智能制造车间级网络构建及其安全设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构安排 | 第13-15页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第13页 |
| 1.3.2 本论文结构安排 | 第13-15页 |
| 2 智能制造车间级网络设计方案 | 第15-20页 |
| 2.1 工业互联网网络体系 | 第15页 |
| 2.2 车间级网络威胁与防护措施 | 第15-17页 |
| 2.3 系统总体方案设计 | 第17-19页 |
| 2.4 本章小结 | 第19-20页 |
| 3 系统硬件设计 | 第20-31页 |
| 3.1 FPGA芯片选型 | 第20-21页 |
| 3.2 系统电源设计 | 第21-22页 |
| 3.3 FPGA及外围电路设计 | 第22-30页 |
| 3.3.1 FPGA参考电源 | 第22-24页 |
| 3.3.2 参考时钟 | 第24页 |
| 3.3.3 JTAG配置模块 | 第24-25页 |
| 3.3.4 加解密数据收发接口 | 第25-26页 |
| 3.3.5 DDR3存储模块 | 第26-27页 |
| 3.3.6 网络模块电路 | 第27-29页 |
| 3.3.7 算法FPGA及外围电路设计 | 第29-30页 |
| 3.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 密码算法原理 | 第31-44页 |
| 4.1 AES算法原理 | 第31-39页 |
| 4.1.1 数学基础 | 第32-34页 |
| 4.1.2 AES加密和解密过程 | 第34-35页 |
| 4.1.3 算法具体描述 | 第35-39页 |
| 4.1.4 AES算法工作模式 | 第39页 |
| 4.2 SM4算法原理 | 第39-41页 |
| 4.2.1 轮函数F | 第40页 |
| 4.2.2 加/解密算法 | 第40页 |
| 4.2.3 密钥扩展算法 | 第40-41页 |
| 4.3 SM3算法原理 | 第41-43页 |
| 4.3.1 常数与函数 | 第41-42页 |
| 4.3.2 算法描述 | 第42-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 接口FPGA软件设计 | 第44-56页 |
| 5.1 软件总体架构设计 | 第44-45页 |
| 5.2 DDR3模块设计 | 第45-48页 |
| 5.2.1 转换控制模块 | 第45-46页 |
| 5.2.2 DDR3 UniPHY IP配置 | 第46-48页 |
| 5.3 网络模块设计 | 第48-54页 |
| 5.3.1 UDP/IP协议栈模块 | 第48-52页 |
| 5.3.2 PHY配置模块 | 第52-54页 |
| 5.4 数据收发模块设计 | 第54-55页 |
| 5.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 6 算法FPGA软件设计 | 第56-77页 |
| 6.1 软件总体架构设计 | 第56-57页 |
| 6.2 总体控制设计 | 第57-58页 |
| 6.3 AES算法模块设计 | 第58-64页 |
| 6.3.1 AES算法架构 | 第58-59页 |
| 6.3.2 加密模块 | 第59-62页 |
| 6.3.3 密钥扩展模块 | 第62-64页 |
| 6.4 SM4算法模块设计 | 第64-67页 |
| 6.4.1 SM4算法架构 | 第64页 |
| 6.4.2 算法控制模块 | 第64-65页 |
| 6.4.3 加解密轮函数模块 | 第65-66页 |
| 6.4.4 密钥扩展模块 | 第66-67页 |
| 6.5 SM3算法模块设计 | 第67-71页 |
| 6.5.1 SM3算法架构 | 第67页 |
| 6.5.2 预处理 | 第67-69页 |
| 6.5.3 核心算法模块 | 第69-71页 |
| 6.6 仿真 | 第71-76页 |
| 6.6.1 测试平台设计 | 第71页 |
| 6.6.2 仿真过程 | 第71-76页 |
| 6.7 本章小结 | 第76-77页 |
| 7 系统测试 | 第77-91页 |
| 7.1 系统测试方案 | 第77-79页 |
| 7.2 系统模块测试 | 第79-85页 |
| 7.2.1 模块测试过程 | 第79-85页 |
| 7.2.2 模块测试结果 | 第85页 |
| 7.3 系统整体测试 | 第85-90页 |
| 7.3.1 整体测试过程 | 第85-90页 |
| 7.3.2 整体测试结果 | 第90页 |
| 7.4 本章小结 | 第90-91页 |
| 8 总结及展望 | 第91-93页 |
| 8.1 总结 | 第91-92页 |
| 8.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-96页 |
| 附录A 核心程序 | 第96-104页 |
| 附录B 关键仿真图 | 第104-110页 |
| 附录C 系统测试图 | 第110-113页 |
| 附录D 系统原理图 | 第113-120页 |
| 附录E 工程和资源占用 | 第120-122页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 | 第122-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
