一種基于fpga芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)加密技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的重要保證。信息網(wǎng)絡(luò)涉及到國家的政府、軍事、文教等諸多領(lǐng)域，存儲(chǔ)、傳輸和處理的許多信息涉及政府宏觀調(diào)控決策、商業(yè)經(jīng)濟(jì)信息、銀行資金轉(zhuǎn)賬、股票證券、能源資源數(shù)據(jù)、科研數(shù)據(jù)等重要信息。其中有很多是敏感信息，甚至是國家機(jī)密，所以難免會(huì)面臨信息泄漏、信息竊取、數(shù)據(jù)篡改、計(jì)算機(jī)病毒等風(fēng)險(xiǎn)。使各國的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特別是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)面臨著很大的威脅。因此，信息網(wǎng)絡(luò)安全這一課題越來越被人所重視，并在最近幾年取得了巨大的發(fā)展。
[0003]CPCI采用了 PCI局部總線技術(shù)，封裝改用了 2MM密度的針孔連接器，進(jìn)一步提高了可靠性，相比傳統(tǒng)PCI總線增加了負(fù)載能力。CPCI總線具有高開放性、高可靠性、可熱插拔，使該技術(shù)廣泛應(yīng)用于通訊、網(wǎng)絡(luò)、智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化及高可靠度的應(yīng)用領(lǐng)域。由于CPCI擁有較高的帶寬，它也適用于高速數(shù)據(jù)通信的領(lǐng)域，包括服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:采用FPGA芯片通過其內(nèi)部特定算法對(duì)服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密等操作，對(duì)服務(wù)器日常工作中數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行有效的保護(hù)。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，所述加密模塊的結(jié)構(gòu)包括兩組FPGA芯片SMQ2V6000、一組FPGA芯片XC7A200T，其中兩組FPGA芯片SMQ2V6000分別通過LVDS總線與FPGA芯片XC7A200T連接；FPGA芯片XC7A200T通過CPCI總線與服務(wù)器連接，F(xiàn)PGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過SR1總線傳送數(shù)據(jù)。
[0007]每組FPGA 芯片 SMQ2V6000 搭配一組 XCF32PVOG48C 的 FLASH PROM 芯片。
[0008]所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結(jié)構(gòu)包括可配置邏輯模塊(CLB)、可配置輸入輸出模塊(1B)、可配置SRAM型存儲(chǔ)模塊(BRAM)、可配置內(nèi)嵌乘法器(MUL)、可配置數(shù)字時(shí)鐘管理器(DCM)以及豐富的層次式可編程互連線等單元?？梢灾С钟脩舾鶕?jù)設(shè)計(jì)需求對(duì)其進(jìn)行編程。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。此模塊采用標(biāo)準(zhǔn)CPCI接口，可制作成標(biāo)準(zhǔn)3U和6U板卡尺寸?？赏茝V應(yīng)用到其他多款服務(wù)器中，有很好的推廣性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型電路原理圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面參照附圖所示，通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0013]實(shí)施例1:
[0014]如圖1所示，一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，所述加密模塊的結(jié)構(gòu)包括兩組FPGA芯片SMQ2V6000、一組FPGA芯片XC7A200T，其中兩組FPGA芯片SMQ2V6000分別通過LVDS總線與FPGA芯片XC7A200T連接；FPGA芯片XC7A200T通過CPCI總線與服務(wù)器連接，F(xiàn)PGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過SR1總線傳送數(shù)據(jù)。
[0015]實(shí)施例2:
[0016]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所述每組FPGA芯片SMQ2V6000搭配一組XILINX公司的型號(hào)為XCF32PVOG48C的FLASH PROM芯片。
[0017]實(shí)施例3:
[0018]在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結(jié)構(gòu)包括可配置邏輯模塊(CLB)、可配置輸入輸出模塊(Ι0Β)、可配置SRAM型存儲(chǔ)模塊(BRAM)、可配置內(nèi)嵌乘法器(MUL)、可配置數(shù)字時(shí)鐘管理器(DCM)以及豐富的層次式可編程互連線等單元?？梢灾С钟脩舾鶕?jù)設(shè)計(jì)需求對(duì)其進(jìn)行編程。
