FPGA与88E1111的千兆以太网接口设计

为实现设备间数据的以太网传输,对TCP/IP协议进行深入了研究,设计了基于FPGA和PHY物理层芯片88E1111的千兆以太网数据传输系统.系统采用硬件描述语言实现以太网传输协议,并利用Xilinx提供的M AC以太网控制器IP核完成帧校验和封装,物理层实现采用88E1111芯片.结合系统设计需求对TCP/IP以太网数据协议进行裁剪,仅保留UDP协议、IP协议和ARP地址解析协议.经测试,千兆以太网能够稳定、高效地实现数据传输.     

基于以太网帧的嵌入式数据传输方案及实现

针对传统嵌入式以太网系统存在的数据传输速率低,通用性、实时性和扩展性差等问题,提出一种基于以太网帧的数据传输系统设计方案。数据传输采用以太网帧格式,基于LibPCAP库网络数据捕获技术实现数据的采集,使用FPGA器件适应系统间接口的差异。介绍了系统设计方案,详细说明了MAC层的FPGA逻辑实现和基于LibPCAP库的以太网帧的数据采集技术,并讨论了系统的优化。通过在声纳模拟器的以太网数据传输系统中应用,表明了该方案的可行性。     

基于FPGA的高速网络入侵检测系统

处理速度成为制约基于软件的网络入侵检测系统性能的瓶颈。文中提出了用可重配置硬件(FPGA)和商用千兆以太网MAC实现的网络入侵检测系统体系结构。在该体系结构中，网络数据包的特征匹配以及复杂协议分析等高强度的计算均由可重配置硬件电路完成，而使主机CPU更专注于对复杂入侵方式的检测和对入侵行为的实时响应。分析表明，该体系结构能够快速适应入侵特征变化对硬件电路的重配置需求，使网络入侵检测系统可以以线速处理网络数据包。     

无线传输以太网音视频流的帧重组方法

针对煤矿井下利用无线传感网技术传输音视频流存在着丢包严重的问题,提出了一种基于FPGA实现的对以太网数据帧进行拆/组的方法,即在发送端将一个以太网帧拆分成若干个小的数据包进行传输,在接收端将小数据包组合成以太网帧,并对丢失或损坏的数据进行一定的处理,最后对接收到的数据帧重新计算帧校验序列(FCS)。该方法有效利用了丢失部分数据的以太网帧,提高了有效数据的利用率,减小了音视频流中数据丢失对接收端收到的音视频流质量造成的影响。     

基于WinPcap和Boyer-Moore的IDS的实现

文中提出并实现了一种Windows2000／XP操作系统下的基于WinPcap和Boyer-Moore的网络入侵检测系统，重点阐述了该系统的体系结构，WinPcap数据包捕获技术，以及入侵检测系统中字符匹配算法Boyer-Moore等关键技术。     

基于FPGA的千兆网络数据采集系统设计与实现

介绍了网络流量管理中的网络数据采集系统的设计与实现。以Altera StratixGX系列FPGA为平台,结合Marvell 88E1111网络芯片,完成了网络数据采集系统。本设计采用SoPC技术,利用Altera提供的千兆以太网IP核,完成FPGA系统无缝连接千兆以太网,实现网络数据包采集。     

全钒液流电池充放电测试系统设计

针对以太网技术在高速图像传输中常见的带宽利用率低,传输协议受限的问题,设计了一种基于可编程逻辑器件FPGA实现千兆以太网传输系统的方案,分析了基于IEEE802.3标准的以太网帧格式和循环冗余校验(CRC),实现了MAC数据包的封装和PHY芯片88E1111的配置,完成了千兆网络系统的设计和高速数据的传输。结果表明,该方案具有成本低,传输速率快且传输协议不受限制的优势,并最终成功应用于某水下高速图像传输系统中。     

千兆以太网中IP数据传输技术研究

本文主要讨论了多路千兆以太网中IP数据传输技术,详细介绍了MAC接收控制器的设计,为网络化测控仪器提供了一种经济高效的测试数据传输手段。该系统主要利用Altera公司的StratixII系列FPGA和Vitesse公司的千兆以太网PHY芯片,实现了8路千兆以太网信号中IP数据的收发功能。     

基于FPGA的运动目标检测系统设计

针对运动目标检测技术在国防军工领域的广泛应用,设计了一种基于FPGA的运动目标检测系统。利用CCD摄像头采集带有运动目标的视频图像,并将采集后视频图像传输给SAA7113H进行解码,再将解码后的数字信号供给FPGA实现帧间差分算法以达到运动目标检测的目的,之后将数据传输给SAA7121H芯片进行编码,并将编码后的视频数据在显示单元中显示。实验测试结果表明,该运动目标检测系统能够实时地检测出运动目标,稳定性高,实时性好。     

基于MAC帧分类匹配的WLAN入侵检测

在研究WLAN入侵检测技术的基础上,给出一种基于数据链路层的无线局域网入侵检测方法。该方法使用协议分析技术,采用MAC帧分类的方法匹配入侵特征,实现对WLAN的入侵检测。     

一种高效的逻辑复用深度包过滤技术*

为提高检测系统的准确性,系统在数据流过滤过程中除了检查包头,还要针对载荷内容进行匹配检测,但运算量非常大,因此匹配模块的运行速度决定了入侵检测系统的性能.为此,提出了一种基于FPGA深度包过滤技术的入侵检测模型,以及一项既能减小系统规模,又能提高过滤速率的逻辑复用优化技术.     

