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PCIE密码卡

PCI的更高发展PCIe比以前的标准有许多改进，包括更高的大系统总线吞吐量，更低的I/O引脚数量和更小的物理尺寸，更好的总线设备性能缩放，更详细的错误检测和报告机制（错误报告，AER）和本机热插拔功能。 PCIe标准的更新版本为I/O虚拟化提供了硬件支持。PCI Express电接口也用于各种其他标准，值得注意的是作为笔记本电脑扩展卡接口的ExpressCard以及作为计算机存储接口的SATA Express。PCI Express 2.0规范的主要在数据传输速度上做出了重大升级，即从以前的2.5GT/s总线频率翻倍至5GT/s，这也就是说以前PCI Express 2.0 x16接口能够翻番达到惊人的8GB/s总线带宽（1GB/s=8Gbps）。PCI-E 3.0是生产中可用于主流个人电脑的扩展卡的新标准。也有还未退市的PCI-E（即1.0版）。而在2009年的第二季度发布的AMD RD890芯片组将支持PCI-E 3.0版本。2.0比1.0带宽提高一倍，而3.0比2.0版带宽又提升一倍，为5GHz x 4。

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随着3G、4G高速网络的进一步普及，人们对高速数据传输设备的需求进一步增长，在感受到现代社会便捷的同时，其背后的重大隐患——数据泄露，也渐渐的浮现到人们的视野当中。加密技术是解决此类问题的重要措施，如今其应用范围已经深入到服务器、大型数据交换设备以及安全服务平台等设备领域。但纵观国内近年来相关领域的研究现状，部分研究还停留在效率低下的软件加密领域，部分研究虽利用了硬件实现，却存在着工作效率不高的问题，甚至有些设备直接选择利用国外的安全芯片完成设计，存在着敏感信息泄露的严重风险。本文调研了国内外新的加密卡技术，将PCI Express总线与对称加密算法DES和非对称加密算法RSA密码技术相结合，辅以FPGA硬件作为运算加速设备平台，成功设计出基于PCI Express总线的加密系统，高速密码卡价格，系统兼顾采用了新一代高速I/O数据总线，能够更好的适应设备升级带来的的硬件兼容性问题。

PCI-E密码卡主要功能

SM1、SM4算法支持SM1、SM4等算法的ECB、CBC等模式；支持基于SM1、SM4 等算法的MAC消息鉴别码的产生与验证。SM2算法支持基于SM2算法的数字签名与验证、加密与；支持SM2算法的密钥对生成；

支持基于SM2算法的密钥协商。SM3算法支持基于SM3杂凑算法的数据摘要产生与验证。SM9算法支持基于SM9算法的数字签名与验证、加密与；支持SM9算法的密钥对生成；

支持基于SM9算法的密钥协商。随机数生成采用物理噪声源产生真随机数。密钥管理支持不同算法的密钥生成与销毁、导入与导出、备份与恢复；采用三级密钥保护体系，保证密钥安全。硬件接口支持PCI-Ex4接口；可定制开发mini PCIE、USB以及用户自定义接口。软件接口支持国密SDF接口，符合GMT 0018-2012《密码设备应用接口规范》；支持PKCS#11、JCE 等接口，支持对接口的定制开发；

支持在操作系统内核与应用层调用密码卡编程接口；

支持多卡并行调用，支持用户态与内核态的多进程、多线程调用。操作系统支持支持Windows、Linux、Unix、FreeBSD等32/64位操作系统。支持基于龙芯、飞腾、申威（神威）、海思、兆芯等国产处理器的操作系统。