基于usb的硬件加密系统的设计与实现

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1、北京邮电大学硕士学位论文基于USB的硬件加密系统的设计与实现姓名：孙科学申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：吴国仕20060903基于USB的硬件加密系统的设计与实现摘要本论文以基于USB(UniversalSerialBus)的硬件加密系统的研制过程为主要内容，阐述了利用Philips公司的PDIUSBDl2与FPGA(现场可编程逻辑门阵列)组成一套硬件加密设备的设计方案、开发方法和开发过程，并给出了具体实现方案。论文首先简要介绍了USB的相关内容，然后介绍了硬件加密设备的设计。硬件加密设备的设计包括硬件设计、固件开发、驱动程序

2、开发和应用程序开发四大部分。在硬件设计部分，首先介绍了设计中所用的PDIUs肋12芯片的性能和特点，然后给出了具体硬件设计方案。固件开发部分是设计中的重点，论文先从总体上介绍了程序的设计思想及其层次结构，随后详细介绍了各层次程序的设计过程，并给出了部分源代码和程序流程图。驱动程序开发部分论述了驱动程序开发工具的选择和驱动程序的开发过程。主机应用程序设计主要提供一个友好的人机界面，对硬件加密设备进行控制并显示校验过程。本论文完成了基于USB的硬件加密系统的设计。使用USB总线传输数据，为硬件加密开辟了新的道路。DriverStudio作为

3、驱动程序开发工具，使开发者摆脱了核心态驱动开发的难点，可以在用户端开发简单的驱动程序，不需对操作系统和低层驱动的原理了解太多，这有利于快速开发外设驱动。关键词：硬件加密系统系统设计系统实现USBIITHEDESIGNANDIl胛LENⅡ丑叮L虹IONOFHARDⅥrAI汪；ENCRYPTIONSYSTEMBASEDONUSBABSTRACTThepaperiSmainlyconcernedwiththeresearchofhardwareencryptionsystemthatisbasedonUSB．Thedesignscheme，d

4、evelopingmethodanddevelopingprocessofasuitofhardwareencryptiondevicebased011Philips’PDIUSBDl2andFPGAareexpatiated．Inaddition，thepaperalsogivesthespecificimplementation．Atfirst，thepaperintroducestheprotocolofUSBinbrief,andthendiscussesthedesignofhardwareencryptionsystem，w

5、hichincludesfoursegments：hardwaredesign，firmwaredesign，devicedriver,andapplicationprogram．Inhardwaresegment,theperformanceofPDIUSBDl2firstlyisdescribed,thentheschemearegiven．Themostimportantprojectisthefirmwarewriting，thepaperfirstshowstheideaofprogramdesign，andthenintro

6、ducestheprogramdesignindetailandgivessomecode．IndriverprogramsegmenttheprincipleofchoosingdriverdevelopmenttoolsandDriverStudioisexplained，atlastthestructureandwritingstepsofdevicedriverarediscussed．Thedesignofhostapplicationprogramisrelativelysimple．Itmainlyprovidesafri

7、endlyuserinterfacetocontrolthehardwareencryptiondeviceanddisplaythedata．ThepaperhasfinishedthedesignofhardwareencryptionsystembasedonUSBbus．UsingUSBbustotransferdatablazesawayincommunicationbetweenhardwareencryptionsystemandcomputer．WithDriverStudio，thedevelopergetsridof

8、thedifficultyofwritingcoredriver．Thedeveloperneednotknowmanytheoriesofoperationsystemandcoredriver，whic