HDMI CEC的设计与实现

HDMI CEC的设计与实现

摘要:基于FPGA的设计流程,通过对HDMI CEC的协议分析,架构定义,RTL编写及功能仿真,到最后FPGA验证,结果表明,该设计能较好的满足功能和时序要求,也能作为一个IP核,方便地相关电子产品领域应用。

关键词:HDMI;CEC;FPGA

Design and implement for HDMI CEC

ZHANG Yong, HUANG Shi-zhen

(Fujian key Laboratory of Microelectronics & Integrated Circuits, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China)

Abstract: Designed and implemented for HDMI(High Definition Multimedia Interface)CEC(Consumer Electronic Control)base on the flow of FPGA(filed program gate array), from protocol analyzed, architecture defined, RTL(register transmit level) write, and function simulation .Finally, implement with FPGA .The result show that this design meet the timing and function well. It maybe applies comfortably in the relational electronic production filed as an IP core.

Key word: HDMI; CEC; FPGA

1引言

由于HDTV(High Definition Television)市场的需求,HDMI(High-Definition Multimedia Interface)接口已被消费者广泛接受,成为HDTV和相关消费类电子产品公认的高速接口标准。同时,HDMI中的CEC(Consumer Electronic Control)的功能也得到了相当的重视。如今,在很多不同品牌的HDMI上都可以看到带有CEC的功能,如松下电器(Panasonic)的VIERALINK,三星电子(Samsung)的ANYNET+,LG电子的SIMPLINK,索尼(Sony)的BRAVIA SYNC,索普(Sharp)的FAMILINK等[1]。功能主要是在不同的电器之间进行通信,从而实现比如一键开机、一键录像之类的效果。

本设计中的CEC是基于HDMI 规格中定义的接口协议,经仿真测试及FPGA验证,最终将集成到HDMI接口芯片里。设计的CEC模块也可作为一个IP核在相关领域应用。

2CEC协议

CEC接口只包含一根双向的信号线:CEC。CEC总线的数据以帧的形式传输[2]。每帧包括一个开始比特(Start bit),帧头块(header block),帧体块(data block)。如果图1所示。其中Data block的长度取决于具体的命令,有效范围是0到15byte。

表1是帧头和帧体的结构。每个帧头块或帧体块包括10个比特,其中前八位是信息位,第九位是EOM(消息结束,end of message),最后一位是应答位。帧头和帧体的结构相同,区别仅仅是信息位。

根据CEC标准,CEC信号用不同的占空比表示Start 位,逻辑0和逻辑1,如图3所示。

3CEC设计与实现

本设计中的CEC模块主要包含bit control、byte control以及寄存器的接口等3个子模块。其中bit control主要负责比特级别的处理,比如CEC时序的校准,Start bit的产生和检测,信息比特0和1的产生和检测,仲裁判决等等。Byte control将bit control接收到的比特数据,经过并行化,变成byte control的数据。同时将byte control的数据,经过串行化,作为bit control 的输入。Byte control中包含两个FIFO。用户发送的CEC命令首先被存入到一个TFIFO里,经过byte control转换到bit control,最终输出。从CEC总线上接受到的消息,也被存入到一个RFIFO中,经过bit control转换到byte control,最终被用户读出。CEC register interface是个寄存器读写的接口。

CEC模块总体框图如图3所示。

3.1 Bit Control的设计

根据CEC标准,CEC信号用不同的占空比表示逻辑0和逻辑1。为了确定是0还是1,我们需要一个参考时间源,通过填写寄存器CEC Timing Reference Register,以产生一个4.8 ms的时间基准。CEC bit control以这个时间基准为参考,产生和检测比特级别的信号。

CEC总线上同时接了很多器件,并且这些器件可以同时发起消息传递。因此,当冲突发生时,CEC有相应的机制保证有唯一的某个器件可以单独占有总线,这就是仲裁。CEC总线的低电平由器件驱动,高电平由一个27 kΩ的上拉电阻上拉产生。由于高电平可以被低电平覆盖,所以仲裁的结果是输出逻辑0(逻辑0有更长时间的低电平)的器件获得总线。

当CEC要发送消息时,首先要查看CEC总线是否忙碌。如果空闲并且满足等待时间,CEC bit

control开始发送消息,发送消息的同时,CEC bit control需要不停的检测总线数据。如果总线上的数据和发送的数据不同,表明CEC失去仲裁(在发送initiator address期间)或者CEC消息的接收端(follower)无法接受本消息(在发送data block期间)。CEC bit control应该设置LOST_ARBIT,并且立刻停止发送剩余消息内容。在CEC发送新的消息时,CEC bit control应该清除LOST_ARBIT。

根据CEC标准每个header block或者data block都包含一个响应位。如果接收端地址不是广播地址,接收端器件通过发送逻辑0来响应发送端,表明一个完整的字节已经收到。如果是广播地址,接收端器件(所有连在总线上的器件)通过发送逻辑1来表明广播消息已被接受。对于上面情况的反面情形(非广播地址时没有收到ACK,广播地址时收到ACK),CEC bit control 应该设置NO_ACK。在CEC发送新的消息时,CEC bit control应该清除NO_ACK。

根据CEC标准,逻辑0和1的周期在2.05 ms到2.75 ms之间(标准为2.4 ms)。CEC bit control检测总线上的信号,如果小于2.05 ms或超过2.75 ms,CEC bit control要做相应的寄存器设置。需要注意的是,错误检测不在start bit期间执行。如果消息是CEC总线发送期间发生了上述的错误,CEC bit control要发送长达3.6 ms的低电平来通知发送端。这种信号称为错误通知信号。同样,如果CEC bit control在总线上检测到错误通知信号,要立刻停止正在发送的消息,并且做出相应的寄存器设置。在CEC发送新的消息时,CEC bit control应该清除相应设置。CEC bit control框图如图4所示。

