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計算機是由硬件和軟件兩個部分組成的，它們保障了計算機的各種作用的實現(xiàn)，硬件和軟件二者缺一不可。近幾年來，在計算機的技術(shù)發(fā)展之中，技術(shù)人員關(guān)注的焦點多是軟件開發(fā)，而對于硬件的發(fā)展則少了許多，這體現(xiàn)出了一定的不平衡性。在計算機技術(shù)中，要想取得長足的進步，就不能只注重開發(fā)一方面，硬件的發(fā)展應(yīng)該要跟上軟件的開發(fā)步伐。硬件方面的發(fā)展重要的部分就是安全問題，做好硬件安全的設(shè)計工作，是目前擺在計算機技術(shù)人員面前的至關(guān)重要的一個難題。

1計算機硬件的組成

計算機的硬件部分指的是計算機體系中通過電子、機械和光電元件等等構(gòu)成的種種物理的裝置的總的名稱。把上述物理的裝置依據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的規(guī)范組合出一整個有機的部分為計算機的軟件的運行供給物質(zhì)的基礎(chǔ)。從一個容易理解的方面來說，計算機的硬件的功能為輸入并且存儲程序與數(shù)據(jù)，同時執(zhí)行的程序要把數(shù)據(jù)加工成能夠運用的樣式。從外在的具體的形象方面來說，電腦由主機箱與外部設(shè)備組成。主機箱里面的構(gòu)造主要包括CPU、內(nèi)存、主板、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、各種擴展卡、連接線、電源等等；外部的設(shè)備就包括鼠標(biāo)、鍵盤等等。當(dāng)對于計算機的硬件的各個部分設(shè)備具有一定的認(rèn)識，設(shè)計人員才可以在實際的計算機硬件的設(shè)計過程中對于安全問題有一定的方向，構(gòu)造出合理的設(shè)計方案。

2計算機硬件安全的基本概述

計算機對于外部環(huán)境的要求很高，因此安全問題的其中之一就是關(guān)于外部環(huán)境的。當(dāng)要使用計算機進行工作的時候，要注意計算機的使用是在什么樣的環(huán)境之中，要想使計算機能夠高效、正常的工作，那么就應(yīng)該使得計算機工作在干凈、清潔的環(huán)境之中。同時計算機的溫度不能過高，因此降溫設(shè)備的輔助非常重要，而且計算機應(yīng)該要保證電壓的穩(wěn)定，只有盡可能的維護計算機運行時的外部環(huán)境，才能保障計算機硬件的正常運作。其次，要保障計算機的硬件安全，還需要依靠一個主要的技術(shù)，那就是加固技術(shù)。計算機在設(shè)計生產(chǎn)過程中運用加固技術(shù)后，可以防震、防腐蝕并且防水，經(jīng)過加固技術(shù)過程的計算機可以適應(yīng)惡劣的環(huán)境，比如可以在野外正常工作。計算機的硬件安全有可能對于計算機系統(tǒng)造成安全影響。比如在中央處理器中有可能存在著病毒指令代碼，通過外部設(shè)備就能夠激活病毒，最終會竊取個人的數(shù)據(jù)信息，使得人們的經(jīng)濟或者是其它方面受到侵害。所以，計算機硬件安全是多方面的，對于計算機整體的安全是重要的。

3計算機硬件設(shè)計安全分析

計算機的硬件設(shè)計安全問題隨著計算機技術(shù)的突飛猛進逐漸的凸顯了出來，相對應(yīng)的問題也一一的正在被技術(shù)人員逐漸攻破。其實，很難說有哪一項技術(shù)能夠真正的達到完美無缺，技術(shù)不斷發(fā)展，各種問題也會隨之而來，發(fā)展技術(shù)的過程就是發(fā)現(xiàn)問題的過程。對于計算機硬件設(shè)計安全問題，解決安全問題的方案也在不斷被提出，各種的運用最新技術(shù)和材料的創(chuàng)新型方案不斷涌現(xiàn)。解決了一些硬件安全問題的，在現(xiàn)在階段已經(jīng)普及的使用的硬件系統(tǒng)有安全原語設(shè)置、硬件木馬檢測等等。

4計算機硬件的設(shè)計安全策略

4.1做好內(nèi)置安全確認(rèn)工作

內(nèi)置安全的確認(rèn)的工作的要點為在測試和制造計算機芯片的時候使用物理不可復(fù)制技術(shù)和外延平面集成電路技術(shù)以電路設(shè)計形式來保護硬件網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的協(xié)議也就是IP。首先，使用物理不可復(fù)制技術(shù)將最初設(shè)計好的集成電路在集成電路制造工廠中進行制造，在制造后能夠獲得一種發(fā)生變異的公開物理不可復(fù)制技術(shù)序列，再通過電子設(shè)計自動化工具進行編譯工作，從而能夠得到新的產(chǎn)物也就是物理版圖，把前面已獲得的公開物理不可復(fù)制技術(shù)序列和已經(jīng)過加密處理的集成電路信息進行合成然后得到校驗密鑰，接下來就在剛剛得到的集成電路的物理版圖中挑選關(guān)鍵區(qū)域，把校驗密鑰進行加密處理后得到驗證模塊，隨后把驗證模塊加在最初設(shè)計好的已形成保護層的集成電路的物理版圖上，最后將其應(yīng)用到集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，這就完成了內(nèi)置安全保護工作。

4.2檢測外置輔助安全

現(xiàn)階段，大多數(shù)都會使用可靠性R、可用性A、可維修性S3個指標(biāo)也就是RAS技術(shù)來進行對外置輔助安全的檢測工作，與此同時，外置輔助安全檢測工作還要依賴可以信任的密鑰關(guān)機部門制造公開密鑰以及私用密鑰，其中公開密鑰一般是被把信息數(shù)據(jù)進行加密然后保存在電路里面，而私用密鑰一般被安置在用于檢測外置輔助安全的密鑰儲存器內(nèi)。

5結(jié)語

總的來說，計算機硬件設(shè)計安全問題應(yīng)該受到設(shè)計人員的注重，這對于計算機的整體安全意義重大。

參考文獻

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[3]鮑靜.計算機硬件設(shè)計安全問題分析[J].中國安全防范認(rèn)證,2017(04):50-54.

作者:喬偉光 單位:中國電子科學(xué)研究院