PCIE加密卡技術(shù)介紹

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，整個(gè)世界已經(jīng)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)的方便快捷，跨越時(shí)空的特性給人類社會(huì)帶來了巨大的改變，影響到了社會(huì)的各個(gè)方面。人們開始利用這一便捷的基礎(chǔ)設(shè)施改變傳統(tǒng)商務(wù)活動(dòng)和辦公模式，進(jìn)行電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)辦公。當(dāng)前，B2C、B2B等電子商務(wù)活動(dòng)已經(jīng)相當(dāng)普及，電子報(bào)稅、網(wǎng)上審批等電子政務(wù)平臺(tái)建設(shè)發(fā)展的如火如荼，互聯(lián)網(wǎng)成為企事業(yè)單位遠(yuǎn)程辦公的理想平臺(tái)?；ヂ?lián)網(wǎng)終端也從電腦擴(kuò)展到手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備，并有向智能家居設(shè)備擴(kuò)展的趨勢(shì)。然而，加密卡公司，由于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的開放性，導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)用戶面臨諸多方面的安全威脅：身份認(rèn)證機(jī)制較弱，加密卡，合法用戶容易被，無法控制資源的訪問；攻擊者可以在線路上數(shù)據(jù)，甚至篡改數(shù)據(jù)后重新發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。另外網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用還面臨拒絕服務(wù)，線路、破壞數(shù)據(jù)完整性、機(jī)密性等方面的攻擊。這些安全問題已經(jīng)逐漸成為影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。為了解決這些問題，業(yè)界開發(fā)了各種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，以應(yīng)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全威脅。如PKI(公鑰基礎(chǔ)設(shè)施)，數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名，加密卡價(jià)格，虛擬網(wǎng)絡(luò)(VPN)等技術(shù)和產(chǎn)品可以有效的解決遠(yuǎn)程身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)保密問題。對(duì)于一些關(guān)鍵行業(yè)，國(guó)家要求必須使用硬件加密設(shè)備，密鑰必須保存在硬件載體上，不能出現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)存中，因此密碼卡便應(yīng)運(yùn)而生。目前現(xiàn)有的普通密碼卡的密鑰存儲(chǔ)區(qū)容量都比較小，大多僅為1MB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)實(shí)所需，并且還存在數(shù)據(jù)傳輸延遲、響應(yīng)速度慢的問題。

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隨著3G、4G高速網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步普及，人們對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的需求進(jìn)一步增長(zhǎng)，在感受到現(xiàn)代社會(huì)便捷的同時(shí)，其背后的重大隱患——數(shù)據(jù)泄露，也漸漸的浮現(xiàn)到人們的視野當(dāng)中。加密技術(shù)是解決此類問題的重要措施，如今其應(yīng)用范圍已經(jīng)深入到服務(wù)器、大型數(shù)據(jù)交換設(shè)備以及安全服務(wù)平臺(tái)等設(shè)備領(lǐng)域。但縱觀國(guó)內(nèi)近年來相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，部分研究還停留在效率低下的軟件加密領(lǐng)域，部分研究雖利用了硬件實(shí)現(xiàn)，卻存在著工作效率不高的問題，加密卡哪家好，甚至有些設(shè)備直接選擇利用國(guó)外的安全芯片完成設(shè)計(jì)，存在著敏感信息泄露的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)外新的加密卡技術(shù)，將PCI Express總線與對(duì)稱加密算法DES和非對(duì)稱加密算法RSA密碼技術(shù)相結(jié)合，輔以FPGA硬件作為運(yùn)算加速設(shè)備平臺(tái)，成功設(shè)計(jì)出基于PCI Express總線的加密系統(tǒng)，系統(tǒng)兼顧采用了新一代高速I/O數(shù)據(jù)總線，能夠更好的適應(yīng)設(shè)備升級(jí)帶來的的硬件兼容性問題。

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加密是對(duì)軟件進(jìn)行保護(hù)的一種有效手段。從加密技術(shù)的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)來看，加密可大體劃分為軟加密和硬加密兩種。硬加密的典型產(chǎn)品是使用并口的軟件狗，它的缺點(diǎn)是端口地址固定，容易被邏輯分析儀或軟件跟蹤，并且還占用了有限的并口資源。加密卡具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：，不易受資源環(huán)境限制；第二，設(shè)備配置空間采用自動(dòng)配置方式，反跟蹤能力強(qiáng)；第三，在擴(kuò)展卡上易于實(shí)現(xiàn)的加密算法。

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