基于IDT75K62100 芯片的硬件控制庫設(shè)計(jì)

圖 2 ：IDT75K62100 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與外部總線示意圖

SRAM 選用IDT 公司的71V65603 ，該款SRAM 工作頻率為100M-150MHZ ，支持ZBT 技術(shù)，容量為256KX36bit 。其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及主要外部總線如圖三所示。

圖 3 ：IDT71V65603 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與外部總線示意圖

查找時(shí)，先從包頭中提取出查表關(guān)鍵字送CAM 查SP，若查到了SP，則將此SP 對應(yīng)的SA 的地址通過CAM 索引總線送給SRAM 并將匹配標(biāo)志送IPSec 處理單元，SRAM 根據(jù)送來的地址將對應(yīng)的SA 通過數(shù)據(jù)總線寫入IPSec 處理單元。每查到一條SA，則需要對SAD 中的該SA 條目進(jìn)行更新，因?yàn)镾A 中包括序列號和SA 生存期等需要及時(shí)更新的字段。更新過程和查找過程基本一致，先從CAM 中找到對應(yīng)的SP 條目，得到該SA 的存放地址，然后將修改后的SA 寫入該地址或?qū)⒃璖A 刪除。

4 SPD 和SAD 數(shù)據(jù)格式設(shè)置

一個(gè)好的IPSec 協(xié)議實(shí)現(xiàn)方案，一定程度上取決于SPD 和SAD 條目的合理的設(shè)置，因?yàn)楹侠淼?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/SPD">SPD 和SAD 條目設(shè)置可以使IPSec 處理即不復(fù)雜，又達(dá)到了預(yù)期的安全保護(hù)的要求。

根據(jù)實(shí)際需要，本安全模塊的SPD 中每個(gè)條目設(shè)置源IP 地址，目的IP 地址，傳輸層協(xié)議三個(gè)選項(xiàng)。需要注意的是，源IP 地址和目的IP 地址項(xiàng)完全沒必要設(shè)為128 位的， 只需要儲(chǔ)存各自地址的高64 位即可，因?yàn)樵?28 位的IPV6 地址中，高64 位是所屬網(wǎng)絡(luò)地址，由于是在路由器上實(shí)現(xiàn)IPSec 保護(hù)，故在進(jìn)行策略查找時(shí)，只需要檢查數(shù)據(jù)包中的源和目的的網(wǎng)絡(luò)地址是否與策略庫中的網(wǎng)絡(luò)地址相匹配即可。傳輸層協(xié)議選項(xiàng)為8 位寬，對于輸出處理單元，只對TCP 和UDP 進(jìn)行安全保護(hù)，故該選項(xiàng)的十進(jìn)制值應(yīng)為6（TCP）或17（UDP）

； 對于輸入處理單元，只對ESP 進(jìn)行處理，故該選項(xiàng)的十進(jìn)制值應(yīng)為50。由此看來，SPD 的表項(xiàng)寬度應(yīng)在136 位以上。

對于輸出包處理的SAD，每個(gè)SA 條目包括SPI 字段，序列號計(jì)數(shù)器字段，序列號溢出字段，密鑰字段和SA 生存期字段。其中，SPI 字段為32 位寬， 取值范圍為256―232-1，我們規(guī)定，若SPI 為全1，則表示SA 尚未建立，需要進(jìn)行協(xié)商；若SPI 為其它有效值，則根據(jù)對應(yīng)的SA 進(jìn)行安全處理。序列號計(jì)數(shù)器字段為32 位寬，為所處理的數(shù)據(jù)包提供一個(gè)唯一的編號用來抗重放。序列號溢出字段為1 位寬，當(dāng)該位為‘1’時(shí)，表示需要對序列號字段進(jìn)行溢出檢查；為‘0’表示不需進(jìn)行溢出檢查。密鑰字段128 位，存放3DES 算法的密鑰。SA 生存期字段16 位寬， 值為預(yù)先約定的該SA 所處理的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，每處理一包該值減一，為0 時(shí)該SA 過期， 重新協(xié)商。綜上所述，輸出包處理的SAD1 每個(gè)表項(xiàng)寬度應(yīng)在209 位。