chiffretext aus. Sie arbeitet über Hardwarebeschleunigung, um rechenintensive kryptografische Aufgaben von der Haupt-CPU zu entlasten und so Leistung und Sicherheit in Netzwerk- oder Datenverarbeitungsanwendungen zu verbessern. Diese Komponente wird aus Silizium mit Kupferverbindungen und dielektrischen Materialien hergestellt und ist in BGA- oder QFN-Gehäusen erhältlich. Zu den wichtigsten Parametern gehören ein Durchsatz von 1–10 Gbit/s (AES-256-GCM, Einzelkern), eine Latenz von 10–100 µs für Blockgrößen bis 2 KB und die Unterstützung von AES-128/256, RSA-2048/4096, ECC P-256 und SHA-256/512. Die Schlüssellängen reichen von 128 bis 4096 Bit, die Betriebsspannung beträgt 0,9–1,2 V und die Leistungsaufnahme 0,5–2,5 W bei maximalem Durchsatz. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 bis 85 °C, mit einer Versorgungsspannungstoleranz von ±5 %. Die Prozesstechnologie ist CMOS bei 7–28 nm, und die Grundfläche (Die-Fläche) beträgt 10–25 mm². Als Sicherheitszertifizierungsreferenzen sind FIPS 140-2 und CC EAL4+ (Stufe 2 oder höher) aufgeführt. Diese Werte sind Verzeichnis-Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten bestätigt werden.

Die Verschlüsselungs-Engine empfängt Klartextdaten und kryptografische Schlüssel vom Protokollprozessor-Kern. Sie wendet konfigurierte Verschlüsselungsalgorithmen wie AES, RSA oder SHA unter Verwendung dedizierter Logikschaltungen oder Koprozessoren an. Nach der Verarbeitung gibt die Engine Chiffretext aus. Die Hardwarebeschleunigung entlastet die Haupt-CPU von rechenintensiven kryptografischen Aufgaben, verbessert die Leistung und reduziert die Latenz. Die Engine unterstützt symmetrische und asymmetrische Schlüsseloperationen mit Schlüssellängen von 128 bis 4096 Bit. Sie arbeitet innerhalb spezifizierter Spannungs- und Temperaturbereiche, und ihr Durchsatz und ihre Latenz hängen vom Algorithmus und der Blockgröße ab. Die Engine ist für die Integration in Netzwerk- oder Datenverarbeitungssysteme ausgelegt und bietet sichere Datenübertragung und -speicherung.