[发明专利]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

说明书

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。