简论交换机用于工业制约系统安全交换机设计

论文导读：式,既需要客户端与服务器间认证,保证接入用户的合法性,又需要安全交换机与服务器间认证,保证交换网络的安全性。设计了该算法的实现流程及具体功能模块,并通过编写Verilog代码进行FPGA实现,并通过Modelsim仿真结果验证实现该功能。3.分析了DES加密算法,并简化其FPGA实现历程,采取流水线办法设计了该算法的实现流程及具体功能
摘要：工业制约体系作为国家重要基础设施的重要组成部分,联系到国计民生。近年来针对工业制约体系的攻击不断涌现,给国家和人民的生命财产带来巨大威胁。作为工业制约体系中的重要一环,传统的交换机不具有保证体系安全性的功能。由此,设计一种具有安全功能的交换机已经成为迫在眉睫的任务。为此,本论文主要做了如下几方面工作。1.为了保证工业制约体系安全性,提出了一种安全交换机的体系设计案例。为了保证接入交换网络中的用户身份合法,采取802.1x认证协议对用户身份进行认证。为了保证交换网络中的数据不被窃取,采取DES算法对输入和输出交换网络的数据进行加密。分别提出了该体系的硬件设计和FPGA设计案例。2.分析了802.1x认证协议,提出了双重认证方式,既需要客户端与服务器间认证,保证接入用户的合法性,又需要安全交换机与服务器间认证,保证交换网络的安全性。设计了该算法的实现流程及具体功能模块,并通过编写Verilog代码进行FPGA实现,并通过Modelsim仿真结果验证实现该功能。3.分析了DES加密算法,并简化其FPGA实现历程,采取流水线办法设计了该算法的实现流程及具体功能模块,并通过编写Verilog代码在FPGA上对其具体实现,并通过Modelsim仿真结果验证实现该功能。4.分析了IIC接口的功能时序图,并分析了这个模块在FPGA上的实现办法。设计了这个模块的实现流程及具体功能模块,并通过编写Verilog代码在FPGA上对其具体实现,并通过Modelsim仿真结果验证实现该功能。关键词：工业制约体系安全论文交换机论文FPGA论文802.1x认证论文DES加密算法论文
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摘要6-7
Abstract7-8
目录8-10
1 绪论10-22

1.1 引言10-11

1.2 工业制约体系网络安全概况11-13

1.2.1 历史上的工业制约体系安全事故11-12

1.2.2 工业制约体系安全近况12-13

1.3 国内外工业信息安全成果13-14

1.4 交换机进展概况14-17

1.4.1 从太网进展介绍14-16

1.4.2 从太网交换技术进展概况16-17

1.5 802.1x认证进展概况17-18

1.6 DES算法进展概况18-19

1.7 本论文工作及主要创新点19-22

2 安全交换机体系案例设计22-38

2.1 安全交换机设计思路22-25

2.

1.1 认证功能22-24

2.

1.2 加解密功能24-25

2.2 硬件设计25-28

2.3 FPGA设计28-35

2.3.1 FPGA流程设计28-29

2.3.2 FPGA模块设计29-35

2.4 小结35-38

3 安全交换机核心模块设计38-62
3.1 80

2.1x认证模块38-42

3.

1.1 802.1x协议的认证机制38-40

3.

1.2 认证模块实现40-42

3.2 加/解密模块设计42-53
3.

2.1 DES加密算法分析42-48

3.

2.2 简化算法实现48

3.

2.3 DES模块设计48-53

3.3 ⅡC接口模块53-60

3.1 ⅡC接口模块总体说明53-54

3.2 接口时序说明54-57

3.3 模块实现说明57-60

3.4 小结60-62

4 验证结果62-66
4.1 80

2.1x认证模块验证结果62-63

4.2 加/解密模块验证结果63-64

4.3 ⅡC接口模块验证结果64

4.4 小结64-66

5 总结与展望66-68

5.1 工作总结66

5.2 工作展望66-68

参考文献68-72
作者介绍72
攻读学位期间发表的论文72