CN105007281A - 一种基于时间预测的网络同步报文md5加密装置及加密方法 - Google Patents

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袁成伟
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Abstract

本发明涉及一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置及加密方法，加密装置包括报文接收模块、报文缓存模块、MD5算法模块、发送时间预测模块、报文发送模块，其特征在于：报文接收模块与报文缓存模块相连，报文缓存模块分别与MD5算法模块、发送时间预测模块和报文发送模块相连，报文发送模块分别与MD5算法模块和发送时间预测模块相连，MD5算法模块与发送时间预测模块相连。本发明启动后发送时间预测模块会不停地对当前报文与下一报文进行检测，结合当前报文还需要发送多长时间以及下一报文MD5加密算法需要的计算时间预测下一报文的发送时间，并在获取下一报文的发送时间后立即启动MD5加密算法，最终形成流水化操作来确保MD5加密算法的顺利进行。

Description

一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置及加密方法
技术领域
本发明涉及一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置及加密方法，可以应用于所有对网络同步报文进行实时MD5加密的领域。
背景技术
早期的MD5采用软件的方法实现，占用了大量的处理器时间；而用硬件的实现也无法满足所有的应用场合：在千兆网络模式下对网络同步报文进行实时加密时，总是达不到理想的带宽。因在对带时间戳的网络同步报文进行MD5加密时，总是需要在报文发送完成之前完成MD5计算，而MD5的计算时间又比较长，导致带宽提不上去。
发明内容
本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置及加密方法，本发明通过监测当前报文还需要发送多长时间以及MD5算法需要的时间，来预测下一报文发送的时间，提前启动MD5加密算法，并将MD5算法分成多个处理模块，并行处理数据，达到快速实现MD5算法的目的。本发明并采用硬件方法来实现，提高了系统的性能。
本发明的技术方案为：
一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置，包括报文接收模块、报文缓存模块、MD5算法模块、发送时间预测模块、报文发送模块，其特征在于：报文接收模块与报文缓存模块相连，报文缓存模块分别与MD5算法模块、发送时间预测模块和报文发送模块相连，报文发送模块分别与MD5算法模块和发送时间预测模块相连，MD5算法模块与发送时间预测模块相连。
利用一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置的加密方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤(一)报文接收模块负责对接收的所有报文进行判断、信息提取，将提取的信息及报文经报文缓存模块转发到MD5算法模块、发送时间预测模块及报文发送模块；
步骤(二)发送时间预测模块负责监测当前报文和下一报文，用来控制MD5算法的启动以及预测下一报文发送时间，确保在当前报文发送完毕前计算完当前报文的MD5加密算法，并把当前报文的MD5加密算法值发送给报文发送模块，同时准确预测下一报文的发送时间，提前启动下一报文的MD5加密算法；
步骤(三)报文发送模块负责发送接收到的当前报文，并实时提取接收到的当前报文的MD5加密算法值一起发送。
步骤(二)中具体方法为：发送时间预测模块通过检测当前报文还需要发送的时间，然后根据下一报文MD5计算需要的时间，来预测出下一报文的发送时间；精确控制到8-16ns以内；具体公式如下：
△t＝Tcurr_pkt_remain+Tgap-Tmd5_calc
Tcurr_pkt_remain――当前报文还需要发送的时间，单位为ns；
Tmd5_calc――下一报文MD5计算需要的时间，单位为ns；
Tgap――报文发送时间间隔，单位为ns；
只要在△t大于0的时间内，启动MD5算法模块，保证在任何长度的报文，在发送完数据前计算完MD5加密算法值。
报文发送时间间隔如果按照标准以太网协议的时间间隔(96bit)，则Tgap为96ns。
本发明主要针对的是网络报文，对报文发送时间进行预测，来提前计算MD5加密算法；本方案的报文发送时间间隔是按照标准以太网协议的时间间隔(96bit)，如果报文时间间隔有更改，需要相应改变上文中的Tgap值。
本发明是针对连续报文之间进行监测预测的，如果出现断续的情况，第一个报文必须缓存，等待MD5加密算法值计算完毕；但宏观上不影响网络通道的整体带宽。
本发明中由于异步时钟信号的处理，总会引进一定的发送时间误差，可控制在8-16ns以内。
本发明启动后，发送时间预测模块会不停地对当前报文与下一报文进行检测，结合当前报文还需要发送多长时间以及下一报文MD5加密算法需要的计算时间预测下一报文的发送时间，并在获取下一报文的发送时间后立即启动MD5加密算法，最终形成流水化操作来确保MD5加密算法的顺利进行。
本发明实时检测当前报文还需发送时间，预测下一报文发送时间；流水化操作，提高计算效率；快速、精确、灵活的MD5加密算法。
附图说明
图1为本发明的结构图。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明包括报文接收模块、报文缓存模块、MD5算法模块、发送时间预测模块、报文发送模块，其特征在于：报文接收模块与报文缓存模块相连，报文缓存模块分别与MD5算法模块、发送时间预测模块和报文发送模块相连，报文发送模块分别与MD5算法模块和发送时间预测模块相连，MD5算法模块与发送时间预测模块相连。
利用一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置的加密方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤(一)报文接收模块负责对接收的所有报文进行判断、信息提取，将提取的信息及报文经报文缓存模块转发到MD5算法模块、发送时间预测模块及报文发送模块；
步骤(二)发送时间预测模块负责监测当前报文和下一报文，用来控制MD5算法的启动以及预测下一报文发送时间，确保在当前报文发送完毕前计算完当前报文的MD5加密算法，并把当前报文的MD5加密算法值发送给报文发送模块，同时准确预测下一报文的发送时间，提前启动下一报文的MD5加密算法；
步骤(三)报文发送模块负责发送接收到的当前报文，并实时提取接收到的当前报文的MD5加密算法值一起发送。
步骤(二)中具体方法为：发送时间预测模块通过检测当前报文还需要发送的时间，然后根据下一报文MD5计算需要的时间，来预测出下一报文的发送时间；精确控制到8-16ns以内；具体公式如下：
△t＝Tcurr_pkt_remain+Tgap-Tmd5_calc
Tcurr_pkt_remain――当前报文还需要发送的时间，单位为ns；
Tmd5_calc――下一报文MD5计算需要的时间，单位为ns；
Tgap――报文发送时间间隔，单位为ns；
只要在△t大于0的时间内，启动MD5算法模块，保证在任何长度的报文，在发送完数据前计算完MD5加密算法值。
报文发送时间间隔如果按照标准以太网协议的时间间隔(96bit)，则Tgap为96ns。
本发明主要针对的是网络报文，对报文发送时间进行预测，来提前计算MD5加密算法；本方案的报文发送时间间隔是按照标准以太网协议的时间间隔(96bit)，如果报文时间间隔有更改，需要相应改变上文中的Tgap值。
本发明是针对连续报文之间进行监测预测的，如果出现断续的情况，第一个报文必须缓存，等待MD5加密算法值计算完毕；但宏观上不影响网络通道的整体带宽。
本发明中由于异步时钟信号的处理，总会引进一定的发送时间误差，可控制在8-16ns以内。
本发明启动后，发送时间预测模块会不停地对当前报文与下一报文进行检测，结合当前报文还需要发送多长时间以及下一报文MD5加密算法需要的计算时间预测下一报文的发送时间，并在获取下一报文的发送时间后立即启动MD5加密算法，最终形成流水化操作来确保MD5加密算法的顺利进行。
本发明实时检测当前报文还需发送时间，预测下一报文发送时间；流水化操作，提高计算效率；快速、精确、灵活的MD5加密算法。

