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随着网络技术的发展,基于网络的远程测控系统正推动着控制技术向着网络化、分布式和开放性的方向发展,而传统的工业以太网络中并没有考虑信息安全可能对企业安全生产带来的影响,更多的考虑的是以太网络本身通信的可靠性和实时性,因此传统的工业以太网络存在着很大的安全隐患。
数据信息加密技术是是保障网络信息安全最基本、最核心的技术之一,本文所述的面向高实时系统的AES密码卡可有效满足工业以太网络的实时性和安全性的需求。
本文致力于工业以太网中信息加密技术的研究,首先在绪论中分析了目前以太网络系统面临的威胁,指出了密码卡在此领域应用的前景。提出了面向工业以太网的AES密码卡的硬件、加密方案和软件方面的设计。由于实时性和安全性是实现该密码卡的核心问题,本文剖析了AES密码算法的加解密环节,针对其各个环节的数学特性,通过对比传统的优化方案,提出了改进后的优化方案。因为是否在DSPs处理器中实现软件流水,是提高加解密速度的关键所在,所以本文在分析C6000系列DSP代码开发流程及软件流水特性的基础上,详细描述了对改进后算法的代码进行更适于DSPs处理器进行软件流水的处理过程。
在TI的TMS320C6000开发平台上进行仿真测试。对每128比特加密耗用165个时钟,解密耗用166个时钟。采用TMS320C6211芯片(主频150MHz)加解密速度均为110Mbps。由此可见,在保证加解密处理目标的同时,可达到工业以太网络对通信的实时性要求。