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提出一種基于FPGA的PCI硬件加解密卡的設(shè)計方案，用硬件加解密取代了傳統(tǒng)的軟件加解密，將加解密模塊和PCI接口模塊集成在一個FPGA芯片內(nèi)實現(xiàn)。分析了PCI加解密卡的軟硬件的結(jié)構(gòu)和原理，詳細(xì)介紹了DESX加解密算法的原理、步驟和硬件實現(xiàn)、PCI接口模塊的IP核設(shè)計以及USB接口模塊的電路連接。系統(tǒng)硬件以FPGA為核心，使用QuartusⅡ7.2軟件和VHDL語言設(shè)計，軟件由DriverStudio2.7和Visual C++6.0設(shè)計。采用192位密鑰的DESX分組對稱加解密算法來取代64位DES算法，密文和密鑰在專用硬件中存儲，計算機(jī)內(nèi)只有明文，有效防止黑客攻擊，保護(hù)數(shù)據(jù)安全。設(shè)計采用邏輯綜合式取代時鐘驅(qū)動級聯(lián)式來實現(xiàn)DESX算法，使加密一組數(shù)據(jù)的時間由16個周期縮短為1個周期。
- Abstract:
- ?A design proposal of hardware encryption and decryption PCI board based on FPGA was presented. Hardware encryption and decryption was used to replace the traditional software encryption and decryption. The encryption and decryption module and PCI IP core were integrated into FPGA chip. The structure and principle of software and hardware of enryption and decryption PCI board were analyzed，the principle，steps and the hardware implementation of DESX，PCI IP Core and the circuit connection of USB interface module were introduced. System hardware focusing on FPGA was designed with Quartus Ⅱ7.2 and VHDL language，software was designed with DriverStudio2.7 and Visual C++6.0. The DESX with 192bit key was adopted to replace DES with 64bit key. Ciphertext and secret key were stored in spicific hardware，only plaintext was stored in PC，this design could effectively protect data security from hacker attack. Logic synthesis was adopted to realize DESX to replace clock driving cascade， the time of handling one set data was cut short from 16 periods to 1 period.
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