基于fpga的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，屬于數(shù)據(jù)單向?qū)搿炯夹g(shù)領(lǐng)域】，基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，包括USB接收端口、FPGA芯片、光導(dǎo)模塊、USBPHY芯片、USB發(fā)送端口，F(xiàn)PGA芯片集成HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USPIP核，USB接收端口、USBPHY芯片、HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、光導(dǎo)模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USPIP核、USBPHY芯片、USB發(fā)送端口依次連接?；贔PGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，使用基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備實(shí)現(xiàn)將非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入至涉密計(jì)算機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安全性能高、可以使用在不同密級(jí)設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說明】[0001] 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)單向?qū)搿炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種基于FPGA的數(shù)據(jù)單向 導(dǎo)入設(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 非涉密移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)，也稱通用存儲(chǔ)設(shè)備，是指用于存儲(chǔ)非涉密信息的移動(dòng)硬盤、 優(yōu)盤、光盤、磁帶、錄像帶、存儲(chǔ)卡及其它具有存儲(chǔ)功能的各類介質(zhì)。
[0004] 由于移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)容量大、使用方便目前得到廣泛的使用，但同時(shí)也給信息安全 帶來了極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。除了人為因素造成的泄密外，若攜帶木馬的存儲(chǔ)設(shè)備接入計(jì)算機(jī)， 存放在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)極有可能頃刻間被復(fù)制，甚至是遭到破壞。尤其是存儲(chǔ)設(shè)備在非涉 密計(jì)算機(jī)與涉密計(jì)算機(jī)直接交叉使用后將有可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)密事件泄露，對(duì)國家以及個(gè)人信 息安全構(gòu)成了極大的威脅。
[0005] 為了能夠解決通用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備泄密的問題，利用光的單向傳輸原理設(shè)計(jì)的單向 導(dǎo)入設(shè)備保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴９饫w是光導(dǎo)纖維的簡寫，一種利用光在玻璃或塑料制 成的纖維。利用光的全反射原理完成光的傳輸。用光纖信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸就能保證信號(hào)傳 輸過程中能夠在物理信道上保證傳輸過程是單向的、無反饋的?，F(xiàn)有技術(shù)的單向?qū)朐O(shè)備 采用基于ARM的嵌入式Linux設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)需要其它許多芯片共同完成單向?qū)牍δ埽?結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安全性能高、可以使用在不同密 級(jí)的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕贔PGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的， 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，包括USB接收端口、FPGA芯片、光導(dǎo)模塊以及2個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口，F(xiàn)PGA芯片集成有HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核， FPGA芯片的HPS連接并控制一個(gè)USB PHY芯片，可插接非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備的USB接收端 口與此USB PHY芯片連接；HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、光導(dǎo)模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核、另一個(gè) USB PHY芯片、USB發(fā)送端口依次連接。
[0008] 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備還包括與FPGA芯片相連的用來存儲(chǔ)配置程序的 FPGA配置芯片。
[0009] FPGA芯片為Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，F(xiàn)PGA配置芯片型號(hào)為 N25Q256A芯片，USBPHY芯片型號(hào)為USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn) 的光導(dǎo)模塊。
[0010] 基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，使用基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備實(shí)現(xiàn)將非涉 密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入至涉密計(jì)算機(jī)，包括如下步驟： (1 )、非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備插接到基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB接收端口，基于 FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB發(fā)送端口連接至涉密計(jì)算機(jī)； (2) 、FPGA芯片的HPS控制USB PHY芯片完成非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)的讀取； (3) 、讀取完的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊發(fā)送至光導(dǎo)模塊； (4) 、數(shù)據(jù)經(jīng)由光導(dǎo)模塊后返送回FPGA芯片中的數(shù)據(jù)解包模塊； (5) 、經(jīng)過數(shù)據(jù)解包模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB IP核的專用FIFO ; (6 )、最后通過USB發(fā)送端口發(fā)送至涉密計(jì)算機(jī)。
