加解密移动存储数据分发系统

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1、18570．I9Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterEncryptionandDecryptionM，obileStoreDataDistributionSystemByLikaiJiaSupervisor：Prof．GuoqingHuangCommunicationandInformationSystemCollegeofInformationEngineeringMay2010原创性声明本

2、人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位敝懈串也．嗍年月同学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大

3、学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：铋也同期：年月同郑州大学硕i：论文摘要2010年5月摘要为了满足部队作战训练的需要，解决机密作战信息易截获易破译问题，丌展了《加解密移动存储数据分发系统》的研制工作。系统使用192位密钥的3DES分组加解密算法，密文和密钥在专用硬件中存储，计算机

4、内只有明文，有效保护数据安全。系统由PCI加解密板卡和移动载体两部分组成。PCI加解密板卡主要分为3DES加解密模块、PCI接口IP核模块和USB数据传输模块三个部分。其中3DES加解密模块和PCI接口IP核模块在可编程逻辑芯片FPGA内实现，是整个系统的核心。详细阐述了PCI总线的传输协议、PCI接口IP核的设计过程，3DES算法的原理、步骤和VHDL代码实现，以及USB数据传输模块的芯片选择、电路连接，开发工具为Quartusll8．0。PCI接口lP设计中，着重介绍状态机和FIFO模块的设计

5、，并给出了仿真的结果。3DES的16轮运算采用逻辑综合式来实现，使加密一组数据的时间由16个周期缩短为1个，并给出了S盒和子密钥生成两个模块的设计步骤。系统PCB制版采用可靠的4层电路板设计。在软件方面主要包括WDM驱动程序、上层应用程序和单片机C51程序三个部分，开发工具为DriverStudi02．7和VisualC++6．0。介绍了WDM在软硬件之间通信的作用，以及WDM的主要例程如DriverEntry、AddDevice等。在上层应用程序中分析了应用程序与WDM驱动程序之间的通信过程。C

6、51程序主要负责与USB芯片CH375B通信，给出了其工作流程以及部分核心源代码。软件方面采用指令冗余、标志判断、看门狗等措施来提高系统运行的稳定性，消除程序可能发生的弹飞、进入死循环或死机状态。系统采用硬件加解密，提高了机密信息的安全性，有效防止截获和破译，满足了当前作战训练的需要，填补了国内此类设备空白，具有显著的军事和经济效益。试用结果表明：系统性能稳定、集成度高、操作简便，可较好的保护机密作战信息。关键词：加解密；FPGA；PCIIP核；3DES算法；WDM驱动；郑州人学硕f：论文Abst

7、ract2010年5月AbstractInaimingtomeettherequirementofarmycombatandtraining，solvetheproblemsthatsecretinformationwaseasilytobecapturedanddecoded，thewasdeveloped．3DESblockcipheralgorithmwith192一bitke

8、yswasadoptedinthesystem，theciphertextandkeyswerestoredinspecializedhardwarewhileonlyplaintextwasinPC．Systemwasmadeupoftwoparts，thePCIencryptionanddecryptionboardandthemobilecarrier．PCIboardwasmainlydividedintothreeparts，suchas3DESencryptionand