加密卡的研制与加密算法的FPGA实现

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1、加糍卡的研制与加密算法的FPGA实现摘要随着安全通信数据速率的提离，关键数掭加密算法的软件实施成为重簧的系统瓶颈。基于FPGA的高度优亿的可编程静硬件安全往解决方案掇侥了并行焚理熊力，并髓可以达翔所要求的加密处疆萑髓(每移的SSL藏RSA运彝次数)基准。嘲络的迅速发展，对安全性的需要交褥越来越重要。然而，尽管网络技术进步很快，安全性问题仍然稻对落后。由于FPGA掰提供静设计优势，特别是薪兹高速版本，网络系统设计久受可淤在这垫网络设备中经济建实觋安全洼支持。FPGA燕实糯设计灵活靛和功能秀缎酶关键，对于容镨、IPSec协议秘系统接翻闷题嚣玄这两点非常重甏

2、。箍鼠，FPGA逐羚网络系统设计久是提供了逶应不司安全处壤功能眨及随着安全技术靛发展方便圭逛增热怼毅技术支持的能力。撂准艇密／您决以及议涯舅法，如RC-4、DES、三次DES、艇D一5以及安全哙蘑算法一1(SHA—1)被广泛溺子全球网络安全系绞中。本文介绍了基于PCI总线的加密卡的研箭，磷俘板卡的缩褐，着蓬论述7船密卡上加密模块的实现，即需FPGA安现3I)ES及IDEA、MD5算法抟过程，葫密卡的工作原理，加密卡中多稀密码算法的配置淼理，最麓对3DES冀法及IDEA、M酾簿法的实现避行仿真，并绘制了板卡豹霖理强，对PCI按目源理进行了溺述。在论文中，

3、前先阐述了数据加密原理。介绍了数据加密的算法和数孺加密的技术发展趋势，并重点说明了3DES的算法。出于加密卡的生缮空间在于其高速的加密性能与便攮的使用方式，所以，我们的加密卡采用的是基予PCI撼槽的结构，遵从的悬PCI2．2规范，理解并掌握PCI总线的规范是了解熬个系统的重要一环，本文讲述了PCI总线的特点和性能，以及总线的信号。蠡j予遴献裹速链瓣要求，我嬲在硬终选型豹时候，选用款是了I公司高速DSPTMs32GC54x：Ti公嗣耨推文熬JrMS320C6X系列DSP功能强，速度也菲掌快，但爨蔻馀格仍然太赢，不适合一般搬烬密使用。两TMs320C54X

4、系捌具有栋毒g适中，馀揍低廉，产品成熟磐特点，是较好的选择。FPBA选娟的XILINX公司豹XC2V3000，在随艏的文章中，我们将会对这她器件特性微摆应说明。并出此缛出电路原理图的绘制。文章的重点之一在于3DES葬法及IDEA、MI)5算法的FPGA实现，以xilinx公司VIRTEXII结构的VXC2V3000为镪，酒述援FPGA嵩遮实

5、髭3DES髯法及IDEA、MD5算法的设计簧点及关键部分静设计。热密卡的研铡与加密算法的FPGA实现关键调{殛纛专FPGA3DESIDEAMD5密码算法II加密卡的研制与加密算法的FPGA实现ABSfRACTThe

6、futureofnetworksecuritydependsonencryptionprovidedinthecrucialbuildingblocks，likeswitches，routers，bridges，andothercommunicationequipment。Allbroadbandapplicationsneedhi曲一speedcryptosystemstospeeduphigh-bandwidthdatatransfersandtoprotectprivacy，Alldatatransfersarecarriedovernetwor

7、kslikeLAN，WAN，andATMs，whichareinterconnectedwithrouters，switches，bridges，andothernetworkequipment．Thegrowthofvirtualprivatenetworks(VPNs)andIPsecuritysolutions(IPSec)hasheighteneddemandforsecure，highperformancedatatransfersThatiswhy"WCneedhigh—speedcryptosystemsimplementedinhard

8、ware．Weimplementedthecryptosystemsinhardwarebecausehardware—basedcryptographpromisethehighperformanceandhighlevelsecurity．Inthisarticle，wedesignedahardware-basedcryptographusingPCIbusinconsideringoftheconvenienceofthisdesign．ThearticleiSwrittenasfollowsFirstwedescribetheencrypti

9、ontheoryusedinthedesignsinceitisthebasalthorywe