PCIE密码卡

随着3G、4G高速网络的进一步普及，人们对高速数据传输设备的需求进一步增长，加密卡价格，在感受到现代社会便捷的同时，其背后的重大隐患——数据泄露，也渐渐的浮现到人们的视野当中。加密技术是解决此类问题的重要措施，如今其应用范围已经深入到服务器、大型数据交换设备以及安全服务平台等设备领域。但纵观国内近年来相关领域的研究现状，部分研究还停留在效率低下的软件加密领域，部分研究虽利用了硬件实现，却存在着工作效率不高的问题，甚至有些设备直接选择利用国外的安全芯片完成设计，存在着敏感信息泄露的严重风险。本文调研了国内外新的加密卡技术，将PCI Express总线与对称加密算法DES和非对称加密算法RSA密码技术相结合，辅以FPGA硬件作为运算加速设备平台，加密卡，成功设计出基于PCI Express总线的加密系统，系统兼顾采用了新一代高速I/O数据总线，能够更好的适应设备升级带来的的硬件兼容性问题。

PCIE密码卡

技术涉及一种基于PCle接口的密码卡及该密码卡的数据加密方法，涉及密码卡及数据加密领域。目的在于解决现有的普通密码卡密钥存储量小、数据传输延迟、响应速度慢的问题。ARM处理器和FPGA模块通过高速片内总线进行互连，ARM处理器的存储信号输出输入端与存储模块的存储信号输入输出端连接，FPGA模块的通信信号输入输出端与PCle接口的通信信号输出输入端连接，PCle接口与外部服务器连接。PCle接口接收外部服务器发送的业务处理请求包，并将业务数据存储到FPGA模块内部的RAM中；FPGA模块向ARM处理器请求业务权限并启动算法进行加密运算；ARM处理器通知FPGA模块启动PCle接口将数据回传至外部服务器。实现一个完整的密码卡功能。

PCIE密码卡技术

数字签名的产生和验证：可以根据需要利用内部存储的SM2密钥对或外部导入SM2 私钥对请求数据进行数字签名。

数字信封功能：支持基于SM2 密码算法的数字信封功能，加密卡哪家好，并支持由内部密钥保护到外部密钥保护的数字信封转换功能。

物理随机数的产生：采用物理噪声源产生器芯片生成随机数。

安全密钥存储：采用“设备保护密钥‐ 用户密钥（卡内SM2密钥对/KEK） ‐会话密钥”的三层密钥保护结构，保证用户密钥及应用系统的安全性。保证关键密钥在任何时候不以明文形式出现在设备外。

用户访问权限控制：具有用户管理功能，加强密码设备自身的安全性。 基于智能卡的分级使得访问控制更加安全的。

可靠的密钥备份机制：备份恢复采用安全的门限秘密共享技术实现备份密钥的分割存放，既保证了备份数据的安全性，也保证了系统备份的可靠性。

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