Claims (4)

1.一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置，包括报文接收模块、报文缓存模块、MD5算法模块、发送时间预测模块、报文发送模块，其特征在于：报文接收模块与报文缓存模块相连，报文缓存模块分别与MD5算法模块、发送时间预测模块和报文发送模块相连，报文发送模块分别与MD5算法模块和发送时间预测模块相连，MD5算法模块与发送时间预测模块相连。
2.利用一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置的加密方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤(一)报文接收模块负责对接收的所有报文进行判断、信息提取，将提取的信息及报文经报文缓存模块转发到MD5算法模块、发送时间预测模块及报文发送模块；
步骤(二)发送时间预测模块负责监测当前报文和下一报文，用来控制MD5算法的启动以及预测下一报文发送时间，确保在当前报文发送完毕前计算完当前报文的MD5加密算法，并把当前报文的MD5加密算法值发送给报文发送模块，同时准确预测下一报文的发送时间，提前启动下一报文的MD5加密算法；
步骤(三)报文发送模块负责发送接收到的当前报文，并实时提取接收到的当前报文的MD5加密算法值一起发送。
3.根据权利要求2所述的一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置的加密方法，其特征在于：步骤(二)中具体方法为：发送时间预测模块通过检测当前报文还需要发送的时间，然后根据下一报文MD5计算需要的时间，来预测出下一报文的发送时间；精确控制到8-16ns以内；具体公式如下：
△t＝Tcurr_pkt_remain+Tgap-Tmd5_calc
Tcurr_pkt_remain 当前报文还需要发送的时间，单位为ns；
Tmd5_calc 下一报文MD5计算需要的时间，单位为ns；
Tgap 报文发送时间间隔，单位为ns；
只要在△t大于0的时间内，启动MD5算法模块，保证在任何长度的报文，在发送完数据前计算完MD5加密算法值。
4.根据权利要求3所述的一种基于时间预测的网络同步报文MD5加密装置的加密方法，其特征在于：报文发送时间间隔Tgap按照标准以太网协议的时间间隔96bit，Tgap为96ns。
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