CN216819854U - 一种基于PCIe接口的口令破解加速板卡和口令破解系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于PCIe接口的口令破解加速板卡和口令破解系统，该加速板卡，包括多个口令破解运算芯片，口令破解运算芯片具有PCIe接口，该加速板卡还包括FPGA，每个口令破解运算芯片通过其自身的PCIe接口连接FPGA，该加速板卡上设有用于通信连接外部设备的PCIe外接口，FPGA通信连接该PCIe外接口以通信连接外部设备。本实用新型的口令破解加速板卡采用PCIe接口进行通信，由于PCIe接口的数据传输率较高，能够充分发挥口令破解运算芯片的计算能力，在较大程度上提高口令破解效率；本实用新型的口令破解加速板卡能够作为插件直接插装到服务器的PCIe插槽中进行使用，无须制造成一台口令破解设备整机来为服务器提供口令破解服务，使用方便且节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及口令破解加速板卡技术领域，尤其涉及一种基于PCIe接口的口令破解加速板卡和口令破解系统。
背景技术
随着计算机网络技术迅速发展，我们进入了网络信息时代，而如何保证网络安全是网络信息时代的重中之重。身份认证是确保网络安全的重要方式，采用口令进行身份认证是目前来说最为主要的一种身份认证方式，广泛应用于电子商务、网上银行以及社交媒体等领域。而威胁网络安全的主要因素是口令被黑客攻击破解，从而造成网络用户信息泄露、财务损失。业内通常采用口令破解的方式来检验口令加密算法的安全性，促进口令加密算法的发展。口令加密算法通常复杂度较高，对其进行口令破解需要较高的计算性能才能保证破解时效性，因而市面上出现了专门的口令破解设备(见图1)，这种口令破解设备作为一个整机来为服务器提供口令破解服务。口令破解设备通常采用多个口令破解加速板卡来保证达到较高的计算性能，确保破解口令的时效性。现有的口令破解加速板卡包括CPLD以及多个专用的口令破解运算芯片，这些口令破解芯片有QSPI接口，各个口令破解运算芯片分别通过QSPI接口(即队列串行接口)通信连接CPLD。由于CPLD性能较弱，现有的口令破解加速板卡本身无法支持口令破解任务的分发校验，因此现有的口令破解设备专门设置一个管理设备来执行口令破解任务的分发校验，管理设备通过多个QSPI接口分别通信连接各个口令破解加速板卡的CPLD。在需要为服务器提供口令破解服务时，口令破解设备的管理设备就通过网络通信连接服务器，从而为服务器提供口令破解服务。
由于现有的口令破解加速板卡的口令破解运算芯片和CPLD之间采用QSPI接口进行数据传输，QSPI接口数据传输率较低，最高只能达到14.3Mbps，而口令破解运算芯片性能较高，计算速度较快，如此则造成传输速度跟不上计算速度，目前唯有通过口令字符部分穷尽的方式来对数据进行压缩传输，提高传输速率，但这样一来，又会给口令破解运算芯片增加大量非必要的口令计算，浪费算力，不能充分发挥口令破解运算芯片的计算能力，导致口令破解效率较低。并且，现有的口令破解加速板卡进行对外通信连接的接口也是QSPI接口，此接口采用欧式插座9001-11641C00A作为物理接口，这种物理接口只能专门用于连接管理设备以组成一台口令破解设备，无法兼容连接通用型服务器，导致现有的口令破解加速板卡无法作为插件直接在通用型服务器上使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种口令破解加速板卡以及包括该加速板卡的口令破解系统，该加速板卡兼容性较好。
为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种基于PCIe接口的口令破解加速板卡，包括多个口令破解运算芯片，所述口令破解运算芯片具有PCIe接口，该口令破解加速板卡还包括FPGA，每个所述口令破解运算芯片通过其自身的PCIe接口连接所述FPGA，该加速板卡上设有用于通信连接外部设备的PCIe外接口，所述FPGA通信连接该PCIe外接口以通信连接外部设备。
可选的，所述PCIe外接口为PCIe插头。
可选的，口令破解加速板卡还包括电连接FPGA的温度传感器。
可选的，口令破解加速板卡还包括电连接各个口令破解运算芯片的电源管理模块。
