基于多核路由器的国密卡驱动系统及软件加密的设计与实现

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1、ｍ妥怒麥招种旅匈藝硕：ｔ学位论文＾－礫Ｉ基于多核路由器的国密卡驱动系统及软件加密的设计与实现作者脱陈贝学校导师姓名、职碌刘祖軍副觀企业导纖名Ｖ职孫张泽赢工申请学位娜工程硕击Ｉ：ｖ西安电子科巧大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使

2、用过的材料一同工。与我作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实么处，本人承担切法律责任。、巧．本人签名：日期尽：如Ａ１玉＾西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可［＾＾？公布论文的全部或部分肉容，允许采用影目Ｐ、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论、。发专利，名为

3、西文明等成果署单位安电子科技大学保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿＿本人签：化义签：名导师名＾之．１＾日；）日期：期学校代码10701学号1301120494分类号TN919密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于多核路由器的国密卡驱动系统及软件加密的设计与实现作者姓名：陈贝领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：刘祖军副教授企业导师姓名、职称：张泽高工学院：通信工程学院提交日期：2016年3月DesignandImplementationofStateEncryptionCardDrivingSystemandSof

4、twareEncryptionBasedonMulti-coreRouterAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByChenBeiSupervisor:LiuZujunAssociateProfessorZhangZeSeniorEngineerMarch2016摘要摘要随着计算机网络技术的迅速发展，网络安全问题日益突出。网络的安全性依赖于终端设备、

5、转发设备和传输信道的安全性。路由器作为转发设备是网络通信的重要节点，是保障信息安全的关键。因此，在路由器、交换机等转发设备中实现数据加密，是保障网络信息安全、防止网络监听的有效手段。为了在路由器中支持国密算法，本文根据国密卡的硬件架构，在研究多核路由器体系结构基础上，设计和实现了一种稳定高效的支持国密卡的驱动系统。同时设计实现了可应用于路由器的加密软件。本文的主要工作如下：1.讨论并分析了驱动系统实现的相关技术，包括Comware操作系统、开发所使用的路由器的软硬件体系架构以及国密卡的体系架构，并根据国密卡的特点，设计了集中式和分布式两种硬件方案。2.对系统的需求进行了分析

6、，并在此基础上对系统进行了总体设计。利用GCC集成开发环境，在Comware操作系统上使用C语言实现了路由器支持国密卡的驱动系统。驱动系统主要包含单板初始化模块、CCF模块、板间通信优化模块、以太控制器数据收发模块以及加解密认证模块。本设计提出的CCF模块为Comware平台和加密模块提供了统一的接口，屏蔽了加密引擎之间的差异性。本设计对板间通信进行了优化，采用确认重传机制和序列号验证机制使板间通信成为一种稳定可靠的通信方式，提高了板间通信的效率。3.对所设计实现的国密卡软件系统进行了功能调试和系统测试。对调试过程中遇到的问题进行了分析，并予以解决；设计测试用例并在此基础上

7、对系统进行了高速复杂流量环境下的功能测试和性能测试，并对测试结果进行了分析，测试结果表明所设计的系统实现了系统需求和设计目标。4.采用DES算法和RSA算法相结合的方案解决了Comware系统中DES算法密钥管理问题。并建立大数运算库解决RSA算法中大数的运算、存储问题，该实现方式可提高算法的效率。在此基础上，实现了基于DES_RSA算法的加密软件，并进行了测试，测试结果验证了所设计加密软件应用于路由器中的可行性。关键词：路由器，国密卡，功能实现，系统测试，软件加密IABSTRACTABSTRACTWithther