一种数据检测方法、芯片及存储介质

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及一种数据检测方法、芯片及存储介质。

背景技术

太空环境中的航天器受到高能粒子的轰击可能导致内部存储体(芯片)数据翻转的问题。这种数据翻转会对航天器的正常运行和任务执行产生重大影响，因此需要一种有效的解决方案来检测航天器内部存储体的数据完整性和可靠性。

目前，针对太空环境中高能粒子轰击造成数据翻转的问题，已经提出了一些解决方案。其中一种常见的方法是通过硬件故障检测技术来进行数据容错处理，该方法需要较大的资源投入和复杂的算法设计，然而，在太空环境中，航天器的资源和能源都相对有限，因此，需要一种更高效的方法来检测芯片数据完整性和可靠性。

发明内容

本申请提供了一种数据检测方法、芯片及存储介质，可以提高芯片数据完整性的检测效率和可靠性。

第一方面，本申请提供了一种数据检测方法，应用于数据检测芯片，数据检测芯片包括内存完整性监控器和处理器；数据检测方法包括：

通过处理器基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据；

通过内存完整性监控器根据域描述符以及具体数据，计算用于进行数据检测的哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域；

通过内存完整性监控器根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值；哈希算法配置信息用于指示哈希摘要值的计算方法，哈希摘要值和参考摘要值的计算方法相同；

通过内存完整性监控器基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号；其中，当哈希摘要值和参考摘要值不同时，内存完整性监控器向处理器发送中断信号，否则，内存完整性监控器不向处理器发送中断信号。

可选的，当处理器接收到中断信号时，处理器重新写入待传输数据域的具体数据。

可选的，计算方法包括SHA-1算法、SHA-224算法以及SHA-256算法。

可选的，域描述符还包括运算周期配置信息、回绕监控配置信息、存储域控制信息以及次级链表起始地址；其中，运算周期配置信息用于描述扫描周期，回绕监控配置信息用于描述选择循环监控区域，存储域控制信息用于描述域描述符对应的数据块大小，次级链表起始地址用于描述区域连接关系。

第二方面，本申请提供了一种数据检测芯片，数据检测芯片包括内存完整性监控器和处理器；其中，

内存完整性监控器，用于根据待传输数据域的域描述符以及具体数据，计算用于进行数据检测的哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域，根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值，基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号；其中，哈希算法配置信息用于指示哈希摘要值的计算方法，哈希摘要值和参考摘要值的计算方法相同，当哈希摘要值和参考摘要值不同时，内存完整性监控器向处理器发送中断信号，否则，内存完整性监控器不向处理器发送中断信号；

处理器，用于基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据，并接收中断信号，触发自身中断。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的数据检测方法。

本申请的上述方案有如下的有益效果：

本申请提供的数据检测方法，通过处理器基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据，然后通过内存完整性监控器根据域描述符以及具体数据，计算哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域，随后，通过内存完整性监控器根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值，最后，通过内存完整性监控器基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号，本方案利用了哈希算法对数据变化的敏感性，并且可将大范围数据压缩至小范围的线性集合中，提高了芯片数据完整性的检测效率和可靠性，并且减少了资源投入。

本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的数据检测方法的流程图；

图2为本申请一实施例提供的数据检测芯片的架构图；

图3为本申请一实施例提供的待传输数据内存区域划分图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

针对传统芯片数据检测方法需要较大的资源投入和复杂的算法设计的问题，本申请提供了一种数据检测方法、芯片及存储介质，通过处理器基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据，然后通过内存完整性监控器根据域描述符以及具体数据，计算哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域，随后，通过内存完整性监控器根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值，最后，通过内存完整性监控器基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号，本方案利用了哈希算法对数据变化的敏感性，并且可将大范围数据压缩至小范围的线性集合中，提高了芯片数据完整性的检测效率和可靠性，并且减少了资源投入。

