[发明专利]一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法及装置

说明书

本发明提供一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法及装置，所述方法包括如下步骤：S1.为服务器配置PCI密码卡的硬件软件环境，安装PCI密码卡及其设备驱动，将环境配置完成的服务器作为宿主机，并设置宿主机开启CPU虚拟化；S2.在宿主机安装qemu工具，并为qemu工具配置kvm模块、crypto密码模块、virtio虚拟IO模块及virtio后端驱动；S3.通过qemu工具创建镜像，并启动虚拟机，在虚拟机安装virtio前端驱动；S4.虚拟机中应用通过virtio前端驱动与宿主机中virtio后端驱动建立连接，再通过PCI密码卡设备驱动访问宿主机PCI密码卡进行加解密的加速。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法及装置。

背景技术

kvm-qemu，是一种linux系统下的虚拟化方案，kvm是linux内核提供的虚拟化架构，qemu是一个主机上的虚拟机控制器。

virtio，是虚拟IO半虚拟化技术。

密码卡作为信息安全领域重要的基础设备，提供了一系列的信息安全基础功能，例如真随机数的生成、数据的加密解密、文件的签名验签、密码的生成和安全存储，通过搜集环境物理噪声生成的真随机数具有更高的安全性，基于硬件的加解密操作能够提供更快的速度，相较于基于软件的实现，密码卡能够提供更安全、可靠、高性能的密码运算服务，在一些关键的安全领域，例如CA系统、秘钥管理系统、VPN安全网关起到重要作用，广泛应用于政府、银行、证券、电子商务、电信等行业，PCI密码卡是一种通过PCI/PCIe接口连接到计算机主板的密码卡。

在信息安全领域，涉及到关键密码计算的服务，一般需要部署到安装有密码卡设备的物理服务器上，因为这些密码计算依赖于密码卡设备，这就增加了设备采购和运维成本。虽然当前已经有基于全虚拟化技术实现的在虚拟机中访问PCI密码卡的方案，但是由于全虚拟化技术中涉及到数据传输链路长，数据在虚拟机和宿主机之间传输过程中拷贝次数多，导致虚拟机内部访问宿主机PCI密码卡设备IO性能损耗严重。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法及装置，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述虚拟机中访问PCI密码卡采用全虚拟化技术导致数量链路长，数据在虚拟机和宿主机之间传输过程中拷贝次数多，导致虚拟机内部访问宿主机PCI密码卡设备IO性能损耗严重的缺陷，本发明提供一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法及装置，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种实现虚拟机中访问PCI密码卡的方法，包括如下步骤：

S1.为服务器配置PCI密码卡的硬件软件环境，安装PCI密码卡及其设备驱动，将环境配置完成的服务器作为宿主机，并设置宿主机开启CPU虚拟化；

S2.在宿主机安装qemu工具，并为qemu工具配置kvm模块、crypto密码模块、virtio虚拟IO模块及virtio后端驱动；

S3.通过qemu工具创建镜像，并启动虚拟机，在虚拟机安装virtio前端驱动；

S4.虚拟机中应用通过virtio前端驱动与宿主机中virtio后端驱动建立连接，再通过PCI密码卡设备驱动访问宿主机PCI密码卡进行加解密的加速。

进一步地，步骤S1具体步骤如下：

S11.将PCI密码卡安装到服务器的PCI或者PCIe插槽；

S12.在服务器安装linux操作系统及PCI密码卡设备驱动；

S13.将配置完成PCI密码卡硬件软件环境的服务器作为宿主机；

S14.检查宿主机是否开启CPU虚拟化；