随着近几年互联网的飞速发展,电子商务、移动支付、互联网金融、网络银行、O2O平台等已经融入了每个人的生活,搜索引擎、多媒体网络信息传输、社交网络也早就与我们息息相关。人们逐渐习惯并且依赖于通过计算机从网络获取各种各样的信息或者编辑信息在网络上传输,互联网的开放性和匿名性使得网络信息变得非常不安全,这使得网络安全问题不断加剧。因此,网络安全产品的研究有着巨大的前景和意义。本文主要设计了一种基于Linux系统、以FPGA为载体的“网络数据加密卡”的实现方案。硬件主要基于FPGA的开发环境以VHDL语言来实现,网卡芯片采用DM9000芯片。软件驱动部分是基于开源Linux系统来实现。本设计主要实现的功能为数据在发送过程中可以通过本“网络数据加密卡”自主选择是否需要对数据进行加密,然后通过互联网进行加密数据或者非加密数据的传输。在接收过程中可以对加密数据进行解密。本设计在FPGA内部主要对祖冲之算法进行了实现。该系统以硬件加密为基础,实现了网络数据的安全加密传输,保证了网络数据传输的可靠性和安全性。本论文对于硬件部分首先进行整体的需求分析和硬件模块化的总体框架进行研究。阐述了基于PCI协议的PCI接口实现和PCI协议原理、DM9000网卡芯片的控制和工作过程。详细介绍在FPGA内部与DM9000芯片连接的控制模块和DM9000操作模块的原理、序列加密祖冲之算法的原理和实现。在软件部分,主要研究了基于Linux系统的PCI接口网卡驱动。其中阐述PCI接口网络设备驱动的整体框架和工作过程,并且详细介绍其中数据的处理机制和网络数据发送接收的工作原理。本设计经过在互联网多台计算机实验验证,安全可靠的实现了数据加密传输。