网络加密卡设计及实现

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1、万方数据DESIGNANDIMPLEMENTOFNETWORKENCRYPTIONCARDAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringInSoftwareEngineeringBYFeiJunQingSupervisedby。胁JieYiandShengZhiFangCollegeofSoftwareEngineeringSoutheastUniversityDecember2013万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论

2、文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名；生屿期：渔f生：仝：[曼东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文

3、被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名—垄晒师签名：』灶日期：万方数据摘要随着信息全球化的推进，人们必需要面对很多由此带来的问题，如病毒、电子欺骗、网络攻击以及黑客等等。因而，人们自然地更加关注加密技术。众所周知的是传统的软件加密技术已经渐渐地不能满足人们对于敏感数据对于安全性以及其计算速度的基本需求，在此情况下，本文使用硬件来加密敏感数据，主要工作包括以下内容：1、首先，本文初步介绍了网络加密卡的研究背景，比较分析了软硬件加密技术；阐述了公钥密码体制的理论知识；介绍了网络层次结构

4、中的五个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层以及应用层，对各层进行了安全分析；介绍了FPGA相关技术。2、其次，为了提高RSA算法的运算速度，本文对RSA算法进行了深入的研究，并在此基础上，改进了RSA算法中的大素数的产生之后的筛选过程，并对于模乘算法中的Montgomery算法进行了优化，在一定程度上提高了RSA算法的计算速度。3、最后，本文基于改进后的RSA算法对于网络加密卡中的基于FPGA的RSA芯片进行了详细的分析，并在此基础上对于系统结构和总体的方案进行了设计；完成了基于改进后RSA算法的FPGA设计，并对硬件电路和软件程序进行设计、仿真、验

5、证与测试。本文针对在密钥产生和加／解密过程中的效率问题，基于FPGA开发了RSA网络加密卡。对RSA算法进行了改进，简化了随机数产生过程和模幂算法，有效地提高了加密卡的工作效率。关键词：安全芯片，硬件加密，网络加密卡，RSA，FPGA万方数据AbstractWiththeadvanceofglobalizationofinformation，alotofpeopleneedtofacetheresultingproblems，suchaSviruses，spoofing，cyberattacksandhackersandthelike．Thus，itisn

6、aturaltopaymoreattentiontoencryptiontechnology．ItiswellknownthattraditionalsoftwareencryptiontechnologyhasgraduallysensitivedataCannotmeetthebasicneedsofpeopleforsecurityandforitscalculationspeed，inthiscase，weusehardwaretoencryptsensitivedata，themainworkofthisthesisincludesthefoll

7、owing：(1)Firstly,thisthesisintroducestheresearchbackgroundofthenetworkencryptioncard，makesacomparisonofhardwareandsoftwarecncryptiontechnology,describesthetheoreticalknowledgeofpublic—keycryptosystem，describesthenetworkhierarchyoffivelevels：thephysicallayer,datalinkroadlayer,netwo

8、rklayer,transportlayerandtheappli