密碼 FPGA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

【密碼 FPGA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)介紹】

密碼 FPGA 開發(fā)是密碼專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)非常重要的一門理論聯(lián)系實(shí)踐的課程。

密碼 FPGG 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以讓學(xué)生掌握基于 FPGA 的密碼硬件基本原理和設(shè)計(jì)方法，利用硬件描述語言和開發(fā)工具進(jìn)行 FPGA 密碼編程，在 FPGA 上實(shí)現(xiàn)常用密碼密碼算法，分析和優(yōu)化密碼算法的性能和資源消耗。

【密碼 FPGA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的組成】

密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由核心板、擴(kuò)展底板、支撐軟件、培訓(xùn)課件四部分組成。

核心板完成核心密碼實(shí)驗(yàn)功能，核心板采用 CPU+FPGA 結(jié)構(gòu)，可以完成基于嵌入式 CPU 的密碼測(cè)試驗(yàn)證，基于 FPGA 的密碼算法開發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證。擴(kuò)展底板完成 CPU 相關(guān)接口的測(cè)試驗(yàn)證，FPGA 的低速接口，高速接口的測(cè)試驗(yàn)證。

通過密碼FPGA開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能完成基于CPU、

MCU 和 FPGA 的各類開發(fā)培訓(xùn)，尤其是通過外圍接口電路，各類指示燈電路，能很方便的完成基于

FPGA 的開發(fā)培訓(xùn)。

密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和開發(fā)實(shí)訓(xùn)兩個(gè)階段，分別對(duì)應(yīng)的硬件產(chǎn)品是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要完成基于單機(jī)的，相對(duì)比較基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要是完成相對(duì)比較復(fù)雜的一些密碼應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，包括網(wǎng)絡(luò)傳輸保護(hù)等方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 

【密碼 FPGA 基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)知識(shí)模塊】

FPGA 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，適用于本科大二或大三學(xué)生進(jìn)行基于 FPGA 的密碼編程實(shí)驗(yàn)，通過本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以直觀的認(rèn)識(shí)密碼產(chǎn)品的硬件組成，密碼 FPGA 編程環(huán)境的使用方法，基本的密碼FPGA 編程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。

FPGA 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括以下 24 個(gè)知識(shí)模塊：

• 1.硬件描述語言

• 2.語言基礎(chǔ)

• 3.RTL 概念與 RTL 及建令

• 4.RTL 設(shè)計(jì)與編碼令

• 5.狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)

• 6.跨時(shí)鐘域設(shè)計(jì)

• 7.邏輯驗(yàn)證與

• Testbench 的編寫

• 8.FPGA 設(shè)計(jì)工具

• 9.FPGA 仿真工具

• 10.FPGA 流水燈設(shè)計(jì)

• 13.信號(hào)的邊緣檢測(cè)

• 個(gè)14.按鍵消抖電路設(shè)計(jì)

• 15.二進(jìn)制與 BCD 碼之間轉(zhuǎn)換

• 16.FPGA P 核組件調(diào)用

• 17.SPI 協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí) 1

• 18.SPI 協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2

• 19.IIC 協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

• 20.數(shù)字邏輯分析儀

• 11.FPGA 流水燈設(shè)計(jì)

• 21.靜態(tài)時(shí)序分析

• 22.流水線設(shè)計(jì)

• 12.FPGA 任意分頻器設(shè)計(jì)

• 23.異步 fifo 設(shè)計(jì) (1)

• 24.異步 fifo 設(shè)計(jì) (2)

  

  【密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)知識(shí)模塊】

  密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，適用于大三、大四 學(xué)生或研究生進(jìn)行復(fù)雜的 FPGA 網(wǎng)絡(luò)密碼編程實(shí)訓(xùn) 或畢業(yè)設(shè)計(jì)。 密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括 24 個(gè)知識(shí)模塊：

• 1.FPGA 高速接口的介紹與測(cè)試:

• 2.FPGA 萬兆網(wǎng)絡(luò)接口的使用

• 3.FPGA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理:鏈路傾的處理及 ARP 協(xié)議處理

• 4.FPGA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理: IP 頭的處理

• 5.FPGA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理: IP 載荷的獲取

• 6.FPGA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理:傳輸頭的處

• 7.FPGA 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理: UDP 載荷的獲取

• 8.FPGA 的 AES 對(duì)稱算法實(shí)現(xiàn) 1

• 9.FPGA 的 AES 對(duì)稱算法實(shí)現(xiàn) 2

• 10.FPGA 的 AES 對(duì)稱算法驗(yàn)證

• 11.FPGA 的 SM4 對(duì)稱算法實(shí)現(xiàn) 1

• 12FPGA 的 SM4 對(duì)稱算法實(shí)現(xiàn) 2

• 13.FPGA 的 SM4 對(duì)稱算法驗(yàn)證

• 14.FPGA 的軟配實(shí)現(xiàn)

• 15.FPGA UDP 協(xié)議處理及上位機(jī)驗(yàn)證程序

• 16.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 1

• 17.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 2

• 18.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 3

• 19.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 4

• 20.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 5

• 21.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 6

• 22.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 7

• 23.FPGA 的密碼服務(wù)調(diào)用 8

• 24.課業(yè)總結(jié)

【密碼 FPGA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)規(guī)格】

1、密碼 FPGA 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)規(guī)格 

密碼 FPGA 基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心板包含 FPGA、 CPU、MCU、噪聲密碼芯片，可以完成密碼 FPGA 開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

2、密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)規(guī)格

密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心板包含 FPGA、 CPU、MCU、噪聲密碼芯片，可以完成復(fù)雜的密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。

【密碼 FPGA 開發(fā)支撐軟件與課件】

1、密碼 FPGA 基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)支撐軟件與課件

密碼 FPGA 基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)支撐軟件包括主板 CPU 基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、密鑰銷毀功能程序等九大模塊。 培訓(xùn)課件由 24 個(gè)知識(shí)模塊組成，48 課時(shí)的授課內(nèi)容。

2、密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)支撐軟件與課件 

密碼 FPGA 開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)支撐軟件包括主板 CPU 基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、密鑰銷毀功能程序等十大模塊。 培訓(xùn)課件由 24 個(gè)知識(shí)模塊組成，48 課時(shí)的授課內(nèi)容。