PCIE加密卡技术介绍
近年来，随着网络和计算机技术的迅猛发展，整个世界已经进入了互联网时代，互联网的方便快捷，跨越时空的特性给人类社会带来了巨大的改变，影响到了社会的各个方面。人们开始利用这一便捷的基础设施改变传统商务活动和办公模式，进行电子商务、电子政务、网络办公。当前，B2C、B2B等电子商务活动已经相当普及，电子报税、网上审批等电子政务平台建设发展的如火如荼，互联网成为企事业单位远程办公的理想平台。互联网终端也从电脑扩展到手机、平板等移动设备，并有向智能家居设备扩展的趋势。然而，由于互联网设计的开放性，导致互联网用户面临诸多方面的安全威胁：身份认证机制较弱，合法用户容易被，无法控制资源的访问；攻击者可以在线路上数据，甚至篡改数据后重新发布到网络上。另外网络应用还面临拒绝服务，线路、破坏数据完整性、机密性等方面的攻击。这些安全问题已经逐渐成为影响网络应用进一步发展的瓶颈。为了解决这些问题，业界开发了各种网络安全技术，以应对各种网络安全威胁。如PKI(公钥基础设施)，数据加密、数字签名，虚拟网络(VPN)等技术和产品可以有效的解决远程身份认证和数据保密问题。对于一些关键行业，国家要求必须使用硬件加密设备，密钥必须保存在硬件载体上，不能出现在系统内存中，因此密码卡便应运而生。目前现有的普通密码卡的密钥存储区容量都比较小，大多仅为1MB，远远无法满足现实所需，并且还存在数据传输延迟、响应速度慢的问题。
PCIE密码卡
目前，国内信息安全在终端领域面临很多实际的问题，比如密码算法的效率问题、芯片尺寸问题、制造工艺问题等等，这已经成为制约我国信息安全发展的障碍。在我国，《商用密码管理条例》明确要求，密码产品必须由国内厂家完成设计、生产和销售。又因为全国存在很多大大小小的CA中心，目前他们所使用的证书是以智能卡或者USB Key的形式体现，导致安全芯片中核心的密码算法很难以硬件形式实现。
PCIE密码卡
密码卡设计，外接四种加密芯片，芯片1、芯片2、芯片3、芯片4分别实现 SM1 SM2/SM3、SM4和 SSF33算法，可完成密码卡初始化、密钥管理、备份恢复和权限管理操作等功能。密码卡应用于PC机中，通过PCIE插槽与PC机主板连接，并由PC机进行控制操作。PCIE 总线接口由FPGA内的IP硬核实现，完成POIE核与SRAM缓存及其控制模块之间的通信。NiosII核作为控制中心，完成密码卡软件功能。同时，外接加密芯片通过各自接口模块实现与密码卡的通信。
PCIE密码卡
高速信号布线，布线是在布局之后，按照原理图连线设计铜箔的走线。在布线过程中，也可适当合理调整布局尽量使连线短，从而减少串扰。在高速数字信号布线时，靠近多电源层的信号层布线应远离电源，高速密码卡通过PCIE插槽与PC机进行高速数据信号的传输，采用关分对走线，可尽量避免信号完整性问题。差分信号中间一般不能加地线，否则会破坏差分对信号之间的耦合效应。而差分信号布线完成之后，可在PCB高速信号周围进行敷铜，将空余没有走线的部分用接地导线全部铺满，能够提高电路的抗干扰能力。保持差分对的对称性是PCB布线的关键，若关分对长度不匹配，降低传输速率的同时也会影响系统读写数据准确性。为保证系统在同一周期议取数据有效，差分信号的延迟差需保持在允许范围内，所以其布线长度必须严格等长。为此，设计蛇形走线按照系统时序要求调节可解决这一问题。