高速网络环境下的入侵检测技术研究综述*

高速网的普及应用对入侵检测技术提出了更高要求,传统的方法已难以适应处理大流量的网络数据。对入侵检测过程进行分析,指出高速网络环境下制约入侵检测效果的不利因素和难点,强调应从数据包捕获、模式匹配、负载均衡、系统架构等方面入手,充分利用软件的灵活性、专用硬件的并行性和快速性来提高入侵检测系统的性能,以适应高速的网络环境。     

基于网桥的高速动态分流研究

高速入侵检测是当前网络安全领域研究的热点问题之一,而高速分流设计是高速入侵检测的一个关键技术。基于网桥的高速动态分流设计利用Linux网桥的防火墙架构,按照动态负载均衡的分流算法在数据链路层对网络数据包重新封装,再路由到各个探测器中,该方法针对入侵检测的分流特点,能够转发所有网络层数据,且成本低、易控制、扩展能力强。实验分析表明该方法在高速网中具有动态负载均衡的效果。     

应用层异常检测方法研究

目前绝大部分异常检测方法只利用数据包的头部信息来检测网络攻击,即仅仅从网络层、传输层来分析网络的异常情况.而研究表明现在的网络攻击主要发生在应用层,因此从应用层来分析网络异常的研究就显得十分重要.首先介绍了入侵检测和异常检测的研究现状,突出强调了应用层异常检测的重要性,接着详细介绍了目前几种主要的应用层异常检测方法,最后讨论了应用层异常检测所面临的挑战.     

针对IPv6路由扩展首部的入侵检测机制*

针对IPv6路由扩展首部漏洞所带来的安全问题,设计并实现了一种适用于IPv6路由扩展首部的入侵检测机制。以开源入侵检测系统Snort为基础,不改变其原有的数据包检测规则结构,采用IPv6协议分析技术对Snort数据包解析模块进行改进。设计实现了支持IPv6路由扩展首部的解析模块、内部网络受保护系统模块(IPSM),并给出了实验验证过程和结果分析。实验证明该设计方案能准确检测出利用IPv6路由扩展首部漏洞所实施的攻击行为。     

AC-BM算法的改进及其在入侵检测中的应用

分析了入侵检测和网络流量中存在的问题。如果没有很快的处理速度，字符串匹配就会成为一个瓶颈。对于网络入侵检测系统来说，单一的字符串搜索包负载是缺乏效率的。它不能跟上日益增长的网络速度。因此，提出了一种改进的AC—BM算法。它是多模式匹配的算法。正如本文中所显示的一样，由于采用了改进的AC—BM算法，网络入侵枪测的性能有了改善。     

基于混合模式匹配算法的网络入侵检测

为了提升中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)协同检测网络入侵的性能,本文提出了一种具有数据包有效载荷长度约束的CPU/GPU混合模式匹配算法(LHPMA)。在分析CPU/GPU混合模式匹配算法(HPMA)的基础上,设计了长度约束分离算法(LBSA)对传入数据包进行提前分类。利用CPU中的预过滤缓冲区对较长数据包进行快速预过滤,结合全匹配缓冲区将较短数据包直接分配给GPU进行全模式匹配,通过减少有效载荷长度的多样性,提升了CPU/GPU协同检测网络入侵的性能。实验结果表明,LHPMA增强了HPMA的处理性能,充分发挥了GPU并行处理较短数据包的优势,并且LHPMA提高了网络入侵检测的吞吐量。     

入侵检测系统中特征匹配的改进

有效的入侵检测是保证系统安全所必不可少的。特征匹配是现有入侵检测系统所使用的基本方法。网络的高速发展,现有的特征匹配方法已成了高速网络环境下入侵检测的瓶颈。文章论述了通过在现有匹配方法的基础上引入协议分析的多层次入侵检测匹配,能减小目标匹配范围,提高系统检测效率。     

基于特征值的多模式匹配算法及硬件实现

针对当前各种模式匹配算法处理速率缓慢,无法满足高速网络入侵检测需求的现状,文章首次提出了一种全新的基于特征值的多模式匹配算法。该算法运用两次匹配的思想,并且由简单硬件实现,解决了多模式匹配算法很难用硬件实现的难题,大幅度地提高了系统的匹配速率。通过实验验证该算法完全可以满足高速网络中入侵检测、文本搜索、病毒扫描、信息查询等数据处理的要求。     

高速网络环境下的入侵检测技术研究

首先介绍了目前高速网络环境下的入侵检测系统的研究概况,接着对基于FPGA和基于负载均衡技术的两类入侵检测系统模型进行了分析,并重点研究了基于网络处理器的采用负载均衡技术的入侵检测系统中的关键技术即数据捕获技术、负载均衡技术和数据分析技术.