下面结合附图，通过具体实施例对本申请提供的数据检测方法、芯片及存储介质进行详细说明。

参照图1，示出了本申请实施例的一种数据检测方法的步骤流程图。该数据检测方法应用于数据检测芯片，数据检测芯片包括内存完整性监控器和处理器。

示例性的，图2示出了本申请实施例的一种数据检测芯片的基础架构图。数据检测芯片200包括内存完整性监控器201和处理器202。

其中，内存完整性监控器201可以根据待传输数据域的域描述符以及具体数据，计算用于进行数据检测的哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值，基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号；其中，哈希算法配置信息用于指示哈希摘要值的计算方法，哈希摘要值和参考摘要值的计算方法相同，当哈希摘要值和参考摘要值不同时，内存完整性监控器向处理器发送中断信号，否则，内存完整性监控器不向处理器发送中断信号。

处理器202可以用于基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据，并接收中断信号，触发自身中断。

具体的，该数据检测方法包括以下步骤：

步骤11，通过处理器基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据。

示例性的，步骤11.1，处理器获取内存地址信息后，通过地址总线将内存地址发送到内存系统。

应理解，地址总线是一组物理线路，用于传输二进制的地址信息。

步骤11.2，内存系统根据接收到的地址信息，选择相应的存储器单元。

该过程涉及到行选通、列选通等操作，以定位到具体的存储单元。行选通、列选通等操作为本领域的公知常识，在此不再进行赘述。

步骤11.3，处理器将待传输数据写入到选中的存储器单元中。

步骤11.4，内存系统在待传输数据成功写入后，向处理器发送存储器响应信号，表示写入操作已完成。

步骤12，通过内存完整性监控器根据域描述符以及具体数据，计算用于进行数据检测的哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域。

步骤13，通过内存完整性监控器根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值。

需要说明的是，在本申请的实施例中，哈希算法配置信息用于指示哈希摘要值的计算方法，哈希摘要值和参考摘要值的计算方法相同。

示例性的，上述计算方法包括安全散列算法1(SHA-1，Secure Hash Algorithm1)、安全散列算法224算法(SHA-224，Secure HashAlgorithm 224)以及安全散列算法256算法(SHA-256，Secure HashAlgorithm 256)。其中，SHA-1算法的运算结果为一个160位的哈希值，SHA-224算法的运算结果为一个224位的哈希值，SHA-256算法的运算结果为一个256位的哈希值。

此外，上述域描述符还包括运算周期配置信息、回绕监控配置信息、存储域控制信息以及次级链表起始地址；运算周期配置信息用于描述扫描周期，回绕监控配置信息用于描述选择循环监控区域，存储域控制信息用于描述域描述符对应的数据块大小，次级链表起始地址用于描述区域连接关系。

参照图3，示出了本申请实施例的一种包括域描述符列表(包括多个域描述符，域描述符域待传输数据一一对应)区域和哈希摘要(参考摘要)区域的内存区域划分。

步骤14，通过内存完整性监控器基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号。

其中，当哈希摘要值和参考摘要值不同时，内存完整性监控器向处理器发送中断信号，否则，内存完整性监控器不向处理器发送中断信号。

在此过程中，当处理器接收到内存完整性监控器发送的中断信号时，说明处理器当前写入的数据不完整，需重新写入待传输数据。借助该机制，能够有效检测检测传输数据的完整性，并及时进行处理器中断，很大程度地规避了芯片因使用错误数据继续运行造成的损失。

可见，本申请提供的数据检测方法，通过处理器基于预先配置的内存地址信息写入待传输数据域的域描述符以及待传输数据域的具体数据，然后通过内存完整性监控器根据域描述符以及具体数据，计算哈希参考值，并将哈希参考值存入数据检测芯片的可访问的连续系统存储区域，随后，通过内存完整性监控器根据域描述符中的哈希算法配置信息，重新计算待传输数据域的哈希摘要值，并从连续系统存储区域中获取哈希参考值，最后，通过内存完整性监控器基于哈希摘要值和参考摘要值的比对结果，向处理器发送中断信号，本方案利用了哈希算法对数据变化的敏感性，并且可将大范围数据压缩至小范围的线性集合中，提高了芯片数据完整性的检测效率和可靠性，并且减少了资源投入。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到数据检测方法芯片的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。