可选的，所述电源管理模块包括为口令破解运算芯片提供内核电压的核心电源管理芯片MPM3695-100以及为口令破解运算芯片提供IO电压的降压转换器，所述降压转换器的PGOOD引脚电连接所述核心电源管理芯片MPM3695-100的使能引脚，从而以所述降压转换器的PGOOD引脚输出信号作为所述核心电源管理芯片MPM3695-100的使能信号。
可选的，所述降压转换器采用TPS53319芯片。
本实用新型第二方面提供了一种口令破解系统，包括多个口令破解加速板卡和服务器，所述口令破解加速板卡是如上所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，每个所述口令破解加速板卡通过其PCIe外接口通信连接所述服务器。
可选的，所述服务器设有多个PCIe插槽，所述多个口令破解加速板卡分别插入所述多个PCIe插槽中从而实现通信连接所述服务器。
本实用新型的口令破解加速板卡采用了FPGA，其性能优于CPLD，能够处理口令破解任务的转发、分发与校验工作，如此则取消管理设备，节省了成本；在口令破解加速板卡内部，FPGA和口令破解运算芯片之间采用PCIe接口进行数据传输，在口令破解加速板卡的对外通信方面，连接的接口也采用PCIe接口，由于PCIe接口的数据传输率较高，可达到4Gbps，能够满足口令破解运算芯片的要求，故能够充分发挥口令破解运算芯片的计算能力，在较大程度上提高口令破解效率；由于本实用新型的口令破解加速板卡采用PCIe接口进行对外通信连接，PCIe接口为常见的服务器接口，例如服务器上设有多个PCIe插槽，这样一来，本实用新型的口令破解加速板卡能够作为插件直接插装到服务器的PCIe插槽中进行使用，无须制造成一台口令破解设备整机来为服务器提供口令破解服务，使用方便且节省了成本。
附图说明
图1是现有的口令破解系统的结构框图；
图2是本实用新型提供的口令破解系统的结构框图；
图3是本实用新型提供的口令破解运算芯片的结构框图；
图4是本实用新型提供的口令破解系统的电源管理模块与口令破解运算芯片之间的电性连接示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。
如图2所示，口令破解系统包括多个口令破解加速板卡。口令破解加速板卡包括FPGA以及多个口令破解运算芯片。每个口令破解运算芯片通过自身的PCIe接口电连接FPGA。口令破解加速板卡还包括电连接各个口令破解运算芯片的电源管理模块。如图4所示，电源管理模块包括为口令破解运算芯片提供内核电压的核心电源管理芯片MPM3695-100以及为口令破解运算芯片提供IO电压的降压转换器TPS53319。口令破解运算芯片的上电顺序是先IO上电再内核上电，也就是说，核心电源管理芯片MPM3695-100需要在降压转换器TPS53319输出IO电压给口令破解运算芯片之后，才输出内核电压给口令破解运算芯片。对于此上电问题，降压转换器TPS53319的PGOOD引脚在降压转换器TPS53319输出目标电压后指示高电平，即输出高电平，这意味着降压转换器TPS53319已输出IO电压给口令破解运算芯片了，因此，本实施例把降压转换器TPS53319的PGOOD引脚设计成电连接核心电源管理芯片MPM3695-100的使能引脚，如此则以降压转换器TPS53319的PGOOD引脚输出信号作为核心电源管理芯片MPM3695-100的使能信号，降压转换器TPS53319的PGOOD引脚输出高电平后，核心电源管理芯片MPM3695-100接收到使能信号则启动输出内核电压给口令破解运算芯片。
如图2所示，口令破解系统还包括服务器，服务器设有多个PCIe插槽。口令破解加速板卡设有电连接FPGA的PCIe外接口，该PCIe外接口为PCIe插头，当需要使用口令破解加速板卡来为服务器提供口令破解服务时，用户可以把多个口令破解加速板卡分别插装到服务器的多个PCIe插槽中，从而通过PCIe外接口通信连接服务器。如图3所示，口令破解运算芯片包括数据传输模块、任务分发模块、缓存模块以及多个计算模块。数据传输模块电连接任务分发模块，任务分发模块电连接各个计算模块的口令数据输入端，各个计算模块的口令数据输出端分别电连接缓存模块，缓存模块电连接数据传输模块，数据传输模块通过本口令破解运算芯片的PCIe接口电连接口令破解加速板卡的FPGA。