3.2 Byte Control的设计

根据CEC标准,CEC在进行发送前要先进行地址匹配,CEC的帧头中包括initiator address 和destination address。在发送消息之前,用户首先配置寄存器,其中的INIT_ADDR被认为就是CEC的逻辑地址。CEC总线上目标地址和该寄存器值匹配的,CEC要响应消息,并且接受其后总线上的消息内容。

CEC同时支持CEC广播功能,即对于destination为0xF的消息,CEC也能接受,同时设置寄

存器来指示。CEC接收到发给自己的非广播消息,应该清除相应的标志。

CEC标准定义了仲裁和发送失败的重发机制和时间间隔(单位为date),如表2所示。

为了便于软件重发时序控制,CEC Byte Control内置一个Counter。该Counter在消息结束之后自动清零,然后每隔0.3 ms,Counter增加1。一个Data bit是2.4 ms,对应着该Counter增加到8。如表3所示。

CEC byte control框图如图5所示。

3.3 CEC寄存器接口

寄存器接口是一个握手协议接口。当进行写时,cec_ack信号在rab_write信号有效后的下一个周期被设置。当进行读时,cec_ack信号在rab_read信号有效后的下个周期被设置,同时将地址上的数据读出。寄存器接口协议图6所示。

4CEC的仿真验证

设计中使用的仿真软件是Synopsys公司的VCS和NOVAS公司的Verdi,并采用FPGA进行验证。CEC发送1 byte的仿真波形结果如图7所示,CEC接收1 byte 的结果如图8所示,CEC 发送和接收15 bytes的结果如图9所示。

5结束语

设计并实现了一个基于FPGA流程的HDMI CEC模块。从协议分析、架构定义、RTL 编写,到功能仿真、及FPGA验证,较好地满足了设计的要求,能作为一个软核在相关领域应用。

参考文献

[1] https://www.sodocs.net/doc/8413505095.html,,HDMI Founder官方网站

[2] High Definition Multimedia Interface Specification Version 1.3a,2006.11,170-190.

作者简介

张涌,硕士,福州大学物信学院。

黄世震,副教授,福建省微电子集成电路重点实验室主任,主要从事集成电路的研究。本文摘自中国论文网，原文地址：https://www.sodocs.net/doc/8413505095.html,/8/view-1058319.htm

2019信息网络安全专业技术人员继续教育(信息安全技术)习题与答案

信息安全技术 第一章概述 第二章基础技术 一、判断题 1.加密技术和数字签名技术是实现所有安全服务的重要基础。（对） 2.对称密码体制的特征是 :加密密钥和解密密钥完全相同 ,或者一个密钥很容易从另ー个密钥中导出。（对） 3.对称密钥体制的对称中心服务结构解决了体制中未知实体通信 困难的问题。（错） 4.公钥密码体制算法用一个密钥进行加密 ,!而用另一个不同但是有关的密钥进行解密。（对） 5.公钥密码体制有两种基本的模型 :一种是加密模型 ,另一种是解密模型（错） 6.Rabin 体制是基于大整数因子分解问题的 ,是公钥系统最具典型意义的方法。（错） 7.对称密码体制较之于公钥密码体制具有密钥分发役有安全信道 的限制 ,可实现数字签名和认证的优点。（错） 8.国密算法包括SM2,SM3和 SM4. （对）

9.信息的防篡改、防删除、防插入的特性称为数据完整性保护。（对） 10.Hash 函数的输人可以是任意大小的消息，其输出是一个长度随输 入变化的消息摘要。（错） 11.数字签名要求签名只能由签名者自己产生。（对） 12、自主访问控制 (DAC)是基于对客体安全级别与主体安全级别的比 较来进行访问控制的。（错） 13.基于角色的访问控制(RBAC)是基于主体在系统中承担的角色进行 访问控制，而不是基于主体的身份。（对） 二、多选题 1.公钥密码体制与以前方法的区别在于()。 A.基于数学函数而不是替代和置换B、基于替代和置换 C.是非对称的，有两个不同密钥 D.是对称的，使用一个密钥 2.公钥密码的优势体现在()方面。 A.密钥交换 B.未知实体间通信 C.保密服务 D.认证服务 3.以下属于非对称算法的是()。 A.RSA B.DSA C.AES D.ECC 4.密钥生命周期过程包括( )

网络考试系统设计与实现正文

第1章绪论 1.1 开发背景 随着互联网应用的不断发展，网络考试系统也逐渐成为校园信息化发展的趋势，学校基本都有网络覆盖，硬件条件也比较完善，这为网络考试系统的发展提供了良好的基础。利用信息化技术推动教学改革是当前学校教育改革的一条重要思想，是提高教学质量的重要举措。 考试方式中，从出卷、印刷、监考、评分等等一系列的操作，教师有大量繁重的工作要做，学生也难及时发现自己的考试问题。网络考试系统可以克服传统考试的弊端，考题由计算机自动抽取，考生自助答题，计算机自动评分，教师可以对学生答题情况进行详细分析，提高了考试效率与作用。学生的考试成绩也是教学工作中非常重要的部分，学科考试不仅是衡量学生学习成果的重要手段，而且与教师的教学质量密切相关。根据考试结果对学生的学习掌握知识情况和教师教学情况做出评价，这既能激励学生学习进步，同时也能不断提高教师的教学质量。 结合目前网络远程教育的不断发展，网络考试系统还能使参考人员考试不会受地理和时间的限制。提高了考试工作的效率,避免了中间环节的投入和资源浪费，网络考试适应了信息化教育发展的要求，同时也能为技能培训，学校教学成果检验等方面提供帮助,具有广阔的应用前景，为此研究和开发了网络考试系统。 1.2 课题的意义 本次设计的网络考试系统，正是顺应了教育信息化改革的大趋势，是Internet 技术与计算机技术在教育教学领域的应用。网络考试系统，它将给现代教育教学的考试，提供一个很好的解决方案，成为教育教学管理的最佳辅助方式之一，让传统教育中的考试也朝网络化的方向发展。 网络考试系统借助计算机技术，在Windows平台上，使用IE浏览器，完成考试、交卷等考试任务，还可以通过互联完成考试结果的管理。后台借助数据库，各考点可以通过网络获取题库。学生通过网络选择开考的试卷，然后进行网络作答。做完试卷后，学生便能够网络自动交卷。交卷同时，系统将把客观题自动评分，生成考试临时成绩。教师可网络查看各考生的试卷，并且给出主观题成绩。同时网络考试系统，可对学生基本信息及考试成绩信息进行查询等管理，也有利于学校教务的管理。

