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基于FPGA的SATA2.0加密桥控制器的设计与研究的开题报告

标题：基于FPGA的SATA2.0加密桥控制器的设计与研究

一、选题背景和意义

随着互联网和数据存储技术的迅速发展，数据安全问题逐渐受到人们的关注。SATA2.0（SerialATA）是一种高速数据传输接口标准，但其在数据传输中并不提供安全性保障。为此，需要在SATA2.0接口的数据传输中加入加密算法，以保护数据安全。在此背景下，基于FPGA的SATA2.0加密桥控制器的设计与研究具有重要的意义。

二、研究内容

本课题的研究内容主要包括以下几个方面：

1.SARA2.0接口数据传输原理研究；

2.常用的加密算法的原理研究；

3.基于FPGA的SATA2.0加密桥控制器的设计与实现；

4.加密桥控制器的性能测试与评估。

三、研究方法和技术路线

本课题采取文献研究、理论分析和实验研究相结合的方法，具体技术路线如下：

1.搜集与SATA2.0接口、加密算法等相关的文献资料，对其进行系统性的研究和分析；

2.给出加密方案设计原理，选定实现方式，实现加密算法；

3.设计SATA2.0加密桥控制器的硬件电路，使用VHDL语言实现其逻辑电路；

4.采用定制的测试平台进行性能测试与评估。

四、预期结果

1.理论上掌握SATA2.0接口的相关知识与加密算法的原理；

2.实现基于FPGA的SATA2.0加密桥控制器的硬件电路；

3.完成测试平台的搭建，对加密桥控制器的性能进行测试与评估；

4.能够对SATA2.0加密桥控制器的使用和维护等进行指导。

五、研究难点和解决方案

1.SARA2.0接口数据传输原理研究所需要的相关知识较为繁琐，需要重点研究；

2.在硬件电路设计中需要考虑到加密算法的实现，因此需要深入研究各类加密算法的原理和实现方式；

3.硬件电路的设计与实现中需要考虑到性能和资源的平衡性，需要不断优化设计方案。

六、研究计划与进度安排

时间节点|完成内容

-|-

2022年11月|完成选题和开题报告

2023年1月|完成文献研究和理论分析

2023年3月|完成加密算法的实现和性能测试

2023年5月|完成SATA2.0加密桥控制器的硬件设计和实现

2023年7月|完成加密桥控制器的系统测试和性能评估

2023年9月|完成毕业设计论文

2023年10月|完成答辩

七、参考文献

1.吴志华.SATA与PCIe接口技术分析[D].中国石油大学(华东),2013.

2.魏昌栋.FPGA硬件逻辑电路设计与实现[M].北京：机械工业出版社,2014.

3.徐镳.FPGA设计入门与实践[M].北京：清华大学出版社,2014.

4.马晓晖.加密算法研究与应用[D].东南大学,2015.

5.高雷,徐敏.嵌入式系统设计[M].北京：清华大学出版社,2016.