[发明专利]一种支持量子密钥进行数据加密以太网交换机

摘要

本发明公开了一种支持量子密钥进行数据加密以太网交换机，由交换模块、管理模块、数据加密模块三个部分组成，交换模块包含能够对应实现二层以太网交换机的包复制转发功能、端口聚合、端口映射、VLAN、ACL、IGMP、Qos、STP、MSTP、RSTP、AAA认证、RADIUS认证、DHCP、SNMP、ARP标准二层以太网功能的功能单元，管理模块包含能够对应实现交换机管理、加密管理、密钥管理、流量控制功能的功能单元，数据加密模块包含能够对应实现数据加密、数据摘要功能的功能单元。本发明实现基于以太网帧的量子密钥加密，同时与标准二层以太网交换机功能叠加集成，实现“二层以太网交换机+量子密钥数据加密”，简化量子密钥加密网络的设计及部署。

主权项

1.一种支持量子密钥进行数据加密以太网交换机，其特征在于：该以太网交换机由交换模块、管理模块、数据加密模块三个部分组成，所述交换模块包含能够对应实现二层以太网交换机的包复制转发功能、端口聚合、端口映射、VLAN、ACL、IGMP、Qos、STP、MSTP、RSTP、AAA认证、RADIUS认证、DHCP、SNMP、ARP标准二层以太网功能的功能单元，所述管理模块包含能够对应实现交换机管理、加密管理、密钥管理、流量控制功能的功能单元，所述数据加密模块包含能够对应实现数据加密、数据摘要功能的功能单元；所述数据加密模块的加密方法包含以下步骤：S1：数据帧从交换机的10GE端口进入FPGA；S2：FPGA收到数据包之后进行按照最短队列长度优先的规则进行在八个ingress队列中进行分发；S3：每个ingress队列对应的hash模块从队列中读出数据帧，按照SM3标准和SHA标准对数据帧进行填充对齐，然后对数据帧从帧头到帧尾进行数据摘要操作，在数据帧尾部附加256bit或160bit信息摘要，然后将数据帧写入egress队列；S4：在egress队列的后面设有一个保序调度器模块，保序调度器模块能够按照数据包在交换芯片侧进入的顺序，来调度8个egress队列中的数据帧输出到加密模块；S5：从egress队列中调度出来的数据帧经过AES/SM4加密后进入10GE接口模块，发送到线路接口即光模块上；如果ingress队列长度超过门限，则光模块向交换芯片发送pause帧，进行流控。