PCI-E密码卡SM2算法侧信道攻击缓解技术设计与研究

典型的外设组件互联高速总线(Peripheral Component Interconnect Express,PCI-E)密码卡进行SM2运算时,常由可编程逻辑器件将关键安全参数传入专算芯片,专算芯片经过计算后再将结果返回至可编程逻辑器件。上述过程不可避免面临关键安全参数在芯片间的电路上以明文传输,并且专算芯片在运算过程中产生的密码卡功耗波动和电磁辐射也容易被侧信道攻击所利用。因此,在典型架构的PCI-E密码卡上通过对密码算法的分析和改造,以避免关键安全参数在芯片间传输,平滑算法芯片的功耗和电磁辐射,并使用Inspector分析工具测试验证效果,提升密码卡抗侧信道攻击的能力成为业界研究的重点。该研究成果对PCI-E密码卡的安全性提升和商业价值的进一步开发具有重要意义。

基于PowerPC8640的PCI-E总线接口设计

PCI-E总线因为其自身的特点和关键技术优势,被公认为下一代总线标准。PowerPC8640内部集成有PCI-E接口,同时本身是一款高性能的处理器。重点介绍了PowerPC8640集成的PCI-E接口的特征以及软件初始化流程,PowerPC8640的PCI-E接口作为主设备,设计了两种PCI-E从设备的实现方式:使用FPGA的PCI-E硬核和专用PCI-E转PCI的芯片PEX8112,实现PCI-E的通信。经加电试验,所有功能都已实现,表明采用PowerPC8640实现PCI-E的方法可行,而且简化了硬件设计和软件开发。

FPGA与PCI-E总线在声靶控制器中的应用

针对现有声靶控制器在应用中的局限性,设计了一种基于FPGA和PCI-E总线的多功能声靶控制器;控制器以FPGA为核心,通过对控制器进行功能划分,在FPGA实现了A/D、D/A的控制器,数据FIFO,前置电路逻辑控制器,和系统时序控制器;最后以第三代计算机总线PCI-E为数据接口,完成控制器与计算机的数据交换;经过时序仿真和在实际中的应用,控制器达到了设计的功能和指标,验证了设计思想的正确性。

基于PCI-E总线的智能变电站网络记录分析仪研制

网络记录分析仪是智能变电站内的网络数据记录、监视、分析设备,它可提前发现通信网络的薄弱环节和故障设备,预防电力系统事故的发生,并在发生电力系统故障时,还原电力系统一次设备故障波形以及二次设备动作行为记录,便于事故发生后进行分析和快速查找故障原因。智能变电站内海量网络数据的实时采集、高速存储、高效提取是研制网络记录分析仪的难点。在深入分析第三代总线通信接口标准PCI-E总线的基础上,详细介绍了一种基于PCI-E总线的智能变电站网络记录分析仪硬件平台,同时简要概述了驱动软件的设计要点,为网络记录分析仪海量网络数据的采集、存储提供了一个切实可行的实现方案。

基于PCI-E总线的信号完整性仿真设计

PCI-E是近年来迅速发展和广泛应用的高速串行总线技术.PCI-E总线电路设计一个重要的技术难点就是如何保证其信号完整性,通过对PCI-E进行信号完整性研究和仿真分析,提出了一种比较完善的信号完整性仿真方法,并解决了存在的信号完整性问题.这种方法适用于GHz以上信号的仿真分析,解决了新一代高速串行总线在印制板设计中的瓶颈问题.

基于PCI-E总线的多源信息处理系统

以实现多源光电传感器输出数据的实时采集和综合处理为目的,设计了基于PCI-E总线的多源信息采集和处理板卡,并开发了用于信息融合、图像处理等的算法仿真程序。文章详细阐述了设计过程,并给出了部分设计电路和仿真实例。

基于PCI-E总线的数据加密卡设计与实现

针对信息安全领域中敏感数据的安全存储及加密协处理应用需求,设计了基于PCI-E总线的高速数据加密卡。在方案中以FPGA为载体,实现了AES加密算法及32位CRC校验算法;提出了一种高效的DMA传输结构,提高了总线利用率和数据传输速率。实践表明本设计具有加解密速度快、安全性高和通用性好的特点。

基于PCI-E总线的高速多通道信号发生器设计

针对现代水声定位系统性能检测需求,设计了一种基于PCI-E总线的高速多通道信号发生器;利用PC机LABVIEW软件生成不同的电模拟信号,通过PCI-E总线板卡输出到信号发生板,实现信号高速稳定传输;以FPGA为核心控制器,利用PCI9054桥芯片实现本地总线转换,经过DA逻辑控制以及多通道模拟电路调理,最终完成多通道信号波形输出;经测试系统功能稳定,达到了指标要求;该设计结构简单,可扩展性强,具有广阔的应用前景,目前已成功应用于某水声定位系统实验室功能检测。

基于PCI-E接口的高速数字信号处理系统设计

为了满足目前实时信号处理要求,利用ADSP-TS201和Virtex4系列FPGA构建高速数字信号处理系统,采用点对点互连和紧耦合结构设计,利用FPGA自定义LVDS接口实现板级互连,通过PCI-E接口与上位机通信,具有良好的可扩展性。文章介绍了系统的结构、原理及PCB设计。

基于PCI-E交换的多接口模块设计

为满足新一代机载航电系统的综合化发展需求,航电数据处理接口模块对外提供高性能处理和高带宽的通信性能。文章提出一种基于PCI-E内部交换的多接口数据处理模块,实现处理器、对外高速总线接口(如FC、PCI、Rocket IO)、对外低速总线接口(如LVDS、RS422、RS485)等内部高速互联通信。