[0011] FPGA芯片為Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，USB PHY芯片型號(hào)均為 USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn)的光導(dǎo)模塊； 使用Cyclone V芯片中的HPS作為USB-host控制器，通過USB-host控制器及USB3300 芯片、USB接收端口來識(shí)別非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為哪一種文件系統(tǒng)，識(shí)別完畢 后再根據(jù)相應(yīng)文件系統(tǒng)格式，根據(jù)批量傳輸協(xié)議讀取非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備中所含數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)讀取后發(fā)送至Cyclone V芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊，數(shù)據(jù)被封裝成大小為16KB的數(shù) 據(jù)，其中前512字節(jié)的數(shù)據(jù)為包頭信息； 經(jīng)過封包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至光導(dǎo)模塊的發(fā)送部分進(jìn)行電信號(hào)向光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng) 由光纖傳輸至光導(dǎo)模塊的接收部分進(jìn)行光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換； 轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)數(shù)據(jù)包被發(fā)送至Cyclone V芯片的數(shù)據(jù)解包模塊，數(shù)據(jù)解包模塊根據(jù) 包頭信息將數(shù)據(jù)解包，將數(shù)據(jù)重組為所屬文件系統(tǒng)的格式； 然后通過USB IP核將重組后的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB3300芯片； 涉密計(jì)算機(jī)安裝有對(duì)應(yīng)USB3300芯片的驅(qū)動(dòng)，涉密計(jì)算機(jī)通過USB發(fā)送端口接收USB PHY芯片的數(shù)據(jù)，最后將接收到的數(shù)據(jù)存放在涉密計(jì)算機(jī)的硬盤特定分區(qū)位置。
[0012] 包頭信息主要由以下幾部分組成：開始標(biāo)志，占用32字節(jié)；包類型，占4字節(jié)，包 括數(shù)據(jù)包、文件名包、目錄包或CRC包；有效數(shù)據(jù)大小，占用4字節(jié)，代表數(shù)據(jù)包中含有有 效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；文件系統(tǒng)信息，占用2字節(jié)，用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的文件系統(tǒng)格式是FAT32還是 NTFS ;文件信息，占用256字節(jié)，包括文件名、文件目錄名；CRC包，占4字節(jié)，若當(dāng)前包為 CRC包則為CRC值，反之為0 ;結(jié)束標(biāo)志，占32字節(jié)，標(biāo)志包頭的結(jié)束。
[0013] 涉密計(jì)算機(jī)中的單向?qū)雽Ｓ密浖z測(cè)到有通過基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備 接入的非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備后，則在涉密計(jì)算機(jī)的操作界面自動(dòng)彈出單向?qū)雽Ｓ密浖?面，用戶輸入預(yù)設(shè)密碼來確定是否接收此次傳輸數(shù)據(jù)。
[0014] 本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 僅需簡便的結(jié)構(gòu)就能完成非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)單向?qū)牍δ埽?2、 安全性能更好； 3、 可以使用在不同密級(jí)的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016] 附圖1為基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖； 附圖2為基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法的使用示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 參照說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備及數(shù)據(jù) 單項(xiàng)導(dǎo)入方法作以下詳細(xì)地說明。
[0018] 實(shí)施例1 : 本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，包括USB接收端口、FPGA芯片、光導(dǎo)模塊以及 2個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口，F(xiàn)PGA芯片集成有HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核，F(xiàn)PGA芯片的HPS連接并控制一個(gè)USB PHY芯片，可插接非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備的USB接 收端口與此USB PHY芯片連接；HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、光導(dǎo)模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核、另 一個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口依次連接。
[0019] 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備還包括與FPGA芯片相連的用來存儲(chǔ)配置程序的 FPGA配置芯片。
[0020] FPGA，英文全稱 Field - Programmable Gate Array，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。FPGA 芯片主要包括：可編程輸入輸出單元（Ι0Β)、基本可編程邏輯單元（CLB)、完整的時(shí)鐘管理 (DCM)、嵌入式塊RAM (BRAM)、豐富的布線資源、內(nèi)嵌的底層功能單元、嵌入式硬核。
[0021] FPGA配置芯片用來存儲(chǔ)配置程序，F(xiàn)PGA配置芯片與FPGA芯片相連，每次上電后 FPGA芯片需要讀取FPGA配置芯片里的配置程序進(jìn)行稅收校驗(yàn)卡的配置與初始化。
[0022] USB PHY芯片：PHY (Physical Layer)指物理層，0SI的最底層，一般指與外部信 號(hào)接口的芯片。USB PHY芯片為與外部USB信號(hào)接口的芯片。
[0023] HPS，英文全稱Hard Processing System,翻譯為硬核處理器系統(tǒng)。
