加密服务器安全性及加密卡的研究与设计

论文摘要

进入信息时代,人们对信息的安全传输、安全存储、安全处理的要求越来越迫切。信息安全研究的内容很多,加密技术在网络中占有比较重要的地位。因而加密服务器的研究具有重要的意义。 本文研究的主要是加密服务器中加密卡的设计原理与实现方法,在功效和性能方面都有较高的设计目标。本文首先对加密卡中所涉及到加密算法的基本知识做简单的介绍,重点介绍RSA算法和对称算法,并对加密中常用的算法进行分析总结,总结出各种算法的优点与缺点,从而说明采用RSA算法芯片SSX04、对称算法芯片SSP02-A的优势。阐述了一个功能完备的加密服务器的设计原理和实现思路,完成了安全机制的设计和安全性分析,在此基础上对系统的可靠性进行了讨论,提出了提高系统可靠性的具体措施。 论文主要完成了以下工作:一、介绍了系统的研制目标和总的设计原则;二、系统的设计（包括硬件部分、操作部分、密传部分）;三、RSA算法芯片SSX04、对称算法芯片SSP02-A的简介;四、加密卡的设计及实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 信息系统安全需求概述
• 1.2 信息系统安全研究现状
• 1.3 加密技术的基本需求
• 1.4 研究意义
• 1.5 加密服务器的设计原则与特性
• 1.6 本论文完成的主要工作
• 第二章 密码学理论
• 2.1 密码学简介
• 2.2 加密技术与加密算法
• 2.3 数据加密标准发展过程
• 2.4 加密算法
• 2.4.1 单向散列算法
• 2.4.2 公开密钥算法
• 2.4.3 对称算法
• 2.5 算法小结
• 2.5.1 对称密钥系统的优缺点
• 2.5.2 非对称密码系统的优缺点
• 第三章 加密服务器的系统组成
• 3.1 机架背板
• 3.2 主板卡
• 第四章 加密卡的设计原理
• 4.1 加密卡的设计原理
• 4.2 核心部件MPU（TMS320C6205）的介绍
• 4.2.1 TMS320C6205芯片的基本结构
• 4.2.2 CPU的结构特点
• 4.2.3 流水线操作
• 4.2.4 中断
• 4.2.5 存储器
• 4.2.6 片内外设
• 4.3 算法芯片的介绍
• 4.3.1 SSX04模幂乘密码算法协处理器
• 4.3.2 对称算法芯片SSP02-A
• 4.3.3 服务器私钥保护模块
• 4.3.4 电源与复位
• 4.4 加密卡软件方案
• 第五章 加密系统安全性设计
• 5.1 系统安全性需求分析
• 5.2 系统安全性设计
• 5.2.1 系统硬件的保护和初始化
• 5.3 密钥的管理
• 5.3.1 服务器密钥存储区中密钥的管理
• 5.3.2 用户密钥的管理
• 5.3.3 服务器与客户端通讯过程中会话密钥的管理
• 5.4 密钥数据的保护
• 5.5 密码算法程序的保护
• 5.6 加密服务器的管理权限控制
• 5.7 加密服务器内存区的安全
• 5.8 加密服务器的生产、存储和分发
• 第六章 总结与展望
• 附录一
• 附录二
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表