开发PCI-E系列数据采集卡进行多相流研究

介绍了PCI -E系列数据采集卡及其连接方式、信号类型以及多通道采集的考虑。给出了作者开发PCI -E系列数据采集卡和LabVIEW软件进行多相流研究的实际应用经验 ,如介绍了作者自制的用于数据采集的配套装置 ,给出了利用LabVIEW软件设置采集通道及采集数据的步骤 。

基于WDF的PCI-E驱动设计和实现

简要介绍了基于PCI-E的数据采集系统构成、开发工具选择、WDF对象模型及特点,重点介绍了WDF开发PCI-E驱动程序的主要方法步骤、DMA方式进行数据传输和事件通知的实现方法。经过现场实际测试,该系统高效稳定可靠,所开发的驱动程序完全可以实现数据的高速传输。

基于PCI-E总线的高速SDH信号存储系统

SDH光纤信号传输速率高、数据量大的特点是对该数据实时连续存储的主要难点:针对信号的这一特点,文章提出采用PCI-E总线作为数据传输总线,保证了数据存储的总线带宽;采用磁盘阵列作为数据存储的物理介质,解决了单个磁盘速率低容量小的问题;在此基础上给出了硬件结构配置和软件设计,实现了高速SDH信号的存储;测试结果表明,该系统运行稳定可靠,满足2.5Gb/sSDH信号的存储需求。

PCI-E设备模块设计及其WDF驱动开发

针对红外图像采集系统中的PCI-E设备模块开发,重点介绍了其作为主设备时的工作情况及其优势。并介绍了基于WDF模型的PCI-E主设备模式的驱动开发过程。列举了测试结果,结果表明主设备方式CPU占用率更低,数据传输速率更高,并验证了驱动程序的稳定工作。

基于PCI-E和GPU的一种高效SAR实时成像处理器

基于PCI-E总线具有高带宽数据流传输能力、GPU具有高浮点计算性能和大存储器带宽等优势,本文设计了一种基于PCI-E和GPU的高效SAR实时成像处理器,并利用该成像器对CS成像算法进行了实时实现流程的简单分析概述。

基于PCI-e和PCI-x总线的XMC/PMC载板设计

为了灵活地实现VPX系统中功能的扩展,设计了一种采用PCI-e总线和PCI-x总线的XMC/PMC功能载板。该载板通过P1-P6连接器与不同功能板卡连接,由HD68接口实现外界与载板之间数据通信,并介绍了以PCI-e开关模块和PCIe转PCI-x模块为主的系统方案。对其中的转换模块、开关模块、存储模块、电源模块和时钟模块进行了详细介绍。在电路设计过程中,通过仿真保证高速电路的信号完整性。最后通过与AD板卡进行调试,验证了XMC/PMC设计可行性。

基于FPGA的高速PCI-E的数据传输设计与实现

基于采用传统状态机设计开发PIC-E接口效率低下、容易丢包的问题,为提高PCI-E的传输性能,使PC机和开发板之间能够进行高速数据传输,提出一种基于SOC平台的PCI-E设计方案。在PL部分通过调用IP核的方法实现PCI-E接口设计,PS部分利用C代码编写裸机程序,控制AXI_DMA实现了DMA方式的数据传输,实现PL和PS间的主从设备的通信并把数据存入PS端的DDR3中,最后通过PS端的千兆网口传到网上。相对于现有的设计,集成度较高,可移植性好,能为基于PCI-E接口的设计方案提供重要参考。

基于PCI-E总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计

对PCI总线技术进行了改进,改进后的PCI-E除具有原有总线技术的特点外还具有一些新的特点:串行差分接口;传输速率达到了2.5 GT/s;具有多种传输模式;高级RAS,支持热插拔。PCI和PCI Express相比保留了PCI的Load-Store架构技术等。PCI Express采用串行的机制,PCI-Express较之PCI也更加灵活,比如支持多种传输速率;PCIExpress支持更多更先进的技术,比如支持RAS和热插拔。此外,它还有个很大的优点,与PCI软件100%兼容。

PCI-E接口驱动软件设计与实现

PCI Express作为第三代IO总线标准,以其双通道、高带宽、低功耗、传输可靠等优点,正逐渐取代原有PCI总线,被广泛应用于嵌入式领域。其驱动程序作为应用与PCI-E硬件设备通信的桥梁,对系统性能的影响举足轻重。文中结合某自研芯片PC环境下PCI-E主机接口的软硬件协同设计与验证的实践,首先阐述了Windows环境下PCI-E接口驱动模型的选择,然后分析了KMDF驱动框架,在此基础上给出了驱动接口的设计与实现。该PCI-E接口驱动采用面向对象和事件驱动的WDF驱动开发模型,有效地降低了开发难度、缩短开发周期。利用该驱动,有效地验证了PCI-E主机接口逻辑功能的正确性。

基于PCI-e接口的红外图像实时显示与存储系统设计与实现

为实现红外预警系统中高速图像的实时显示和存储功能,以Xilinx公司的Virtex5系列FPGA芯片为核心处理器设计高速红外图像实时显示与存储系统,系统首先通过光纤端口接收高速图像数据,将数据复制后分两路通过PCI-e接口分别发送至控制计算机以进行显示和存储。设计过程中光通信模块与PCI-e通信模块通过FPGA内核实现,不需要额外采用相关控制芯片,从而减少了系统功耗,增强了系统集成性。实验结果表明,通过PCI-e接口实现处理系统与计算机间通信较传统的PCI接口能大幅提高通信速率,采用x1模式时,实际通信速率可达784MByte/s,满足红外预警系统实时性方面的要求。