[0024] 實(shí)施例2 : 本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，包括USB接收端口、FPGA芯片、光導(dǎo)模塊以及 2個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口，F(xiàn)PGA芯片集成有HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核，F(xiàn)PGA芯片的HPS連接并控制一個(gè)USB PHY芯片，可插接非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備的USB接 收端口與此USB PHY芯片連接；HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、光導(dǎo)模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核、另 一個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口依次連接。
[0025] 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備還包括與FPGA芯片相連的用來存儲(chǔ)配置程序的 FPGA配置芯片。
[0026] FPGA芯片為Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，F(xiàn)PGA配置芯片型號(hào)為 N25Q256A芯片，USBPHY芯片型號(hào)為USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn) 的光導(dǎo)模塊。
[0027] 實(shí)施例3 : 本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，使用基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備實(shí)現(xiàn)將 非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入至涉密計(jì)算機(jī)，包括如下步驟： (1 )、非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備插接到基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB接收端口，基于 FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB發(fā)送端口連接至涉密計(jì)算機(jī)； (2) 、FPGA芯片的HPS控制USB PHY芯片完成非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)的讀??； (3) 、讀取完的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊發(fā)送至光導(dǎo)模塊； (4) 、數(shù)據(jù)經(jīng)由光導(dǎo)模塊后返送回FPGA芯片中的數(shù)據(jù)解包模塊； (5)、經(jīng)過數(shù)據(jù)解包模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB IP核的專用FIFO ; (6 )、最后通過USB發(fā)送端口發(fā)送至涉密計(jì)算機(jī)。
[0028] 實(shí)施例4 : 本發(fā)明的基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，使用基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備實(shí)現(xiàn)將 非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入至涉密計(jì)算機(jī)，包括如下步驟： (1 )、非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備插接到基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB接收端口，基于 FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB發(fā)送端口連接至涉密計(jì)算機(jī)； (2) 、FPGA芯片的HPS控制USB PHY芯片完成非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)的讀??； (3) 、讀取完的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊發(fā)送至光導(dǎo)模塊； (4) 、數(shù)據(jù)經(jīng)由光導(dǎo)模塊后返送回FPGA芯片中的數(shù)據(jù)解包模塊； (5) 、經(jīng)過數(shù)據(jù)解包模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB IP核的專用FIFO ; (6 )、最后通過USB發(fā)送端口發(fā)送至涉密計(jì)算機(jī)。
[0029] FPGA芯片為Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，USB PHY芯片型號(hào)均為 USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn)的光導(dǎo)模塊； 使用Cyclone V芯片中的HPS作為USB-host控制器，通過USB-host控制器及USB3300 芯片、USB接收端口來識(shí)別非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為哪一種文件系統(tǒng)，識(shí)別完畢 后再根據(jù)相應(yīng)文件系統(tǒng)格式，根據(jù)批量傳輸協(xié)議讀取非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備中所含數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)讀取后發(fā)送至Cyclone V芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊，數(shù)據(jù)被封裝成大小為16KB的數(shù) 據(jù)，其中前512字節(jié)的數(shù)據(jù)為包頭信息； 經(jīng)過封包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至光導(dǎo)模塊的發(fā)送部分進(jìn)行電信號(hào)向光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng) 由光纖傳輸至光導(dǎo)模塊的接收部分進(jìn)行光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換； 轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)數(shù)據(jù)包被發(fā)送至Cyclone V芯片的數(shù)據(jù)解包模塊，數(shù)據(jù)解包模塊根據(jù) 包頭信息將數(shù)據(jù)解包，將數(shù)據(jù)重組為所屬文件系統(tǒng)的格式； 然后通過USB IP核將重組后的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB3300芯片； 涉密計(jì)算機(jī)安裝有對(duì)應(yīng)USB3300芯片的驅(qū)動(dòng)，涉密計(jì)算機(jī)通過USB發(fā)送端口接收USB PHY芯片的數(shù)據(jù)，最后將接收到的數(shù)據(jù)存放在涉密計(jì)算機(jī)的硬盤特定分區(qū)位置。
[0030] 參照如下表1所示，包頭信息主要由以下幾部分組成：開始標(biāo)志，占用32字節(jié)；包 類型，占4字節(jié)，包括數(shù)據(jù)包、文件名包、目錄包或CRC包；有效數(shù)據(jù)大小，占用4字節(jié)，代表 數(shù)據(jù)包中含有有效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；文件系統(tǒng)信息，占用2字節(jié)，用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的文件系統(tǒng)格式 是FAT32還是NTFS ;文件信息，占用256字節(jié)，包括文件名、文件目錄名；CRC包，占4字節(jié)， 若當(dāng)前包為CRC包則為CRC值，反之為0 ;無效位，占178字節(jié)；結(jié)束標(biāo)志，占32字節(jié)，標(biāo)志 包頭的結(jié)束。
