PCIE密码卡

密码卡设计，外接四种加密芯片，芯片1、芯片2、芯片3、芯片4分别实现 SM1 SM2/SM3、SM4和 SSF33算法，可完成密码卡初始化、密钥管理、备份恢复和权限管理操作等功能。密码卡应用于PC机中，通过PCIE插槽与PC机主板连接，并由PC机进行控制操作。PCIE 总线接口由FPGA内的IP硬核实现，完成POIE核与SRAM缓存及其控制模块之间的通信。NiosII核作为控制中心，完成密码卡软件功能。同时，外接加密芯片通过各自接口模块实现与密码卡的通信。

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PCI的更高发展PCIe比以前的标准有许多改进，包括更高的大系统总线吞吐量，密码卡价格，更低的I/O引脚数量和更小的物理尺寸，更好的总线设备性能缩放，更详细的错误检测和报告机制（错误报告，AER）和本机热插拔功能。 PCIe标准的更新版本为I/O虚拟化提供了硬件支持。PCI Express电接口也用于各种其他标准，密码卡供应，值得注意的是作为笔记本电脑扩展卡接口的ExpressCard以及作为计算机存储接口的SATA Express。PCI Express 2.0规范的主要在数据传输速度上做出了重大升级，即从以前的2.5GT/s总线频率翻倍至5GT/s，这也就是说以前PCI Express 2.0 x16接口能够翻番达到惊人的8GB/s总线带宽（1GB/s=8Gbps）。PCI-E 3.0是生产中可用于主流个人电脑的扩展卡的新标准。也有还未退市的PCI-E（即1.0版）。而在2009年的第二季度发布的AMD RD890芯片组将支持PCI-E 3.0版本。2.0比1.0带宽提高一倍，而3.0比2.0版带宽又提升一倍，为5GHz x 4。

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伴随云计算的发展，虚拟化技术作为其之一也取得了深刻的发展。但是，虚拟化也暴露出了各种安全问题，解决这些问题的的手段就是虚拟环境的数据加密。但是目前虚拟环境数据加密的方式还存在很多的不足，密码卡，比如密钥安全性不足，密码算法性能低下等问题。在提出一个更为合理、安全、的解决方案，密码卡哪家好，以适应虚拟环境对于数据加密的需求。为解决密码卡虚拟化下性能的不足，巧妙利用PCIe总线高带宽的优势，通过SR-IOV技术，辅以FPGA硬件作为运算加速平台，成功设计出基于SR-IOV虚拟化技术的高速密码卡。该密码卡兼顾了现有计算机硬件系统架构，在开启SR-IOV功能后，可以更好得适应支持SR-IOV技术的硬件平台，为计算平台提供了高速的虚拟化密码服务。在实现了传统密码卡SHA1密码算法的硬件加速前提下，借用SR-IOV中VF的特性将其推广到虚拟机内部，解决软件模拟密码卡固有的无法有效进行物理隔离的问题。

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