USB加密卡的硬件架构研究与设计
发布时间：2021-11-22 18:42
加密卡是基于计算机总线接口的、提供密码服务功能的硬件模块。加密卡可以为个人计算机系统、网络安全设备提供密码服务，以实现数据的安全存储和网络信息的保密通信。 随着USB技术的飞速发展，尤其是在USB2.0版本推出后，USB作为一种标准的总线接口，以其真正的即插即用和高速的传输速率等众多优势，已在PC机和嵌入式系统领域得到了广泛的应用。本文针对USB接口的众多优点，提出了一种基于USB接口的密码设备的实现方案，并结合现代密码技术和FPGA技术，设计了一款灵活性高、安全性强、可以应用于各类计算机终端的USB加密卡。 该USB加密卡采用了USB2.0接口标准，采用了FPGA设计技术，引入了嵌入式USB主机技术。该加密卡可以实现与主机的快速通信，具有快速的密码处理能力，提供密码算法以及硬件结构的更新和升级能力，支持密码算法和密钥的分散存储和现场重构，提供数字物理噪声源，能够产生真随机数，对外提供USB主机接口，支持基于USB密码载体的自身安全初始化方式，支持基于USB物理载体的用户身份认证方法。该加密卡可应用于任何一台具有USB接口的计算机终端上，而且安装简单、使用方便。 本论...
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
usB加密卡的电路板实物图
Cypress公司为EZ· USBFXZ系列芯片提供了硬件调试工具Ez一 USBControlPannel，可以用来对EZ一 USBFXZCY7C68013芯片的功能进行调试。该工具具有良好的应用界面，其主界面如图5.1所示。该工具提供设备固件的下载，提供向USB设备的命令和数据传输，支持同步传输、中断传输、批量传输和控制传输，可以实现USB总线的标准设备请求等，提供数据的显开功能。开发用户可以利用该工具，将Keil编译后的可执行固件代码下载到EZ一 USBFXZCY7C68013芯片内，来对固件程序进行功能调试。下级固件选择不同系列芯、/片到到到卜别嚷碱妞卿:哮缪瓣...莎犷卜份芍鞋续刻 刻 刻公 公 公 公公‘一.‘毛 毛「「蔺不带甲罗霭黝眺滞:称布淘凌翅史到、生日 日 日一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 一几弓 :::垫垫川犷痴蘸羹棘就嗽咧)夔卿:::愁热!细叫…里 里纽目;油国滋到 到 _菠嚼 嚼 叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮三三到鲜巡叮滞应巫弓粼 粼械昨卜嗬 }}}三习衣应匀匀!一从泳 lll迪迪纽巍沪一竖一一习翅和{应口呵应口袖晌仁二口 口闷祥润 润竺到噢咧、卫E2.口S日Con乞戈勺1心.七P盆弓场Iofo嘛!蔺茹蒜邵犷勺1巴到一仁习~应入n.1一加主 1t11:31:58S.P172002Int.，士.‘
3.功能实现通过调试工具EZ一 USBFXZContr01Pannel，进行固件调试以及功能实现。数据操作流程:主机-一输出端点2缓冲一输入端点6缓冲-一主机，实现结果如图5.2所示。第38页
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于单片机的FPGA并行配置的实现[J]. 薛王伟,李小波,伍波. 今日电子. 2005(02)
[2]基于PCMCIA接口数据加密算法的硬件实现[J]. 赵骏,戎蒙恬. 上海交通大学学报. 2004(S1)
[3]利用USB总线接口的软件加密卡设计[J]. 袁金国,李清宝,白燕. 电子技术. 2004(11)
[4]一种嵌入式USB主机的应用[J]. 欧阳晓青,黄鲁,王荣生. 电子技术. 2004(07)
[5]AES算法在DSP中的实现及优化[J]. 李金花,周大水,李大兴. 计算机工程. 2004(12)
[6]可信安全计算平台的一种实现[J]. 余发江,张焕国. 武汉大学学报(理学版). 2004(01)
[7]高速密码卡的设计与实现[J]. 苏云学,祝跃飞. 计算机工程与应用. 2003(29)
[8]高性能的PCMCIA数据加密卡的设计与实现[J]. 董威,戎蒙恬,王佳梁. 计算机工程与应用. 2003(27)
[9]信息安全的加速器[J]. 孙宏,杨义先. 计算机安全. 2001(05)
硕士论文
[1]基于DSP芯片的PCI加密卡的设计与实现[D]. 黄春莲.西南交通大学 2005
