[发明专利]一种软硬件协同工作的异步加解密系统和方法

说明书

本发明提出了一种软硬件协同工作的异步加解密系统和方法，所述异步加解密系统包括：应用程序模块，用于产生相应的加解密业务数据；加解密引擎模块，用于提供统一的加解密接口以接收应用程序模块的调用请求，并基于当前硬件加解密资源和软件加解密资源的空闲状态，制定相应的加解密调度方案；加解密引擎模块包括硬件执行器和软件执行器，硬件执行器用于响应加解密调度方案，并通过硬件方式对业务数据执行加解密任务；软件执行器用于响应加解密调度方案，并通过软件方式对业务数据执行加解密任务。本发明能够有效的解决了传统加解密资源利用不充分的问题，在现有加解密资源有限的前提下，最大限度的提升了对加解密业务的处理能力和处理性能。

技术领域

本发明涉及密码技术领域，尤其涉及一种软硬件协同工作的异步加解密系统和方法。

背景技术

目前的加密实现方式主要包括硬件加密和软件加密两种。

硬件加密是通过专用加密芯片或独立的处理芯片等实现密码运算。将加密芯片、专有电子钥匙、硬盘一一对应到一起时，加密芯片将把加密芯片信息、专有钥匙信息、硬盘信息进行对应并做加密运算，同时写入硬盘的主分区表；软件加密则是用户在发送信息前，先调用信息安全模块对信息进行加密，然后发送，到达接收方后，由用户使用相应的解密软件进行解密并还原。然而无论使软件加密还是硬件加密，均是实现一样的加密算法，理论上强度相同。

如今，在一些应用上采用的加密方案只是单纯的硬件加密或软件加密，未能实现硬件加密和软件加密的协同工作。由于软件加密过程都在CPU上进行，一旦业务数据量大时，单纯通过软件加密方案则会对CPU造成巨大的负担；硬件加密可以在相应的硬件加密卡上独立完成，但容易受限于硬件加密卡的资源影响，一旦业务数据量大时，业务处理速度则会大大减慢，并且单纯采用硬件加密时，CPU资源难以充分利用，吞吐率低，业务处理性能不高。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种软硬件协同工作的异步加解密系统和方法，能够有效利用各类加密资源（如硬件加密卡、CPU资源等），以解决使用加密算法的场景下吞吐率低、业务处理慢的性能问题。

本发明第一方面提出一种软硬件协同工作的异步加解密系统，所述异步加解密系统包括：应用程序模块、加解密引擎模块、硬件加解密资源和软件加解密资源；

所述应用程序模块，用于产生相应的加解密业务数据；

所述加解密引擎模块，用于提供统一的加解密接口以接收所述应用程序模块的调用请求，并基于当前硬件加解密资源和软件加解密资源的空闲状态，制定相应的加解密调度方案；

所述加解密引擎模块包括硬件执行器和软件执行器，所述硬件执行器用于响应所述加解密调度方案，调度可用的硬件加解密资源对加解密业务数据进行加解密处理；所述软件执行器用于响应所述加解密调度方案，调度可用的软件加解密资源对加解密业务数据进行加解密处理。

进一步的，所述硬件执行器包括一个硬件线程池，所述硬件线程池包括多个硬件执行线程，当所述硬件执行器接到任务后将所述任务分配给硬件线程池中对应的硬件执行线程来执行。

进一步的，每一个软件执行器对应一个软件执行线程，所述软件执行线程在所述加解密引擎模块启动阶段创建并绑定到相应的CPU核心上，每一个软件执行线程独占与其具有绑定关系的CPU核心的资源，直至所述加解密引擎模块退出；当所述软件执行器接收到加解密任务后将所述加解密任务发送至对应的软件执行线程来执行。

进一步的，所述加解密引擎模块还包括：API接口、算法调度器和执行调度器；

所述API接口，用于提供统一的加解密接口；

所述算法调度器，根据业务需求的加解密算法，将使用所述硬件执行器和所述软件执行器时的执行函数从接口标准中查询出来；