基于C2x0嵌入式加密卡設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人們參與的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)越來(lái)越頻繁，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸已成為教育、國(guó)防、電子商務(wù)和銀行等領(lǐng)域的常用數(shù)據(jù)交換手段，并且逐步滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)數(shù)據(jù)安全要求越來(lái)越嚴(yán)格和復(fù)雜。加密技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的一種重要手段，加密技術(shù)分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是軟件加密技術(shù)，另一類(lèi)是硬件加密技術(shù)。軟件加密的優(yōu)點(diǎn)是成本低，但是需要CPU參與計(jì)算，消耗系統(tǒng)資源，加密速度慢。硬件加密具有速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)硬件加密卡的研發(fā)具有重大的意義。
　　目前多數(shù)

2、硬件加密卡的設(shè)計(jì)方案是主控制器芯片外加加密處理芯和一些接口控制芯片，加密卡與主機(jī)通訊采用PCI接口，這類(lèi)方案集成度比較低、安全性差、受制于PCI傳輸速率，加密效率低。針對(duì)上述問(wèn)題，本課題研制的加密卡采用了飛思卡爾全新的C2x0加密協(xié)處理器，該芯片內(nèi)部集成了PowerPC架構(gòu)處理器核、硬件加密處理單元、PCI Express控制器以及其它外設(shè)接口控制器等。因此，整個(gè)加密卡集成度比較高，該芯片具有私鑰安全保存機(jī)制功能，提高了加密的安全性，該

3、加密卡采用通過(guò)PCI Express總線與主機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)傳輸速率不再是影響加密速率的瓶頸。
　　本文從硬件和軟件兩方面對(duì)加密卡進(jìn)行介紹。硬件方面介紹了C2x0芯片相關(guān)特性，在此基礎(chǔ)上闡述了加密卡硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了各個(gè)硬件模塊。軟件部分分別介紹了加密卡系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)即嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和對(duì)加密卡上運(yùn)行加密軟件進(jìn)行分析和論述，深入剖析了Linux下UIO驅(qū)動(dòng)基本架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制，從UIO驅(qū)動(dòng)內(nèi)核部分的實(shí)現(xiàn)、用戶(hù)態(tài)