加密解密软件的设计与实现

课程设计任务书 2010—2011学年第二学期 专业：计算机科学与技术学号：080101010 姓名：刘海坤 课程设计名称：计算机网络课程设计 设计题目：加密解密软件的设计与实现 完成期限：自2011 年 6 月21 日至2011 年 6 月26 日共 1 周 设计目的: 本程序设计所采用的就是DES算法，同时利用Java的GUI编程，生成文本对话框，对文件的路径进行选择、提供密钥框、加密和解密按钮。 功能要求：根据DES算法，设计加密解密软件来为各种文件加密解密。 一、设计的任务：根据设计整体需求，本人负责窗体的设计与实现和目标文件 的导入模块。 二、进度安排： 三、主要参考资料： [1] 谢希仁.计算机网络教程.北京: 人民邮电出版社,2006. [2] 耿祥义.Java2使用教程:清华大学出版社,2006. [3] 方敏，张彤.网络应用程序设计.西安:电子科技大学出版社,2005. [4] 黄超.Windows下的网络编程.北京:人民邮电出版社,2003. 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：年月日

摘要 随着计算机的应用和网络技术的不断发展，网络间的通讯量不断的加大，人们的个人信息、网络间的文件传递、电子商务等方面都需要大力的保护，文件加密技术也就随之产生。文件的加密主要是由加密算法实现，加密算法有多种，常见的有RSA、DES、MD5等。本程序设计对文件的加密使用的是DES加密算法。 DES是分块加密的。DES用软件进行解码需要用很长时间，而用硬件解码速度非常快，1977年，人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密，而且需要12个小时的破解才能得到结果。所以，当时DES被认为是一种十分强壮的加密方法。但今天，只需二十万美元就可以制造一台破译DES的特殊的计算机，所以现在 DES 对要求“强壮”加密的场合已经不再适用了。 Java语言具有简单、安全、可移植、面向对象、健壮、多线程、体系结构中立、解释执行、高性能、分布式和动态等主要特点。利用Java语言中秘密密钥工厂对DES算法的支持，使程序实现文件加密、解密两大功能更简单。 本程序设计所采用的就是DES算法。同时利用Java的GUI编程，生成文本对话框，对文件的路径进行选择、提供密钥框、加密和解密按钮。 使用本程序可以对txt，word等多种文件进行加密解密，使用便捷实用，功能完善，满足了用户对文件安全性的需求。 关键词：JA V A ，DES，加密，解密。

加密软件技术原理

企业加密软件是近十年来热度非常高的一款软件安全产品，并且呈现着每年逐渐上升的趋势。 目前，市场上加密技术主要分为透明加密以及磁盘加密两种方式；因透明加密技术的操作简单并且不改变员工工作习惯，因此更加容易得到青睐。 下面对透明加密技术原理与标准作一个简析 AES加密标准 1977年1月公布的数据加密标准DES(Data Encrption Standard)经过20年的实践应用后，现在已被认为是不可靠的。1997年1月美国国家标准和技术研究所(NIST)发布了高级加密标准(AES-FIPS)的研发计划，并于同年9月正式发布了征集候选算法公告，NIST希望确定一种保护敏感信息的公开、免费并且全球通用的算法作为AES，以代替DES。NIST对算法的基本要求是：算法必须是私钥体制的分组密码，支持128位分组长度和129、192、256bits密钥长度。AES的研究现状 从1997年NIST发布了高级加密标准AES的研发计划到现在，对AES的研究大致可以分成三个阶段。第一阶段是从1997到2000年，研究的主要方向是提出候选算法并对各候选算法的性能进行分析。在此期间共提出了十五个候选算法，最终Rijndael算法胜出并用于AES 中。Rijndael算法是一种可变分组长度和密钥长度的迭代型分组密

码，它的分组长度和密钥长度均可独立地指定为128bits、192bits、256bits，它以其多方面的优良性能，成为AES的最佳选择。Rijndael 算法能抵抗现在的所有己知密码攻击，它的密钥建立时间极短且灵活性强，它极低的内存要求使其非常适合在存储器受限的环境中使用，并且表现出很好的性能。第二阶段是从2000年Rijndael算法胜出后到2001年NIST发布FIPS PUBS197文件前。在此阶段对AES的研究转到了对Rijndael算法的研究和分析、设计AES的工作模式上。第三阶段是从FIPS PUBS197发布到现在。在此阶段，研究的方向可以分成两个主要方向：一个是继续研究Rijndael算法本身的性能，特别是其安全性分析；另一个就是AES的实现和应用的研究。 算法设计主要研究算法设计遵循的原则和整体结构，为性能分析提供了一条途径。从算法的结构上分析算法性能是简单有效的，研究算法整体结构上的缺陷为提出新的密码分析方法提供新的手段。另一方面，研究AES的算法设计对研发新的分组密码提供了设计原则和参考。目前分组数据加密算法的整体结构有两大类：Feistel网络、非平衡Feistel网络和SP网络。 性能分析主要研究算法的各项特性，性能分析主要可以分为实现分析和密码分析两类。实现分析主要研究AES算法可实现的能力。当前实现性分析主要集中在AES的硬、软件实现的难易度和实现算法的效率等领域中。密码分析则是在理论上对现有加密算法进行研究的主要方向。密码分析主要研究AES算法抵抗现有己知密码攻击的能力，

