基于PCI Express总线的加密系统设计

发布时间：2017-11-11 04:31

  本文关键词：基于PCI Express总线的加密系统设计

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【摘要】：随着3G、4G高速网络的进一步普及,人们对高速数据传输设备的需求进一步增长,在感受到现代社会高效便捷的同时,其背后的重大隐患——数据泄露,也渐渐的浮现到人们的视野当中。加密技术是解决此类问题的重要措施,如今其应用范围已经深入到服务器、大型数据交换设备以及安全服务平台等设备领域。但纵观国内近年来相关领域的研究现状,部分研究还停留在效率低下的软件加密领域,部分研究虽利用了硬件实现,却存在着工作效率不高的问题,甚至有些设备直接选择利用国外的安全芯片完成设计,存在着敏感信息泄露的严重风险。本文调研了国内外最新的加密卡技术,将PCI Express总线与对称加密算法DES和非对称加密算法RSA密码技术相结合,辅以FPGA硬件作为运算加速设备平台,成功设计出基于PCI Express总线的加密系统,系统兼顾采用了最新一代高速I/O数据总线,能够更好的适应设备升级带来的的硬件兼容性问题。该系统完成了DES和1024位RSA两类密码算法的硬件加速,在ML555实验平台上DES的工作频率达到150MHz,RSA达到80MHz,二者的性能表现良好,满足实际需求。本文主要内容包括硬件和软件两部分,其中硬件设备实现了高速数据传输和密码运算等功能,软件部分完成了PCI Express设备的底层驱动编写和简易的应用程序界面开发,将二者结合搭建出一套基于PCI Express总线的硬件加密系统原型。经过性能测试验证,该加密卡的加密性能和数据传输性能满足实际要求,在密码运算设备领域具有良好的发展前景和商业价值。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP336;TP309.7

【参考文献】

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本文编号：1169860