[0019]如圖2所示，裝備本加密模塊的服務(wù)器工作時(shí)，當(dāng)服務(wù)器向外部設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)通過控制加密模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密編碼，然后再將加密后的數(shù)據(jù)包輸出；而當(dāng)服務(wù)器接受外部加密數(shù)據(jù)包時(shí)，需通過解密芯片進(jìn)行解碼，然后才能傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而且加密通道與解碼通道可同時(shí)進(jìn)行工作，互不影響。很大的提高了服務(wù)器工作效率。
[0020]如圖1所示，裝備本加密模塊的服務(wù)器正常開機(jī)，當(dāng)服務(wù)器對(duì)外傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)首先通過CPCI總線傳輸?shù)郊用苣K，XC7A200T芯片通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果數(shù)據(jù)未加密，XC7A200T芯片則通過SR1總線接收數(shù)據(jù)并通過LVDS總線將數(shù)據(jù)分配給充當(dāng)加密角色的SMQ2V6000芯片。XC7A200T芯片判斷數(shù)據(jù)成功加密后，再控制SMQ2V6000芯片將數(shù)據(jù)通過LVDS總線回傳到芯片，再通過SR1總線傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器再將加密后的數(shù)據(jù)對(duì)外傳輸。
[0021]裝備本加密模塊的服務(wù)器接收數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)首先通過CPCI總線傳輸?shù)酱四K，XC7A200T芯片通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果數(shù)據(jù)需要解密，XC7A200T芯片則通過SR1總線接收數(shù)據(jù)并通過LVDS總線將數(shù)據(jù)分配給充當(dāng)解密角色的SMQ2V6000芯片。XC7A200T芯片判斷數(shù)據(jù)成功解密后，再控制SMQ2V6000芯片將數(shù)據(jù)通過LVDS總線回傳到芯片，再通過SR1總線傳輸?shù)椒?wù)器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，其特征在于:所述加密模塊的結(jié)構(gòu)包括兩組FPGA芯片SMQ2V6000、一組FPGA芯片XC7A200T，其中兩組FPGA芯片SMQ2V6000分別通過LVDS總線與FPGA芯片XC7A200T連接；FPGA芯片XC7A200T通過CPCI總線與服務(wù)器連接，F(xiàn)PGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過SR1總線傳送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，其特征在于:每組 FPGA 芯片 SMQ2V6000 搭配一組 XCF32PV0G48C 的 FLASH PROM 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，其特征在于:所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結(jié)構(gòu)包括可配置邏輯模塊CLB、可配置輸入輸出模塊Ι0Β、可配置SRAM型存儲(chǔ)模塊BRAM、可配置內(nèi)嵌乘法器MUL、可配置數(shù)字時(shí)鐘管理器DCM以及豐富的層次式可編程互連線單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于FPGA芯片的雙通道服務(wù)器數(shù)據(jù)加密模塊，所述加密模塊的結(jié)構(gòu)包括兩組FPGA芯片SMQ2V6000、一組FPGA芯片XC7A200T，其中兩組FPGA芯片SMQ2V6000分別通過LVDS總線與FPGA芯片XC7A200T連接；FPGA芯片XC7A200T通過CPCI總線與服務(wù)器連接，F(xiàn)PGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過SRIO總線傳送數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。此模塊采用標(biāo)準(zhǔn)CPCI接口，可制作成標(biāo)準(zhǔn)3U和6U板卡尺寸。可推廣應(yīng)用到其他多款服務(wù)器中，有很好的推廣性。
【IPC分類】G06F21-72
【公開號(hào)】CN204314883
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520021001
【發(fā)明人】李健, 劉澤, 王增超, 秦清松
【申請(qǐng)人】山東超越數(shù)控電子有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日