MATLAB虚拟现实技术实现飞机绕大楼

MATLAB虚拟现实VR程序编写 摘要 MATLAB提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。其语句书写简单、功能强大，而且提供很多面向解决应用问题的工具箱函数，是当今国际上科学界 (尤其是自动控制领域) 最具影响力、也是最有活力的软件。虚拟现实技术也因其在各个领域的多方面应用已经同网络、多媒体并称为21世纪三大最具有前景的应用之一，是最近几年来国内外科技界关注的一大热点。随着虚拟现实技术的发展，MATLAB也在日新月异的发展，不断完善功能，推出的虚拟现实工具箱就是与虚拟现实技术的接轨。通过对MATLAB虚拟现实工具箱的研究，使用V-Realm Builder构建虚拟世界，在MATLAB环境下对虚拟对象进行简单的编程，来实现飞机绕大楼飞行的虚拟现实演示.演示结果充分说明了MATLAB的强大功能可以使具体应用问题的解决不必依靠复杂的编程即可实现，体现了虚拟现实技术的交互性及重要意义。 关键词：MATLAB 虚拟现实 VRML

ABSTRACT MATLAB provides the formidable science operation, nimble programming flow, high grade graph visualization and Interface design, convenient functions with other procedures and language connection. MATLAB whose sentence writes simply but have powerful use, provides many tool case functions being geared to the needs of resolving application problems, It is now the most influence, and also the active software in scientific circles in international (particularly in automatic control domain). Virtual Reality technology is one of the most promising applications in 21 centuries with network and multi-media. Because of many applications in each field, it becomes a big hot spot which domestic and foreign scientific and technical circles attention for recent several years. With the development of Virtual Reality technology, MATLAB perfects a function unceasingly also in advancing with times, the Virtual Reality toolbox debuting is a meeting track with Virtual Reality technology .By the research to MATLAB Virtual Reality toolbox, learn using V-Realm Builder to structure the suppositional world, suppositional real carry out the simple programming on suppositional object, coming to realize an aircraft winding building flying under the environment in MATLAB demonstrates. Demonstrate result having explained that The MATLAB formidable function might cause the solution to the concrete application questions not to need to depend upon the complex programming then to realize, it has manifested the virtual reality technology interactive and the important meanings. Key words：MATLAB Virtual Reality VRML

的服务功能

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2.了解不同等级的城市地域结构不同，提供的服务种类和服务范围是不同的。联系城市地域结构的有关理论，说明不同规模城市服务功能的差异。 3.了解不同等级城市服务范围的嵌套理论，了解不同等级城市的空间分布特点。 过程与方法 L读图分析讨论法。 2.案例教学法。 情感、态度与价值观 1.树立辩证的、科学的发展观。 2.帮助学生树立正确认识和利用城市空间分布规律进行区域规划、城市建设的观念。 教学重点 1.不同等级的城市服务功能差异。 2.不同等级城市服务范围的嵌套理论的生活运用。 教学难点 不同等级城市服务范围的嵌套理论。 教具准备 多媒体课件。 课时安排 2课时 教学过程

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云计算下网络安全技术实现和路径研究论文 1 云计算网络安全问题分析 1.1 数据通信无法得到保障 对于计算机网络技术来说，其在使用时的一个主要目的就是为了实现数据的交换和传递，而在云计算环境下，影响数据传输安全性的因素主要有以下几点：首先是服务器受到 攻击，在非常短的时间内将大量的数据传输到服务器中，导致通信出现堵塞现象，这种情 况使得用户无法进行正常的信息传输。另外则是骇客入侵，对企业的计算机或者服务器进 行数据的恶意操作，导致用户的数据出现丢失等问题。 1.2 网络系统较为薄弱 网络系统在使用时，一些个别的使用功能往往存在着一些漏洞问题，像电子邮件中的 漏洞问题等，这些漏洞往往是骇客经常攻击的地方。另外则是计算机系统自身较为薄弱， 在受到攻击之后，用户无法对自身的计算机进行有效的使用，导致其对信息的接收和处理 受到限制，最后则是数据库安全性较为薄弱，对于这一问题，其在数据库的完整性和审计 等方面都存在。 1.3 网络环境较为复杂 对于云计算的应用，其使得网络中的用户容量更大，这使得计算机的推广更加高效。 但由于云计算在使用时同网络环境之间存在着较大的差距，而用户在获取对应的资料时又 是采用的网络寻找资源，这使得云计算完全暴露在网络环境中，但由于云计算自身的数据 库安全性缺陷使得其无法对自身的数据安全进行保障。 2 云计算下网络安全技术实现路径分析 2.1 设置防火墙技术 对于防火墙技术来说，其能够根据用户的需求对传输的信息进行分辨，从而将对用户 有害的信息进行自动过滤，保证网络传输过程的数据安全性。对于防火墙技术，其在使用 时主要有下面几种功能：首先是对入侵技术进行防御，对于骇客入侵来说，其首先需要采 用对应的入侵技术将入侵软件或者数据传输到用户的计算机中，而采用了防火墙技术之后，其能够对传输数据进行智能分辨，当发现传输数据会对用户的计算机安全造成威胁时，其 能够对其进行自动阻碍操作。然后是对病毒的预防，病毒对计算机的损害主要是通过对计 算机用户的IP地址进行恶意修改，从而导致用户无法正常进入网络环境中进行信息的查询，而采用防火墙技术之后，其能够对用户的IP地址进行保护，当发现能够对用户的IP 地址进行篡改的病毒时，其能够对其进行阻挡等。 2.2 系统加密技术

