PCIE密碼卡

技術(shù)涉及一種基于PCle接口的密碼卡及該密碼卡的數(shù)據(jù)加密方法，涉及密碼卡及數(shù)據(jù)加密領(lǐng)域。目的在于解決現(xiàn)有的普通密碼卡密鑰存儲量小、數(shù)據(jù)傳輸延遲、響應(yīng)速度慢的問題。ARM處理器和FPGA模塊通過高速片內(nèi)總線進(jìn)行互連，ARM處理器的存儲信號輸出輸入端與存儲模塊的存儲信號輸入輸出端連接，F(xiàn)PGA模塊的通信信號輸入輸出端與PCle接口的通信信號輸出輸入端連接，PCle接口與外部服務(wù)器連接。PCle接口接收外部服務(wù)器發(fā)送的業(yè)務(wù)處理請求包，并將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲到FPGA模塊內(nèi)部的RAM中；FPGA模塊向ARM處理器請求業(yè)務(wù)權(quán)限并啟動算法進(jìn)行加密運(yùn)算；ARM處理器通知FPGA模塊啟動PCle接口將數(shù)據(jù)回傳至外部服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的密碼卡功能。

PCIE加密卡技術(shù)特征摘要

一種基于PCle接口的密碼卡，其特征在于，它包括ZYNQ主處理器、存儲模塊和PCle接口，所述ZYNQ主處理器的存儲信號輸出輸入端與存儲模塊的存儲信號輸入輸出端連接，ZYNQ主處理器的通信信號輸入輸出端與PCle接口的通信信號輸出輸入端連接，PCle接口與外部服務(wù)器連接，所述ZYNQ主處理器用于接收PCle接口發(fā)送的業(yè)務(wù)請求包，并將該業(yè)務(wù)請求包進(jìn)行加密處理；所述存儲模塊用于存儲密鑰；所述PCle接口用于將加密處理后的業(yè)務(wù)請求包回傳至外部服務(wù)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCle接口的密碼卡，其特征在于，所述ZYNQ主處理器包括ARM處理器和FPGA模塊，所述ARM處理器和FPGA模塊通過高速片內(nèi)總線進(jìn)行互連，ARM處理器的存儲信號輸出輸入端與存儲模塊的存儲信號輸入輸出端連接，F(xiàn)PGA模塊的通信信號輸入輸出端與PCle接口的通信信號輸出輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于PCle接口的密碼卡，其特征在于，ARM處理器為雙核Cortex-A9，采用非對稱模式，一個(gè)核運(yùn)行Linux系統(tǒng)，另一個(gè)核沒有操作系統(tǒng)，直接運(yùn)行程序，與FPGA模塊實(shí)現(xiàn)交互。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于PCle接口的密碼卡，其特征在于，所述存儲模塊包括：采用QSPl FLASH實(shí)現(xiàn)的程序存儲器；采用eMMC實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)/密鑰存儲器；采用DDR3實(shí)現(xiàn)的動態(tài)存儲器，所述數(shù)據(jù)/密鑰存儲器的存儲容量大為128GB。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于PCle接口的密碼卡，其特征在于，所述FPGA模塊內(nèi)部設(shè)有一個(gè)雙口RAM，用于存儲PCle接口接收到的外部服務(wù)器數(shù)據(jù)。

在高速密碼卡中,FPGA通過PCB板上晶振獲取66.66MHz時(shí)鐘，經(jīng)過FPGA內(nèi)部鎖相環(huán)后產(chǎn)生200MHz基本時(shí)鐘用作芯片2和芯片3的接口操作時(shí)鐘，然后經(jīng)過內(nèi)部分頻電路提供100MHz時(shí)鐘作為FPGA內(nèi)部的NiosII軟核和硬件電路的工作時(shí)鐘，分頻16MHz作為芯片2和芯片3的工作時(shí)鐘分頻20MHz作為芯片1和芯片4的工作時(shí)鐘。