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，其特征在于包括USB接收端口、FPGA芯片、光導(dǎo)模 塊以及2個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口，F(xiàn)PGA芯片集成有HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、數(shù)據(jù)解包模 塊、USP IP核，F(xiàn)PGA芯片的HPS連接并控制一個(gè)USB PHY芯片，可插接非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備 的USB接收端口與此USB PHY芯片連接；HPS、數(shù)據(jù)封包模塊、光導(dǎo)模塊、數(shù)據(jù)解包模塊、USP IP核、另一個(gè)USB PHY芯片、USB發(fā)送端口依次連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，其特征在于還包括與FPGA 芯片相連的用來存儲(chǔ)配置程序的FPGA配置芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備，其特征在于FPGA芯片為 Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，F(xiàn)PGA配置芯片型號(hào)為N25Q256A芯片，USB PHY芯 片型號(hào)為USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn)的光導(dǎo)模塊。
4. 基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，其特征在于使用基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備實(shí) 現(xiàn)將非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入至涉密計(jì)算機(jī)，包括如下步驟： (1 )、非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備插接到基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB接收端口，基于 FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備的USB發(fā)送端口連接至涉密計(jì)算機(jī)； (2) 、FPGA芯片的HPS控制USB PHY芯片完成非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)的讀取； (3) 、讀取完的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊發(fā)送至光導(dǎo)模塊； (4) 、數(shù)據(jù)經(jīng)由光導(dǎo)模塊后返送回FPGA芯片中的數(shù)據(jù)解包模塊； (5) 、經(jīng)過數(shù)據(jù)解包模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB IP核的專用FIFO ; (6 )、最后通過USB發(fā)送端口發(fā)送至涉密計(jì)算機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，其特征在于FPGA芯片為 Altera公司生產(chǎn)的型號(hào)Cyclone V芯片，USB PHY芯片型號(hào)均為USB3300芯片，光導(dǎo)模塊為 155Mbps的1X9 SC接口標(biāo)準(zhǔn)的光導(dǎo)模塊； 使用Cyclone V芯片中的HPS作為USB-host控制器，通過USB-host控制器及USB3300 芯片、USB接收端口來識(shí)別非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為哪一種文件系統(tǒng)，識(shí)別完畢 后再根據(jù)相應(yīng)文件系統(tǒng)格式，根據(jù)批量傳輸協(xié)議讀取非涉密USB存儲(chǔ)設(shè)備中所含數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)讀取后發(fā)送至Cyclone V芯片中的數(shù)據(jù)封包模塊，數(shù)據(jù)被封裝成大小為16KB的數(shù) 據(jù)，其中前512字節(jié)的數(shù)據(jù)為包頭信息； 經(jīng)過封包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至光導(dǎo)模塊的發(fā)送部分進(jìn)行電信號(hào)向光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng) 由光纖傳輸至光導(dǎo)模塊的接收部分進(jìn)行光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換； 轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)數(shù)據(jù)包被發(fā)送至Cyclone V芯片的數(shù)據(jù)解包模塊，數(shù)據(jù)解包模塊根據(jù) 包頭信息將數(shù)據(jù)解包，將數(shù)據(jù)重組為所屬文件系統(tǒng)的格式； 然后通過USB IP核將重組后的數(shù)據(jù)發(fā)送至USB3300芯片； 涉密計(jì)算機(jī)安裝有對(duì)應(yīng)USB3300芯片的驅(qū)動(dòng)，涉密計(jì)算機(jī)通過USB發(fā)送端口接收USB PHY芯片的數(shù)據(jù)，最后將接收到的數(shù)據(jù)存放在涉密計(jì)算機(jī)的硬盤特定分區(qū)位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，其特征在于包頭信息主要由 以下幾部分組成：開始標(biāo)志，占用32字節(jié)；包類型，占4字節(jié)，包括數(shù)據(jù)包、文件名包、目錄 包或CRC包；有效數(shù)據(jù)大小，占用4字節(jié)，代表數(shù)據(jù)包中含有有效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；文件系統(tǒng)信 息，占用2字節(jié)，用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的文件系統(tǒng)格式是FAT32還是NTFS ;文件信息，占用256字 節(jié)，包括文件名、文件目錄名；CRC包，占4字節(jié)，若當(dāng)前包為CRC包則為CRC值，反之為0 ; 結(jié)束標(biāo)志，占32字節(jié)，標(biāo)志包頭的結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于FPGA的數(shù)據(jù)單項(xiàng)導(dǎo)入方法，其特征在于涉密計(jì)算機(jī)中的 單向?qū)雽Ｓ密浖z測(cè)到有通過基于FPGA的數(shù)據(jù)單向?qū)朐O(shè)備接入的非涉密USB存儲(chǔ)設(shè) 備后，則在涉密計(jì)算機(jī)的操作界面自動(dòng)彈出單向?qū)雽Ｓ密浖缑?，用戶輸入預(yù)設(shè)密碼來 確定是否接收此次傳輸數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F21/60GK104050419SQ201410287217
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】姜?jiǎng)P, 于治樓, 沈忱 申請(qǐng)人:浪潮集團(tuán)有限公司