真实环境下的安全ISP
FPGA产品在过去20多年来获得巨大成功，因为能提供配合客户所需的生产力和成本优势。这些优势主要分为三大类别，并被认为是更改系统设计或配置变得越来越困难及执行也日益昂贵的关键阶段：
*在设计接近完成或设计完成并进入组装的設計工程阶段，出现了后来突发的系统变更需求，或出于制造考虑的变更需求。
*在次级承包商的据点，FPGA正进行编程，而系统经已组装、测试及付运至终端用户，又或分销商在交货前必需对系统进行定制的现场。
*在客户的应用现场或其它远程现场，需要按最终客户的要求变更系统，添加所需功能或更新系统参数。
SP安全架构的三个级别分别对应了这三个阶段：
例1：工厂/可信赖环境。这是最简单的选项，器件的编程在可信赖的环境中进行 (通常是客户的“工厂”)，也是系统设计完成的地方。在这种情况下，并不需要加密。这是保护设计的安全方法，因为设计的编程文档不会离开这个可信赖的环境。当OEM厂商不能进行编程时，
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编程服务通常由 FPGA 制造商(“IHP”) 提供，也就是向OEM厂商提供另一个安全的可信赖环境。
图2 真实环境下的 ISP
例2：合约制造。为了减少制造成本，器件编程一般都不会在实施设计的地方进行。海外编程中心和合约制造商是这个情况的一些例子。在这种情况下，AES加密键最先由OEM厂 (可信赖的环境) 内部进行编程。最后的编程则连同AES加密编程档案在工厂以外“不可信赖”的地点进行。过建的情况不会在这里出现，因为合约制造商在市场上购买的任何额外部件由于没有装载适当的AES加密键，因此都无法使用，也不能用AES加密编程档案进行编程。
例3：现场“订购”升级。为了提供最高的灵活性，最终用户必须能在应用现场享用ISP功能。这即是说需要在“不可信赖”的地点来进行编程，包括在有线、互联网、卫星链路等公网 (或私网) 的远程现场据点进行消费产品/设备的重新配置。与上面的例子一样，这也需要使用AES加密编程档案。在这种情况下，当客户要求系统升级时，在供应商据点的技术支持便会查询设备的独特器件 标识，该标识已在可信赖的环境中安全地写入FROM。器件的标识将由系统于远程现场送回，并用来在“器件词典”中查核对应的AES键。该加密键会被送到内部程序中，根据所请求的功能取得适当的编程档案，然后利用该加密键生成加密位流。这样器件就能利用加密编程后位流重新编程，并在MAC算法核对过收发双方都拥有相同的加密键后进行。
明显地，AES、MAC和FROM非挥性内存的结合能组成安全的可编程解决方案，为系统设计人员及客户提供重大优势。非挥发性以Flash为基础的FPGA，例如Actel的ProASIC3/E系列器件，便能提供所有这些甚至更多功能。以Flash为基础的FPGA提供高度安全和低成本的单芯片解决方案，并通过非挥发性Flash技术实现上电即行的功能。AES-128加密技术可在不安全的环境下进行 安全ISP ，而芯片上内置的FROM可基于独特的器件标识而实行多种崭新应用。此外，以Flash为基础器件能满足实现安全ISP的所有要求，并主动地保护客户的产品免受各种棘手的安全问题威胁，包括过建、盗取敏感的数据、篡改产品和黑客攻击等。
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