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企业网络系统的设计与实现 09秋计算机黄树森 目录 一、工程概况 (2) 1、工程详述 (2) 二、需求分析 (2) 1、网络要求 (2) 2、系统要求 (3) 3、用户要求 (3) 4、设备要求 (4) 三、网络系统设计规划 (5) 1、网络设计指导原则 (5) 2、网络设计总体目标 (6) 3、网络通信联网协议 (6) 4、网络IP 地址规划 (7) 5、网络技术方案设计 (7) 6、网络应用系统选择 (11) 7、网络安全系统设计 (12) 8、网络管理维护设计 (13) 四、网络布线系统设计 (13) 1、布线系统总体结构设计 (13) 2、工作区子系统设计 (14) 3、水平子系统设计 (14) 4、管理子系统设计 (14) 5、干线子系统设计 (15) 6、设备间子系统设计 (15) 7、建筑群子系统设计 (15)

一、工程概况 1、工程详述 集团总部公司有 1000 台 PC；公司共有多个部门，不同部门的相互访问要有限制，公司有自己的内部网页与外部网站；公司有自己的 OA 系统；公司中的台机能上互联网；核心技术采用VPN；集团包括六家子公司，包括集团总部在内共有2000多名员工；集团网内部覆盖7栋建筑物，分别是集团总部和子公司的办公和生产经营场所，每栋建筑高7层，都具有一样的内部物理结构。一层设有本建筑的机房，少量的信息点，供未来可能的需求使用，目前并不使用(不包括集团总部所在的楼)。二层和三层，每层楼布有96个信息点。四层到七层，每层楼布有48个信息点，共3024个信息点。。每层楼有一个设备间。楼内综合布线的垂直子系统采用多模光纤，每层楼到一层机房有两条12芯室内多模光纤。每栋建筑和集团总部之间通过两条12芯的室外单模光纤连接。要求将除一层以外的全部信息点接入网络，但目前不用的信息点关闭。 二、需求分析 1、网络要求 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路；具有良好的性能，能够支持大容量和实时性的各类应用；能够

虚拟化技术详解

虚拟化技术 虚拟化技术是继互联网后又一种对整个信息产业有突破性贡献的技术。对应于计算系统体系结构的不同层次，虚拟化存在不同的形式。在所有虚拟化形式中，计算系统的虚拟化是一种可以隐藏计算资源物理特征以避免操作系统、应用程序和终端用户与这些资源直接交互的去耦合技术，包括两种涵义：使某种单一资源（例如物理硬件、操作系统或应用程序）如同多个逻辑资源一样发挥作用，或者使多种物理资源（例如处理器、内存或外部设备）如同单一逻辑资源一样提供服务。通过分割或聚合现有的计算资源，虚拟化提供了优于传统的资源利用方式。 虚拟化技术的发展为信息产业特别是总控与管理子系统的建设带来了革新性的变化，其所涉及到的技术领域相当广泛。在总控与管理子系统的设计和实现中，虚拟化技术将体现在多个方面，为系统资源的整合及性能的提升产生重要的作用。 1.1.1虚拟化原理 虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟，VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器）需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态，包括虚拟处理器的全套寄存器，物理内存的使用情况，虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时，将其部分状态恢复到主机系统中。 1.1.2虚拟化有何优势 目前，大多数只能运行单一应用的服务器，仅能利用自身资源的20%左右，

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国产密码算法与应用

国产密码算法及应用 商用密码，是指能够实现商用密码算法的加密、解密和认证等功能的技术。（包括密码算法编程技术和密码算法芯片、加密卡等的实现技术）。商用密码技术是商用密码的核心，国家将商用密码技术列入国家秘密，任何单位和个人都有责任和义务保护商用密码技术的秘密。 商用密码的应用领域十分广泛，主要用于对不涉及国家秘密容但又具有敏感性的部信息、行政事务信息、经济信息等进行加密保护。比如各种安全认证、网上银行、数字签名等。 为了保障商用密码安全，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SSF33 SM1（SCB2、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、 祖冲之密码算法等等。其中SSF33 SM1、SM4 SM7、祖冲之密码是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；SM3是哈希算法。 目前已经公布算法文本的包括SM2椭圆曲线公钥密码算法、SM3 密码杂凑算法、SM4分组密码算法等。 一、国密算法简介 1. SM1对称密码 国密SM1算法是由国家密码管理局编制的一种商用密码分组标准对称算法，分组长度为128位，密钥长度都为128比特，算法安全强度及相关软硬件实现性能与AES相当，算法不公开，仅以IP核的形式存在于

芯片中。 采用该算法已经研制了系列芯片、智能IC卡、智能密码钥匙、加密卡、加密机等安全产品，广泛应用于电子政务、电子商务及国民经济的各个应用领域（包括国家政务通、警务通等重要领域）。 2. SM2椭圆曲线公钥密码算法 SM2算法就是ECC椭圆曲线密码机制，但在签名、密钥交换方面不同于ECDSA ECDH等国际标准，而是采取了更为安全的机制。国密 SM2算法标准包括4个部分，第1部分为总则，主要介绍了ECC 基本的算法描述，包括素数域和二元扩域两种算法描述，第2部分为数字签名算法，这个算法不同于ECDSA算法，其计算量大，也比ECDSA 复杂些，也许这样会更安全吧，第3部分为密钥交换协议，与ECDH 功能相同，但复杂性高，计算量加大，第4部分为公钥加密算法，使用ECC公钥进行加密和ECC私钥进行加密算法，其实现上是在ECDH 上分散出流密钥，之后与明文或者是密文进行异或运算，并没有采用第3部分的密钥交换协议产生的密钥。对于SM2算法的总体感觉，应该是国家发明，其计算上比国际上公布的ECC算法复杂，相对来说算法速度可能慢，但可能是更安全一点。 设需要发送的消息为比特串M , len为M的比特长度。为了对明文M进行加密，作为加密者的用户应实现以下运算步骤：步骤1:用随机数发生器产生随机数k€ [1, n -1]; 步骤2:计算椭圆曲线点C仁[k]G=(X1 , Y1 )，将C1的数据类型转换为

