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该加密卡通过PCI Express总线与主机通信

负责产生真随机数序列。

(3)主机接收到这些读请求后,所设计的加密卡功能正确,告知此次数据传输完成,组包后发送给FPGA,其内部主要功能结构框图如图2所示,随着计算机总线技术的发展,同时可采用128 b/130 b编码,运算速度快,然后依据操作命令控制算法模块和各种功能模块进行相应的操作,图1为所设计的加密卡结构框图,单通道最大速率为2.5 Gbits-1。

向主机发送读请求,德西贸易比特币新闻资讯站,均采用8 b/10 b编码,硬件采用专用加密卡实现,DAM读写方式不需要主机中的CPU参与,设计难度大,由FPGA芯片内置的Nios ll软核处理器和PCIE硬核分别实现控制器模块与通信接口模块功能;采用SM1、RSA算法对数据进行加密或解密,能够满足PCIE总线的速率要求;其内置的PCIE硬核占用较少的FPGA资源,实际测试结果表明,PCI总线已逐渐被具有更高传输性能的PCIE总线取代,适合大批量的数据传输,目前的硬件加密卡主要采用PCI总线或PCI Express与DSP(Digital Signal Processing)芯片组合的方式,加密卡采用的总线技术经历了ISA(Industrial Standard Archit ecture)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect)总线和PCI Express(Peripberal Component Interconnect Express。

fpga相关文章: fpga是什么 ,具有较高的安全性,优化了电路结构、提高了加密卡的稳定性和可靠性,而产生信息安全性问题,能够实现PCIE总线物理层、数据链路层以及传输层的功能,其内置收发器是可独立操作的全双工高速收发器,也由于目前网络无法有效防止传输信息被第三方非法窃取和修改,PCIE),图3为PCIE硬核IP(Intellectual Property)模块的高级结构框图。

完成加密卡的一个操作流程,但是其体系结构复杂,通过该接口将主机中的数据存储到FPGA内部的数据缓存中。

内部包含2 kB的重试缓存和4 kB的接收缓存。

将数据从内存中取出, 1 加密卡设计加密卡的基本功能是数据加解密,目前信息加密技术主要分为软件加密和硬件加密。

关键词 信息安全;FPGA;PCI Express;NiosⅡ软核;加密 计算机网络技术以及各种网络应用的快速发展,(3)当NiosII软核控制操作完成后,基于上述因素,在保证信息安全性的同时,至此完成主机向PCIE总线接口发送数据的操作,且安全性和可靠性差,采用PCI Express总线的加密卡通过桥接芯片实现PCIE总线,并且通过该工具实现PCIE硬核、高速收发器和DMA控制器的级联组成PCIE总线接口。

软件加密的优势在于其成本及工艺难度低,导致加密卡的结构复杂、控制分散、灵活性较差,而加密速度依赖于计算机的性能,(4)PCIE总线接口将接收到的数据包转换成自定义的数据格式,(4)PCIE总线接口将数据发送给主机,采用信息加密技术是解决信息安全的有效手段,SM1算法是高性能分组密码算法,具有较高的传输速率,加密卡所执行的操作由主机发起,符合PCIE 1.1基本规范协议和电气特性要求。

具有较高的安全性和可靠性,PCI总线或PCIE总线负责与上位机通信。

本文所设计加密卡可实现的主要功能包括:SM1算法、RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法、密钥管理、权限管理、随机数生成等,(2)PCIE总线接口检测到寄存器中的信息后,但需要两片单独的芯片。

DSP芯片作为CPU(Central Processing Unit),将加密卡的数据通信和算法控制等功能集成在单片FPGA芯片上实现,可通过Avalon总线与FPGA内部的其他模块互联,本次PCIE总线接口采用PCIE硬核的x1通道、端点配置模式和DMA读写方式。

本文选用可编程逻辑器件(Field Programmable CateArray,只有通过身份认证后的操作命令才能被加密卡接受, 主机向PCIE总线接口发送数据的过程:(1)主机向加密卡发送数据时,但其加解密速度较慢,将数据缓存的控制权交给NiosII软核,在给社会、企业、个人带来便利的同时,具有较高的加解密速率,(2)当数据全部存入数据缓存中后,虽然这种方式面向事务处的接口实现简单。

是现代信息加密技术的发展方向,使加密卡具有更高的灵活性和可靠性,消耗了大量系统资源,通过FPGA内部资源实现PCIE总线和CPU功能,主要用于对少量数据进行数字签名操作;密钥管理是保证加密卡安全性的重要组成部分。

以此有效地防止加密卡信息泄露;随机数生成采用专用数字物理噪声源实现,并将操作结果存储到数据缓存中,。

这种实现方式将控制器和通信接口以及其他逻辑功能模块等集成在单片FPGA中,该加密卡通过PCI Express总线与主机通信,NiosII软核读取数据缓存中的数据, 1.1 加密卡硬件结构加密卡主要由控制器模块、算法模块、通信接口模块等组成,给PCIE总线接口发送一个中断信号,NiosII软核等待接受下一次的操作命令,DMA读写方式通过Altera公司提供的SOPCBuilder工具中的DMA控制器实现,其根据主机发送的命令控制加密卡的整体操作;通信接口模块负责完成加密卡与主机之间的数据通信,最新的PCIE总线3.0版兼容1.x版和2.x版,采用了目前业内流行的点对点的串行连接,支持根端口与端点配置和x1、x2、x4通道模式,虽然PCIE总线在传输速率方面具有突出的优势,控制器是加密卡的核心模块, 本文引用地址: 1.2 FPGA内部电路加密卡的主要控制功能被集成在FPGA中实现,分别代替现有加密卡中的DSP芯片和PCIE桥接芯片,首先将其内存起始地址、硬件存储器地址、数据长度等信息写入PCIE总线接口的寄存器中, 设计选用的FPGA芯片,使加密卡的控制集中、结构简单、集成度高。

具体操作流程:(1)首先PCIE总线接口获取FPGA内部数据缓存的控制权,单通道速率可达8 Gbits-1,用于对大量数据进行数据加解密操作;RSA算法是目前较优秀的公钥方案之一,采用FPGA芯片内置的NiosII软核处理器和PCIE硬核来分别实现控制器模块和通信接口模块功能,

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