一種基于fpga芯片的雙通道服務器數據加密模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數據加密技術領域，具體涉及一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術的飛速發展，信息網絡技術已經成為社會發展的重要保證。信息網絡涉及到國家的政府、軍事、文教等諸多領域，存儲、傳輸和處理的許多信息涉及政府宏觀調控決策、商業經濟信息、銀行資金轉賬、股票證券、能源資源數據、科研數據等重要信息。其中有很多是敏感信息，甚至是國家機密，所以難免會面臨信息泄漏、信息竊取、數據篡改、計算機病毒等風險。使各國的計算機系統特別是網絡系統面臨著很大的威脅。因此，信息網絡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展。
[0003]CPCI采用了 PCI局部總線技術，封裝改用了 2MM密度的針孔連接器，進一步提高了可靠性，相比傳統PCI總線增加了負載能力。CPCI總線具有高開放性、高可靠性、可熱插拔，使該技術廣泛應用于通訊、網絡、智能交通、航空航天、醫療器械、水利等模塊化及高可靠度的應用領域。由于CPCI擁有較高的帶寬，它也適用于高速數據通信的領域，包括服務器、路由器、交換機等。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:采用FPGA芯片通過其內部特定算法對服務器傳輸數據進行加密、解密等操作，對服務器日常工作中數據傳輸進行有效的保護。
[0005]本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，所述加密模塊的結構包括兩組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總線與服務器連接，FPGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對數據狀態進行判斷，通過SR1總線傳送數據。
[0007]每組FPGA 芯片 SMQ2V6000 搭配一組 XCF32PVOG48C 的 FLASH PROM 芯片。
[0008]所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結構包括可配置邏輯模塊(CLB)、可配置輸入輸出模塊(1B)、可配置SRAM型存儲模塊(BRAM)、可配置內嵌乘法器(MUL)、可配置數字時鐘管理器(DCM)以及豐富的層次式可編程互連線等單元。可以支持用戶根據設計需求對其進行編程。
[0009]本實用新型的有益效果為:本實用新型可實現對服務器輸入輸出數據進行加密保護。此模塊采用標準CPCI接口，可制作成標準3U和6U板卡尺寸。可推廣應用到其他多款服務器中，有很好的推廣性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型電路原理圖；
[0011]圖2為本實用新型的系統工作框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面參照附圖所示，通過【具體實施方式】對本實用新型進一步說明:
[0013]實施例1:
[0014]如圖1所示，一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，所述加密模塊的結構包括兩組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總線與服務器連接，FPGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對數據狀態進行判斷，通過SR1總線傳送數據。
[0015]實施例2:
[0016]在實施例1的基礎上，本實施例所述每組FPGA芯片SMQ2V6000搭配一組XILINX公司的型號為XCF32PVOG48C的FLASH PROM芯片。
[0017]實施例3:
[0018]在實施例1或2的基礎上，本實施例所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結構包括可配置邏輯模塊(CLB)、可配置輸入輸出模塊(Ι0Β)、可配置SRAM型存儲模塊(BRAM)、可配置內嵌乘法器(MUL)、可配置數字時鐘管理器(DCM)以及豐富的層次式可編程互連線等單元。可以支持用戶根據設計需求對其進行編程。
[0019]如圖2所示，裝備本加密模塊的服務器工作時，當服務器向外部設備傳輸數據時，系統通過控制加密模塊對數據進行加密編碼，然后再將加密后的數據包輸出；而當服務器接受外部加密數據包時，需通過解密芯片進行解碼，然后才能傳輸到服務器進行數據處理，而且加密通道與解碼通道可同時進行工作，互不影響。很大的提高了服務器工作效率。
[0020]如圖1所示，裝備本加密模塊的服務器正常開機，當服務器對外傳輸數據時，數據首先通過CPCI總線傳輸到加密模塊，XC7A200T芯片通過SPI總線對數據狀態進行判斷，如果數據未加密，XC7A200T芯片則通過SR1總線接收數據并通過LVDS總線將數據分配給充當加密角色的SMQ2V6000芯片。XC7A200T芯片判斷數據成功加密后，再控制SMQ2V6000芯片將數據通過LVDS總線回傳到芯片，再通過SR1總線傳輸到服務器，服務器再將加密后的數據對外傳輸。
[0021]裝備本加密模塊的服務器接收數據時，數據首先通過CPCI總線傳輸到此模塊，XC7A200T芯片通過SPI總線對數據狀態進行判斷，如果數據需要解密，XC7A200T芯片則通過SR1總線接收數據并通過LVDS總線將數據分配給充當解密角色的SMQ2V6000芯片。XC7A200T芯片判斷數據成功解密后，再控制SMQ2V6000芯片將數據通過LVDS總線回傳到芯片，再通過SR1總線傳輸到服務器。
【主權項】
1.一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，其特征在于:所述加密模塊的結構包括兩組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總線與服務器連接，FPGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對數據狀態進行判斷，通過SR1總線傳送數據。
2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，其特征在于:每組 FPGA 芯片 SMQ2V6000 搭配一組 XCF32PV0G48C 的 FLASH PROM 芯片。
3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，其特征在于:所述FPGA芯片SMQ2V6000，其結構包括可配置邏輯模塊CLB、可配置輸入輸出模塊Ι0Β、可配置SRAM型存儲模塊BRAM、可配置內嵌乘法器MUL、可配置數字時鐘管理器DCM以及豐富的層次式可編程互連線單元。
【專利摘要】本實用新型公開一種基于FPGA芯片的雙通道服務器數據加密模塊，所述加密模塊的結構包括兩組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總線與服務器連接，FPGA芯片XC7A200T與CPCI總線之間通過SPI總線對數據狀態進行判斷，通過SRIO總線傳送數據。本實用新型可實現對服務器輸入輸出數據進行加密保護。此模塊采用標準CPCI接口，可制作成標準3U和6U板卡尺寸。可推廣應用到其他多款服務器中，有很好的推廣性。
【IPC分類】G06F21-72
【公開號】CN204314883
【申請號】CN201520021001
【發明人】李健, 劉澤, 王增超, 秦清松
【申請人】山東超越數控電子有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月13日