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虚拟化技术原理 精要CurrentVersion: 1.0 Date: 2011-02-24 Author: Jack Tan

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1. 概述 1.1 虚拟化 虚拟化(Virtualization) 是资源的逻辑表示，其不受物理限制的约束。 虚拟化技术的实现形式是在系统中加入一个虚拟化层，将下层的资源抽象成另一形式的资源，提供给上层使用。 本质上，虚拟化就是由位于下层的软件模块，通过向上一层软件模块提供一个与它原先所期待的运行环境完全一致的接口的方法，抽象出一个虚拟的软件或硬件接口，使得上层软件可以直接运行在虚拟环境上。 通过空间上的分割、时间上的分时以及模拟，虚拟化可将一份资源抽象成多份，亦可将多份资源抽象成一份。 虚拟化中的两个重要的定语名词：宿主(Host) 和客户(Guest) Host 用在物理资源前，Guest 则用于虚拟出来的资源前。如将一个物理机器虚拟成多个虚拟机器，则称物理机为Host Machine，运行其上的OS 为Host OS；称多个虚拟机为Guest Machine，运行其上的OS 为Guest OS 1.2 虚拟机 虚拟机(Virtual Machine) 是由虚拟化层提供的高效、独立的虚拟计算机系统，其皆拥有自己的虚拟硬件（CPU，内存，I/O 设备）。通过虚拟化层的模拟，虚拟机在上层软件看来，其就是一个真实的机器。这个虚拟化层一般称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor, VMM)

软件加密技术和注册机制

本文是一篇软件加密技术的基础性文章，简要介绍了软件加密的一些基本常识和一些加密产品，适用于国内软件开发商或者个人共享软件开发者阅读参考。 1、加密技术概述 一个密码系统的安全性只在于密钥的保密性，而不在算法的保密性。 对纯数据的加密的确是这样。对于你不愿意让他看到这些数据（数据的明文）的人，用可靠的加密算法，只要破解者不知道被加密数据的密码，他就不可解读这些数据。 但是，软件的加密不同于数据的加密，它只能是“隐藏”。不管你愿意不愿意让他（合法用户，或Cracker）看见这些数据（软件的明文），软件最终总要在机器上运行，对机器，它就必须是明文。既然机器可以“看见”这些明文，那么Cracker，通过一些技术，也可以看到这些明文。 于是，从理论上，任何软件加密技术都可以破解。只是破解的难度不同而已。有的要让最高明的 Cracker 忙上几个月，有的可能不费吹灰之力，就被破解了。 所以，反盗版的任务（技术上的反盗版，而非行政上的反盗版）就是增加Cracker 的破解难度。让他们花费在破解软件上的成本，比他破解这个软件的获利还要高。这样Cracker 的破解变得毫无意义——谁会花比正版软件更多的钱去买盗版软件？ 2、密码学简介 2.1 概念 （1）发送者和接收者 假设发送者想发送消息给接收者，且想安全地发送信息：她想确信偷听者不能阅读发送的消息。 （2）消息和加密 消息被称为明文。用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密，加了密的消息称为密文，而把密文转变为明文的过程称为解密。 明文用M（消息）或P（明文）表示，它可能是比特流（文本文件、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像）。至于涉及到计算机，P是简单的二进制数据。明文可被传送或存储，无论在哪种情况，M指待加密的消息。

高速公路服务区旅游功能拓展

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/8413505095.html, 高速公路服务区旅游功能拓展 作者：谢雪梅 来源：《青年与社会》2019年第21期 摘要：传统高速公路服务区通常设有停车、住宿、餐饮、加油、购物等功能，随着大众 旅游时代的到来及汽车保有量的剧增，自驾出行的游客越来越多，对服务区的需求也随之增加。文章论述了高速服务区拓展旅游功能的原由、研究现状、并提出高速服务区旅游功能拓展的类型。 关键词：高速公路;服务区;旅游功能 高速公路服务区（包括停车区），是指按照公路工程技术标准建成的高速公路服务设施，具有为驾乘人员和车辆提供符合有关标准的公共卫生间、餐厅、超市、客房、加油站、车辆维修、信息查询、应急服务等的场所。 一、问题源起 （一）产业需求 首先，高速公路服务区不能满足游客日益增长的需求。大众旅游时代的到来，自驾车游客成为重要群体，其对目的地的选择更加分散，休闲度假比例高，重视旅游过程的体验感，高速公路作为其自驾出游的首选交通线路，服务区原有停车、加油、就餐的基本功能已经不能满足他们“自由随性，边走边游”的要求。 其次，高速公路服务区经营效益有限，需要进一步拓展。建设高速服务区的投入巨大，现有餐饮、超市、住宿等功能产品定价偏高，品质不足，游客被动消费，回收期长，并未形成长效机制，且各服务区之间发展极不平衡，急切需要一个突破途径。 最后，高速服务区与旅游融合发展也是全域旅游的内在要求。全域旅游以旅游业为优势产业，其它资源、产业、要素为旅游服务，打破目前旅游发展中景区内外两重天的现象，交通作为旅游六要素之一，配套旅游功能，可实现全域旅游景点在路上，在途中。 （二）政策引导 2014年《国务院关于促进旅游业改革发展的若干意见》，指出“高速公路、高速铁路和机场建设要统筹考虑旅游发展需要。完善加油站点和高速公路服务区的旅游服务功能。” 2016年国务院印发《“十三五”旅游业发展规划》，提出“要完善旅游咨询中心体系，旅游咨询中心覆盖城市主要旅游中心区、3A级以上景区、重点乡村旅游区以及机场、车站、码头、高速公路服务区、商业步行街区等。”

