UltraScale 和 UltraScale+ 生成已加密文件和已经过身份验证的文件

注释 ：如需了解更多信息，请参阅《使用加密和身份验证确保 UltraScale/UltraScale+ FPGA 比特流的安全》
(XAPP1267)。
要生成加密比特流，请在 Vivado IDE 中打开已实现的设计。在主工具栏中，依次选择“Flow” → “Bitstream
Settings”（流程 > 比特流设置），这样即可显示“Settings”（设置）对话框。在此对话框顶部，单击“Configure
Additional Bitstream Settings”（配置其他比特流设置）。

这样会显示“Edit Device Properties”（编辑器件属性）对话框。选择左侧窗格中的“Encryption”（加密）

在“Edit Device Properties”对话框中，指定“Encryption Settings”（加密设置）和“Key Settings”（密钥设置），
如下所示。
Encryption Settings（加密设置）
• 将“Enable Bitstream Encryption”（启用比特流加密）设为“YES”（是）。

 将“Select location of encryption key”（选择加密密钥位置）设为“BBRAM”或“EFUSE”。
○ 密钥位置会嵌入加密比特流中。
○ 当加密比特流下载至器件后，它会指令 FPGA 使用已加载到 BBR 或 eFUSE 密钥寄存器中的密钥来对加密的比
特流进行解密。
Key Settings（密钥设置）
• 指定加密比特流时要使用的“Starting AES encryption key (key0)”（起始 AES 加密密钥 (key0)）。您可使用最多
64 个十六进制字符来指定 256 位密钥。
○ 此密钥将写入含 .nky 文件扩展名的文件中。将该密钥加载到 BBR 中时，或者将该密钥编程到 eFUSE 密钥寄存
器中时，请使用此文件。
注释 ：除非指定输入加密文件，否则该值将存储在当前工程约束文件中。要避免将该值存储在约束文件中，请指定
输入加密文件。
• Specify Input encryption file（指定输入加密文件）：指定现有 .nky 文件即可获取加密密钥设置。该字段为可选字
段，如果手动指定 AES、HMAC 和 CBC，则可省略该字段。
• 指定“Starting AES initial vector (IV0) value”（起始 AES 初始矢量 (IV0) 值）。选择对应第一个密钥的初始化矢
量。
注释 ：每个密钥都需要 1 个独立的初始化矢量值，该值可通过输入加密文件来提供。
注释 ：该值将存储在当前工程约束文件中。要避免将该值存储在约束文件中，请指定输入加密文件。
• 指定“Starting obfuscate initial vector (Obfuscate IV0)”（起始模糊初始矢量（模糊 IV0））值。选择对应模糊密
钥的初始化矢量。
注释 ：该值将存储在当前工程约束文件中。要避免将该值存储在约束文件中，请指定输入加密文件。
Key Rolling Settings（密钥滚动设置）
• 指定是否应生成调试文件以报告 KDF 模式下生成的所有密钥。
• 指定“Fixed Input Data for KDF key rolling”（用于 KDF 密钥滚动的固定输入数据）。该值为可选 60 字节固定输
入值，并指定为 120 位十六进制值。此 60 字节输入搭配 4 字节计数器即可通过 RAND_bytes 充当 KDF 虚拟随机
固定输入值的 64 字节输入。
• 指定“Seed for KDF Keyrolling”（用于 KDF 密钥滚动的种子值）。该值为 KDF 的可选 32 字节种子值，指定为
64 位十六进制值。
• 指定“Number of encryption blocks per key”（每个密钥的加密块数）和“Number of frames per AES-256 key”
（每个 AES-256 密钥的帧数）。加密块数和帧数用于指定使用不同密钥将每个比特流分成多少节。
要执行身份验证设置，请选择左侧窗格中的“Authentication”（身份验证）

在“Edit Device Properties - Authentication”（编辑器件属性 - 身份验证）对话框中，指定如下加密和密钥设置：
Authentication Settings
• 将“Enable Bitstream Authentication”（启用比特流身份验证）设置为“YES”（是）。
• 指定“Input file containing RSA Private Key”（包含 RSA 专用密钥的输入文件）。
• 指定加密和身份验证设置后提供 RSA 专用密钥，单击“OK”（确定），这样即可将这些设置应用于工程。重新运
行实现，并重新生成比特流文件。成功完成 write_bitstream 操作后，生成的 .nky 加密密钥文件将显示在加
密比特流文件所在目录中。
您可通过使用 256 位高级加密标准 (AES) 密钥加密比特流，下载这些比特流，并仅在经授权的 FPGA 上运行来保护比
特流中的 IP。具体方法是将 256 位密钥编程到经授权的 FPGA 的 BBR 寄存器中，然后再下载加密比特流