随着计算机网络的发展,网络安全问题尤其是网络内部的安全日益显的更加重要。加密软件处理信息的加密和解密运算需要占用CPU的资源,降低了系统运行的效率;硬件加密卡虽然提高了加密速度,但它需要使用单独的加密装置,这就为计算机的管理增加了额外的负担;本论文的加密网卡克服了上述两个问题,它简化了信息处理过程,提高了整个网络的性能,起到了端到端的数据通信的保护。 本论文深入地研究了IPSec协议,并且着重的研究了密钥交换IKE协议,IKE能够自动生成密钥,解决了以往密钥传输的不安全问题;然后本文又研究了网卡的工作原理及以太网的802.3协议,分析了在网卡中实现IPSec协议的可行性;在此基础上本文又研究了IPSec协议默认的几种加密算法,并由此提出一种新的速度快、加密强度高加密算法—排列码加密算法。本文在以上研究的基础上设计了加密网卡方案,给出了加密网卡的硬件和软件设计方案,并就加密、解密模块的设计及嵌入做了进一步的研究。最后本文提出了对IPSec协议进行改进的建议。 该加密网卡可以根据用户要求对数据进行加密/解密处理,或者进行明文的直接发送/接收。解决了以往密钥传输的问题,并为数据传输起到了双重保护作用。