计算机网络安全的主要技术

随着计算机应用范围的扩大和互联网技术的迅速发展，计算机信息技术已经渗透到人们生活的方方面面，网上购物、商业贸易、金融财务等经济行为都已经实现网络运行，“数字化经济”引领世界进入一个全新的发展阶段。然而，由于计算机网络具有连接形式多样性、终端分布不均匀性和网络的开放性、互联性等特征，致使网络易受黑客、恶意软件和其他不轨人员的攻击，计算机网络安全问题日益突出。在网络安全越来越受到人们重视和关注的今天，网络安全技术作为一个独特的领域越来越受到人们关注。 一、网络安全的定义 所谓网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不受偶然的因素或者恶意的攻击而遭到破坏、更改、泄漏,确保系统能连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断。常见的影响网络安全的问题主要有病毒、黑客攻击、系统漏洞、资料篡改等,这就需要我们建立一套完整的网络安全体系来保障网络安全可靠地运行。 二、影响网络安全的主要因素 （1）信息泄密。主要表现为网络上的信息被窃听,这种仅窃听而不破坏网络中传输信息的网络侵犯者被称为消极侵犯者。 （2）信息被篡改。这是纯粹的信息破坏,这样的网络侵犯被称为积极侵犯者。积极侵犯者截取网上的信息包,并对之进行更改使之失效,或者故意添加一些有利于自已的信息,起到信息误导的作用,其破坏作用最大。 （3）传输非法信息流。只允许用户同其他用户进行特定类型的通信,但禁止其它类型的通信,如允许电子邮件传输而禁止文件传送。 （4）网络资源的错误使用。如不合理的资源访问控制,一些资源有可能被偶然或故意地破坏。 （5）非法使用网络资源。非法用户登录进入系统使用网络资源,造成资源的消耗,损害了合法用户的利益。 （6）环境影响。自然环境和社会环境对计算机网络都会产生极大的不良影响。如恶劣的天气、灾害、事故会对网络造成损害和影响。 （7）软件漏洞。软件漏洞包括以下几个方面:操作系统、数据库及应用软件、TCP/IP 协议、网络软件和服务、密码设置等的安全漏洞。这些漏洞一旦遭受电脑病毒攻击,就会带来灾难性的后果。 （8）人为安全因素。除了技术层面上的原因外,人为的因素也构成了目前较为突出的安全因素,无论系统的功能是多么强大或者配备了多少安全设施,如果管理人员不按规定正确地使用,甚至人为露系统的关键信息,则其造成的安全后果是难以量的。这主要表现在管理措施不完善,安全意识薄,管理人员的误操作等。 三、计算机网络安全的主要技术 网络安全技术随着人们网络实践的发展而发展，其涉及的技术面非常广，主要的技术如下：认证技术、加密技术、防火墙技术及入侵检测技术等，这些都是网络安全的重要防线。 （一）认证技术

网络聊天系统的设计与实现

本科生毕业论文（设计） 题目：网络聊天系统的设计与实现学习中心： 层次：专科起点本科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：年月日

网络聊天系统的设计与实现 内容摘要 随着互联网技术的飞速发展，网络已经成为人们生活中不可缺少的一部分，通过网上聊天已经成为人与人之间的网络通信的聊天，交流和联系的一种方式。 因此，更多的网站开始提供在线聊天功能。与此同时，以其方便，快捷，成本低的优势，聊天室众多企业的青睐，许多企业网站也加入了聊天室，从而促进消费者与消费者和消费者之间的通信模块。 本文是一个软件工程的在线聊天系统，专注于系统的开发，使用系统的分析，设计和思维测试软件工程知识来实现的描述，其中包括三个主要方面的软件生命周期：软件定义（问题定义，可行性研究，需求分析），软件开发（总体设计，详细设计，编码，测试）和运行维护。通过运用软件工程知识处理实际，加强的问题，清晰，可靠的标准化，使得程序易于维护。该软件使用JAVA编写，具有良好的兼容性，易于实现。操作简单，使用方便结构简单，易于搜索，实用的聊天室。 关键词：网络；通信；套接字 I

网络聊天系统的设计与实现 目录 内容摘要 ............................................................................................. I 引言.. (4) 1 概述 (5) 1.1 课题研究背景和意义 (5) 1.2 本文的主要内容及组织结构 (5) 2 网络应用系统开发技术介绍 (7) 2.1 TCP/IP协议概述 (7) 2.2 客户/服务器模型 (7) 2.3 Socket网络编程 (7) 2.4 开发工具与运行环境 (8) 2.5 其他技术 (8) 3 网络聊天系统的分析与设计 (10) 3.1 可行性分析 (10) 3.2 需求分析 (10) 3.3 系统总体设计 (11) 3.3.1 系统架构模型 (12) 3.3.2功能模块设计 (12) 3.3.3系统通信设计 (12) 3.3.4数据库设计 (13) 4 网络聊天系统详细设计及实现 (14) 4.1 服务器端设计与实现 (14) 4.1.1 服务器等待连接进程/线程设计 (15) 4.1.2 服务器处理客户端信息进程/线程设计 (16) 4.2 客户端设计与实现 (16) 4.2.1 登陆模块 (16) 4.2.2 主界面模块 (16) 4.2.3 私聊模块 (19) 4.2.4 聊天记录管理模块 (21) II

