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PCIE密碼卡

密碼卡可以應(yīng)用于密碼機(jī)、安全網(wǎng)關(guān)、IPSec/SSL VPN等商用密碼設(shè)備中，為設(shè)備提供數(shù)據(jù)加、簽名驗(yàn)證、密鑰交換等基礎(chǔ)密碼服務(wù)；可以應(yīng)用于各類安全服務(wù)器中，為服務(wù)器安全登陸、加密存儲(chǔ)等各類具有安全需求的業(yè)務(wù)提供密鑰管理、加、簽名驗(yàn)證等服務(wù)；廣泛適用于VPN、PKI、電子政務(wù)、電子商務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域。

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伴隨云計(jì)算的發(fā)展，加密卡價(jià)格，虛擬化技術(shù)作為其之一也取得了深刻的發(fā)展。但是，虛擬化也暴露出了各種安全問題，解決這些問題的的手段就是虛擬環(huán)境的數(shù)據(jù)加密。但是目前虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)加密的方式還存在很多的不足，比如密鑰安全性不足，加密卡，密碼算法性能低下等問題。在提出一個(gè)更為合理、安全、的解決方案，以適應(yīng)虛擬環(huán)境對(duì)于數(shù)據(jù)加密的需求。為解決密碼卡虛擬化下性能的不足，巧妙利用PCIe總線高帶寬的優(yōu)勢(shì)，通過SR-IOV技術(shù)，輔以FPGA硬件作為運(yùn)算加速平臺(tái)，成功設(shè)計(jì)出基于SR-IOV虛擬化技術(shù)的高速密碼卡。該密碼卡兼顧了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)架構(gòu)，在開啟SR-IOV功能后，可以更好得適應(yīng)支持SR-IOV技術(shù)的硬件平臺(tái)，為計(jì)算平臺(tái)提供了高速的虛擬化密碼服務(wù)。在實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)密碼卡SHA1密碼算法的硬件加速前提下，借用SR-IOV中VF的特性將其推廣到虛擬機(jī)內(nèi)部，解決軟件模擬密碼卡固有的無法有效進(jìn)行物理隔離的問題。

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目前現(xiàn)有普通的密碼卡功能不完善，缺乏毀鑰機(jī)制，密鑰存儲(chǔ)也不安全。采用zynq主處理器作為板上，fpga模塊和arm處理器采用高速片內(nèi)總線連接方式進(jìn)行互連，提高了數(shù)據(jù)交互性能，加密卡哪家好，降低了系統(tǒng)間延遲，提高了系統(tǒng)性能，降低了系統(tǒng)成本；同時(shí)由于采用內(nèi)部高速總線互連和pcie接口，加密卡供應(yīng)，提升了數(shù)據(jù)傳輸性能，采用fpga模塊實(shí)現(xiàn)算法運(yùn)算，提高了算法性能，系統(tǒng)整體性能也獲得了極大的提升，存儲(chǔ)模塊可以提供海量的密鑰存儲(chǔ)，存儲(chǔ)空間可以提升數(shù)萬。

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