基于DSP芯片的PCI加密卡的设计与实现

摘要

密码产品应该自主研制和生产，是每一届政府和密码学界的共识，也是信息安全的根本。本论文结合硬件加密和软件加密的特点，设计了一个基于DSP芯片的PCI加密卡，为难以投资昂贵的硬件加密产品的普通用户提供了一种安全性较好、性能较高的加密解决方案。　　在论文中，首先介绍了口令加密系统，详细介绍了PBE中使用的IDEA加密算法、AES算法、安全Hash函数SHA-1和伪随机序列发生器的原理，介绍了分组密码的工作模式电子密码本(ECB)、密码分组链接(CBC)、密文反馈(CFB)、输出反馈(OFB)模式。采用DSPTMS320C5409汇编语言编制了以上各种算法，在DSP上实现了一个口令加密系统，数据加密速度达到3Mb/s以上，并实现密钥的安全管理，能满足个人PC机脱离主CPU加密大量数据的需要。　　论文中还介绍了本加密卡的硬件平台设计方法，详细讨论了DSP芯片与PC机的通信接口电路。在实现硬件平台的基础上使用JUNGO公司的驱动程序开发包WinDriver开发出本加密卡的WDM驱动程序，为用户调用加密卡提供软件接口和应用平台。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1本论文的研究背景和国内外现状

1.1.1本论文的研究背景

1.1.2本论文研究的国内外现状

1.2本论文的研究意义

1.3本论文的研究内容和目标

第2章基于口令字的加密系统

2.1口令字加密系统的原理与分析

2.1.1口令字加密系统的原理

2.1.2口令字加密系统的分析

2.2IDEA加密算法

2.2.1 IDEA加密算法的特性[13]

2.2.2 IDEA算法的加密方法

2.2.3 IDEA的解密方法

2.2.4 IDEA的分析

2.3 AES加密算法

2.3.1 Rijndael的描述

2.3.2 Rijndael算法的实现过程

2.4分组密码的工作模式

2.5 SHA-1算法

2.6伪随机序列发生器的原理

第3章加密卡硬件系统的设计

3.1加密卡总体结构

3.2硬件系统的设计

3.2.1 DSP模块

3.2.2 PCI接口模块的设计

3.2.3 PCI9052与TMS320C5409的通信控制模块设计

3.2.4电平转换模块设计

第4章软件系统设计

4.1 DSP软件系统的设计

4.1.1加密系统软件的设计

4.1.2 DSP独立系统设计

4.2驱动程序的开发

4.2.1 PCI9052配置寄存器的配置

4.2.2驱动程序的开发

4.2.3应用程序的开发

4.2.4驱动程序的分发

4.2.5应用程序测试的结果

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果