
密碼卡屬於解決網絡控制中的信息安全問題方法之一,它是一種使用數碼訊號處理器DSP有效實現加密算法的快速數據處理方法。在發送端,將需保護的控制指令第一时间送進DSP密碼卡,利用密碼算法對其加密,把被加密保護的控制指令傳輸於開放的網絡;在接收端,第一时间把接收的密文送進DSP密碼卡實施解密,顺利获得恢復的控制指令再交由指定接收設備進行相應操作。其他網絡節點間的安全通信,或不同網絡層間的安全通信,或內、外部網絡之間的安全通信,都能顺利获得此方法實現。這種方法直接支持機密性、完整性與不可否認性,並間接支持其他安全功能,可以有效保護網絡控制系統中的通信。
為保證控制網絡的實時性,除DSP密碼卡自身的加解密處理達到微秒級,密碼卡還可按照應用環境與安全需求分時段選用,並顺利获得USB接口完成密碼卡與其餘智能電錶或主機之間的通信,密碼卡因其良好的安全性、高速處理能力、並行性等特點,滿足控制網絡安全性與實時性的要求。
網絡控制系統中的密碼卡計算量大、實時性高,所以在設計時思考選用DSP+USB的方案來達到應用的要求。密碼卡的硬件主要有DSP最小系統、USB通信模塊、電源模塊等。
DSP最小系統主要當做密碼算法的硬件實現平台,DSP是典型的結構處理器,內部哈佛結構與程序和數據分離,有專屬的硬件乘法器,普遍用流水線給出特別的DSP指令,可用於迅速完成密碼算法中的各種數據運算。DSP處理器選用TMS320C6000為基礎在TI的VLIW技術中,程序總線與數據總線分離,取指令和執行指令可並行運行,非常適合AES加、解密運算的高速實現。
USB是一種快速,雙向,同步,動態串行連接接口,其高數據傳輸速率,可即插即用,而且可靠性強、成本與功耗低等。控制HPI口顺利获得AN2135S內部的8051藉助編程顺利获得I/O引腳完成。PC0-PC7分別可做HPI的選通信號、字節選擇信號、中斷響應、準備就緒、讀/寫控制、地址信號等。AN2135S的USBD-與USBD+各接到USB接口的D-和D+。USB接口的作用是在密碼卡和智能電錶或主機之間交換數據,RS232接口的作用是調試和與慢速外設接口通信。
