安全通信系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)的方法

　　一旦接收到用戶請求時就創(chuàng)建socket_process_thread線程。在socket_process_thread線程中，提取IP數(shù)據(jù)包的相關(guān)信息，首先檢查客戶端發(fā)送的ID是否在授權(quán)ID列表之內(nèi)，如果ID無誤，將從無線模塊接收到的數(shù)據(jù)進行AES加密，發(fā)送加密過后的數(shù)據(jù)給客戶端。如果ID有錯誤，提取其收到IP數(shù)據(jù)包中的IP，并啟用GSM模塊，將提得的IP通過短信發(fā)送給指定接收端。

　　整個服務(wù)器端的軟件設(shè)計流程圖如圖5圖所示。

圖5 服務(wù)器端軟件流程圖

系統(tǒng)客戶端實現(xiàn)

　　客戶端的系統(tǒng)構(gòu)建與服務(wù)器端相似，系統(tǒng)的原理可以參考服務(wù)器端的系統(tǒng)設(shè)計。應(yīng)用程序的設(shè)計也包括系統(tǒng)的初始化，客戶請求的處理及解密處理，服務(wù)器端返回的信息處理。初始化外設(shè)，LCD初始化：允許中斷函數(shù)microblaze_enable_interrupts()，初始化LCD函數(shù)INIT_LCD()，PS2 鍵盤初始化：初始化鍵盤函數(shù)init_kbd()，允許中斷函數(shù)enable_interrupt()。系統(tǒng)調(diào)用xilkernel_main()進入xilkernel，創(chuàng)建socket_thread。液晶顯示等待鍵盤輸入密鑰，輸入密鑰后需再次確認密鑰，確認成功后啟動客戶端。初始化LwIP，并創(chuàng)建socket_app_thread。配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，通過IP4_ADDR()函數(shù)設(shè)定ip、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼。等待用戶按鍵，提出所要數(shù)據(jù)申請。調(diào)用socket()函數(shù)創(chuàng)建socket，連接server，發(fā)送經(jīng)過md5加密后的授權(quán)ID，等待server響應(yīng)。.當接收到server返回的數(shù)據(jù)時，調(diào)用AES解密模塊進行解密。在LCD上顯示數(shù)據(jù)，并等待用戶再次提出所要數(shù)據(jù)申請?？蛻舳塑浖鞒虉D如圖3-4圖所示。

結(jié)論

　　該系統(tǒng)采用FPGA平臺構(gòu)建基于Microblaze軟核和Xilkernel操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)。本文主要對下述內(nèi)容進行了論述和自主開發(fā)：

　　1．AES加解密算法的原理介紹及基于FPGA的硬件自主實現(xiàn)。

　　2．構(gòu)建基于Microblaze軟核和Xilkernel操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)，自定制外設(shè)接口IP。

　　3．網(wǎng)絡(luò)安全檢測的實現(xiàn)及通過GSM網(wǎng)絡(luò)報警機制的設(shè)計與實現(xiàn)。

　　經(jīng)過單元測試和整體評測，各模塊獨立運行功能良好，均達到系統(tǒng)設(shè)計要求。系統(tǒng)整體測試運行平穩(wěn)，可靠性強。完全可以達到實際應(yīng)用的性能及技術(shù)要求。