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高速数据流加密转接器设计方案

本文摘要:随着数字化、信息化的很快快速增长与普及,人们日常生活中的数据资料互相交换、数据备份频率明显激增。作为数据交换和数据备份的介质,U盘、移动硬盘等移动存储设备早已获得了很普遍的应用于。人们更加多地将最重要数据和偷窥信息通过移动存储设备展开传送、备份。 与此同时,对存储数据的安全性和私密性也明确提出了一个较高的拒绝。普通的移动存储设备速度快,但是无安全性可言。

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随着数字化、信息化的很快快速增长与普及,人们日常生活中的数据资料互相交换、数据备份频率明显激增。作为数据交换和数据备份的介质,U盘、移动硬盘等移动存储设备早已获得了很普遍的应用于。人们更加多地将最重要数据和偷窥信息通过移动存储设备展开传送、备份。

与此同时,对存储数据的安全性和私密性也明确提出了一个较高的拒绝。普通的移动存储设备速度快,但是无安全性可言。而提升存储数据的安全性强度往往是以壮烈牺牲传输速度作为代价的,因此传统意义上的安全性移动存储设备很难做低安全性和高速度兼具。

为需要完满地解决问题低安全性和高速传输这一对对立,一款具备低数据流陡然速度和高强度加密算法的SoC芯片TF32A09在同方股份有限公司研制成功并已投放批量生产。随着TF32A09芯片的发售,一种全新概念的移动存储加密解决方案(即高速数据流加密转接器)也随之问世。

数据流加解密转接器设计方案高速数据流加密转接器具备2个USB2.0高速(480Mb/s)模块(OTG)和内置高速加密算法(如SM1)。其中USB_Host模块和传统的移动存储设备相连、USB_Device模块和PC机相连,通过TF32A09的高速算法和独特Pipeline(流水线)机制,对USB的上下行数据展开仅有硬件加密。

在确保USB2.0高速通讯的同时构建对数据的高强度软加密。由于高速数据流加密转接器具备USB_Host模块,且反对MassStorage设备类,可以将传统意义上的移动存储设备中的数据展开加密解密,再行将数据传授给PC机。以U盘为事例,可以将一个普通的U盘瞬间转变成具备仅有硬件加密功能的高强度加密U盘。

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而对于用户而言,意味着是在PC的USB模块上减少了一个小设备,之后可精彩构建从普通U盘到加密U盘的安全性升级。那么,为什么在USB模块上多加到了一个加密设备而会导致传输速度减少?为什么要自由选择TF32A09作为主控芯片?TF32A09工作机里是什么,在数据流加解密上TF32A09又有哪些独到之处呢?TF32A09芯片概述TF32A09系列芯片是同方股份有限公司计算机系统本部自律研发的一款高速度、高性能32位信息安全SoC芯片。该芯片构建了高速的安全性算法和通讯模块,抛弃了传统的数据加解密处理方式,使数据流加解密速度大幅度提高,限于于高速数据流加密。TF32A09系列芯片反对国家密码管理局登录的平面密码算法、非对称密码算法和哈希算法,同时反对国际标准化密码算法。

芯片处置能力强劲、安全性低、功耗较低、模块非常丰富,具备极高的性价比。高度构建的单芯片数据流加密解决方案。在单颗SoC上构建了32位高速CPU、不易不和非易俱存储器、国密局登录的密码算法(SM1、SM2、SM3、SMS4)、国际标准化密码算法和多种符合高速数据流加密应用于的通讯模块。

享有两个USB-OTG模块,可根据应用于市场需求设置成Host、Device或OTG;符合基于USB模块的高速数据流加解密应用于。在SoC内部使用流水线的架构,使得在同一个周期内并行执行3个模块(USB_Host、USB_Device、算法),同时已完成3个任务,大大缩短了一包数据处理的平均值时间。转变了CPU传统的管理方式,其仅作为加密模块和通讯模块的掌控末端,而不出数据运送的通路上,防止因CPU继续执行冗长的代码闲置过多的时间。

用TF32A09构建高速加密基于TF32A09芯片的数据流加密方案使用芯片内的硬件模块已完成数据的加解密和高速传输,安全性度更高、传输速度慢。该方案架构抛弃了传统的加解密数据出入皆由CPU掌控的管理方式,用于SoC芯片中的硬件模块构建加密、传输的过程,每一个步骤皆由专门的硬件模块负责管理。高速加密模块(SM1)已完成对数据流的较慢加解密,高速通讯模块(USB2.0)已完成数据的传输,使大批量的数据安全地流动一起,从而构建了对数据流的动态加密传输。

基于TF32A09芯片的数据流加密方案的系统框图如图3右图。虽然使用了高速的通讯模块和高速加密模块,但是每一包数据在已完成接管、加密/解密、发送到这3个步骤时,都会闲置一定的时间,如果顺序继续执行,比没加密功能的产品在速度上减少很多。

为再度提升加密传输速度,基于TF32A09芯片的数据流加密方案在数据加密传输的过程中使用了Pipeline(流水线)的数据处理方式,可使处理速度再行提升2倍。同方股份发售了安全性移动存储解决方案套件,利用该套件对安全性移动硬盘展开加解密的有效地数据加解密速度平均200Mb/S,该速度比使用传统方案的安全性移动存储最少提高5倍以上。

本文小结随着TF32A09系列芯片的问世,有效地解决问题了高速数据流软加密这个技术难题。本文只不作抛砖引玉,坚信业内同仁不会在加密存储、加密键盘、加密通讯、加密视频、加密音频等领域,研发出有更多更好的应用于方案,为数字化时代的信息安全保驾护航。


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