[2]基于FPGA的硬件加密卡研究与设计[D]. 郑元九.武汉理工大学 2005
[3]基于FPGA技术的高性能AESCBC算法的实现研究[D]. 朱金修.国防科学技术大学 2004
[4]基于USB/PCI接口加密平台设计与实现[D]. 郑超.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[5]USB接口加密设备的设计与实现[D]. 罗怡辰.电子科技大学 2002
本文编号：3512249
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
usB加密卡的电路板实物图
Cypress公司为EZ· USBFXZ系列芯片提供了硬件调试工具Ez一 USBControlPannel，可以用来对EZ一 USBFXZCY7C68013芯片的功能进行调试。该工具具有良好的应用界面，其主界面如图5.1所示。该工具提供设备固件的下载，提供向USB设备的命令和数据传输，支持同步传输、中断传输、批量传输和控制传输，可以实现USB总线的标准设备请求等，提供数据的显开功能。开发用户可以利用该工具，将Keil编译后的可执行固件代码下载到EZ一 USBFXZCY7C68013芯片内，来对固件程序进行功能调试。下级固件选择不同系列芯、/片到到到卜别嚷碱妞卿:哮缪瓣...莎犷卜份芍鞋续刻 刻 刻公 公 公 公公‘一.‘毛 毛「「蔺不带甲罗霭黝眺滞:称布淘凌翅史到、生日 日 日一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 一几弓 :::垫垫川犷痴蘸羹棘就嗽咧)夔卿:::愁热!细叫…里 里纽目;油国滋到 到 _菠嚼 嚼 叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮叮三三到鲜巡叮滞应巫弓粼 粼械昨卜嗬 }}}三习衣应匀匀!一从泳 lll迪迪纽巍沪一竖一一习翅和{应口呵应口袖晌仁二口 口闷祥润 润竺到噢咧、卫E2.口S日Con乞戈勺1心.七P盆弓场Iofo嘛!蔺茹蒜邵犷勺1巴到一仁习~应入n.1一加主 1t11:31:58S.P172002Int.，士.‘
3.功能实现通过调试工具EZ一 USBFXZContr01Pannel，进行固件调试以及功能实现。数据操作流程:主机-一输出端点2缓冲一输入端点6缓冲-一主机，实现结果如图5.2所示。第38页
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于单片机的FPGA并行配置的实现[J]. 薛王伟,李小波,伍波. 今日电子. 2005(02)
[2]基于PCMCIA接口数据加密算法的硬件实现[J]. 赵骏,戎蒙恬. 上海交通大学学报. 2004(S1)
[3]利用USB总线接口的软件加密卡设计[J]. 袁金国,李清宝,白燕. 电子技术. 2004(11)
[4]一种嵌入式USB主机的应用[J]. 欧阳晓青,黄鲁,王荣生. 电子技术. 2004(07)
[5]AES算法在DSP中的实现及优化[J]. 李金花,周大水,李大兴. 计算机工程. 2004(12)
[6]可信安全计算平台的一种实现[J]. 余发江,张焕国. 武汉大学学报(理学版). 2004(01)
[7]高速密码卡的设计与实现[J]. 苏云学,祝跃飞. 计算机工程与应用. 2003(29)
[8]高性能的PCMCIA数据加密卡的设计与实现[J]. 董威,戎蒙恬,王佳梁. 计算机工程与应用. 2003(27)
[9]信息安全的加速器[J]. 孙宏,杨义先. 计算机安全. 2001(05)
硕士论文
[1]基于DSP芯片的PCI加密卡的设计与实现[D]. 黄春莲.西南交通大学 2005
[2]基于FPGA的硬件加密卡研究与设计[D]. 郑元九.武汉理工大学 2005
[3]基于FPGA技术的高性能AESCBC算法的实现研究[D]. 朱金修.国防科学技术大学 2004
[4]基于USB/PCI接口加密平台设计与实现[D]. 郑超.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[5]USB接口加密设备的设计与实现[D]. 罗怡辰.电子科技大学 2002
本文编号：3512249
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