在使口令破解加速板卡连接好服务器之后，本口令破解系统就可执行如下口令破解流程：服务器通过PCIe外接口把口令破解任务数据传输给口令破解加速板卡的FPGA，FGPA接收到口令破解任务数据后分发给该加速板卡的各个口令破解运算芯片的数据传输模块，数据传输模块接收到口令破解任务数据后转发给本运算芯片的任务分发模块，任务分发模块则把接收到的口令破解任务数据分发给本运算芯片的各个计算模块进行口令破解计算，各个计算模块破解完毕后先把破解数据缓存到缓存模块中，然后令缓存模块把缓存的破解数据发送给数据传输模块，数据传输模块就通过本运算芯片的PCIe接口把破解数据发送给FPGA，FGPA接收到破解数据之后，通过PCIe外接口把破解数据返回给服务器。
口令破解加速板卡还包括电连接FPGA的温度传感器，在口令破解运算芯片进行口令破解计算的过程中，FPGA利用该温度传感器监测本加速板卡的温度，若监测到本加速板卡的温度超过预设阈值，则调整口令破解运算芯片的工作主频，防止因温度过高导致板卡电路烧坏。
由于本实用新型的口令破解加速板卡采用插头形式的PCIe接口进行对外通信连接，PCIe接口为常见的服务器接口，例如服务器上通常设有PCIe插槽，这样一来，本实用新型的口令破解加速板卡能够作为插件直接插装到服务器的PCIe插槽中进行使用，无须制造成一台口令破解设备整机来为服务器提供口令破解服务，使用方便且节省了成本。由于口令破解运算芯片的破解算法通常是固定的，像现有技术中那样制成口令破解设备整机的话，该口令破解设备所支持的破解算法数量就会固定了，而本实用新型的口令破解加速板卡能够作为服务器的插件进行使用，可以灵活调整组合使用多种加速板卡，例如与GPU加速板卡进行组合使用，如此则能够根据需求灵活调整使用多种破解算法。
如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。
Claims (8)
1.一种基于PCIe接口的口令破解加速板卡，包括多个口令破解运算芯片，其特征是，所述口令破解运算芯片具有PCIe接口，该口令破解加速板卡还包括FPGA，每个所述口令破解运算芯片通过其自身的PCIe接口连接所述FPGA，该加速板卡上设有用于通信连接外部设备的PCIe外接口，所述FPGA通信连接该PCIe外接口以通信连接外部设备。
2.如权利要求1所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，其特征是，所述PCIe外接口为PCIe插头。
3.如权利要求1所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，其特征是，包括电连接FPGA的温度传感器。
4.如权利要求1所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，其特征是，包括电连接各个口令破解运算芯片的电源管理模块。
5.如权利要求4所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，其特征是，所述电源管理模块包括为口令破解运算芯片提供内核电压的核心电源管理芯片MPM3695-100以及为口令破解运算芯片提供IO电压的降压转换器，所述降压转换器的PGOOD引脚电连接所述核心电源管理芯片MPM3695-100的使能引脚，从而以所述降压转换器的PGOOD引脚输出信号作为所述核心电源管理芯片MPM3695-100的使能信号。
6.如权利要求5所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，其特征是，所述降压转换器采用TPS53319芯片。
7.一种口令破解系统，包括多个口令破解加速板卡和服务器，其特征是，所述口令破解加速板卡是如权利要求1～6任一项所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，每个所述口令破解加速板卡通过其PCIe外接口通信连接所述服务器。
8.如权利要求7所述的口令破解系统，其特征是，所述口令破解加速板卡具体是如权利要求2所述的基于PCIe接口的口令破解加速板卡，所述服务器设有多个PCIe插槽，所述多个口令破解加速板卡分别插入所述多个PCIe插槽中从而实现通信连接所述服务器。
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