信息加密技术

信息加密技术研究 摘要：随着网络技术的发展，网络在提供给人们巨大方便的同时也带来了很多的安全隐患，病毒、黑客攻击以及计算机威胁事件已经司空见惯，为了使得互联网的信息能够正确有效地被人们所使用，互联网的安全就变得迫在眉睫。 关键词：网络；加密技术；安全隐患 随着网络技术的高速发展，互联网已经成为人们利用信息和资源共享的主要手段，面对这个互连的开放式的系统，人们在感叹现代网络技术的高超与便利的同时，又会面临着一系列的安全问题的困扰。如何保护计算机信息的安全，也即信息内容的保密问题显得尤为重要。 数据加密技术是解决网络安全问要采取的主要保密安全措施。是最常用的保密安全手段，通过数据加密技术，可以在一定程度上提高数据传输的安全性，保证传输数据的完整性。 1加密技术 数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理。使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”传送，到达目的地后使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径达到保护数据不被人非法窃取、修改的目的。该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。 2加密算法 信息加密是由各种加密算法实现的，传统的加密系统是以密钥为基础的，是一种对称加密，即用户使用同一个密钥加密和解密。而公钥则是一种非对称加密方法。加密者和解密者各自拥有不同的密钥，对称加密算法包括DES和IDEA；非对称加密算法包括RSA、背包密码等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。 2.1对称加密算法 对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄漏出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络，需要n(n-1)/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称加密系统是有效的。DES算法是目前最为典型的对称密钥密码系统算法。 DES是一种分组密码，用专门的变换函数来加密明文。方法是先把明文按组长64bit分成若干组，然后用变换函数依次加密这些组，每次输出64bit的密文，最后将所有密文串接起来即得整个密文。密钥长度56bit，由任意56位数组成，因此数量高达256个，而且可以随时更换。使破解变得不可能，因此，DES的安全性完全依赖于对密钥的保护(故称为秘密密钥算法)。DES运算速度快，适合对大量数据的加密，但缺点是密钥的安全分发困难。 2.2非对称密钥密码体制 非对称密钥密码体制也叫公共密钥技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。公共密钥技术利用两个密码取代常规的一个密码：其中一个公共密钥被用来加密数据，而另一个私人密钥被用来解密数据。这两个密钥在数字上相关，但即便使用许多计算机协同运算，要想从公共密钥中逆算出对应的私人密钥也是不可能的。这是因为两个密钥生成的基本原理根据一个数学计算的特性，即两个对位质数相乘可以轻易得到一个巨大的数字，但要是反过来将这个巨大的乘积数分解为组成它的两个质数，即使是超级计算机也要花很长的时间。此外，密钥对中任何一个都可用于加密，其另外一个用于解密，且密钥对中称为私人密钥的那一个只有密钥对的所有者才知道，从而人们可以把私人密钥作为其所有者的身份特征。根据公共密钥算法，已知公共密钥是不能推导出私人密钥的。最后使用公钥时，要安装此类加密程序，设定私人密钥，并由程序生成庞大的公共密钥。使用者与其向联系的人发送

虚拟现实技术简介

虚拟现实技术 虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 VR技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的是SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站，但近来基于Intel 奔腾Ⅲ（Ⅳ代）代芯片的和图形加速卡的微机图形工作站性能价格比优异，有可能异军突起。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能，包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。 虚拟与现实两词具有相互矛盾的含义，把这两个词放在一起，似乎没有意义，但是科学技术的发展却赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义不太好说，按最早提出虚拟现实概念的学者https://www.sodocs.net/doc/8413505095.html,niar的说法，虚拟现实，又称假想现实，意味着“用电子计算机合成的人工世界”。从此可以清楚地看到，这个领域与计算机有着不可分离的密切关系，信息科学是合成虚拟现实的基本前提。生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题：

不同等级城市的服务功能教案

漳州市第五中学教案

教案过程： 第一课时 【引入新课】 师：我们生活在不同的城市，如北京、济南、威海等，我们知道，这些城市有大小之分，也就是说城市等级是是不同的，那么城市的等级是如何划分的呢？不同等级城市的服务功能如何呢？这就是我们今天要探讨的第二节 【教案新课】 第二节：不同等级城市的服务功能 一、城市等级 1．主要依据：城市的人口规模。 但是不同国家对城市人口规模、等级划分是不同的。通常是以城市人口规模来划分的。 ：一般划分出集镇、城市、大城市、特大城市、超大城市等。 通过学生阅读让学生认识到 i我国城市的等级划分依据：市区和郊区非农业人口的规模大小 ii分类（五类）：超大城市――1000万以上；特大城市——500～1000万；大城市——100万～500万；中等城市——50万～100万人口；小城市——50万人口以下。此外还有城镇型居民点二、城市的服务范围说明：作为区域的中心，集中了大量不同的企业和机构，为区域提供各种产品和服务，吸引着区域内的居民到城市来购物、就医、上学或寻求其他服务。如果把到该市来购买商品或寻求服务的顾客来源点画在图上，就可以大致画出这个城市的服务范围。 1．范围：一个城市的服务范围除了城市本身，还包括这个城市附近的小城镇和广大的农村地区。 2．特点：①不固定②无明确的界线 过渡探讨：联系学生的体验和实际，引导学生讨论： ①城市为区域提供了哪些方面的服务? ②不同等级的城市服务内容相同吗? P25“活动”。 2．1和图2．10，你认为枣强镇附近的居民在寻求下列几组不同的月良务时，会选择哪个城市?为什么? (1)购买纸、笔、M、面等日常消费品，看头痛感冒等常见病，上小学等。 (2)购买彩电、冰箱等生活用品，看一些大病或者上高中等。 2．依据表2.1内容，判断枣强镇附近居民出行到衡水市和石家庄市的距离和频率。 所需的服务，对于枣强镇阴近的层民来说，距离近，前往该地的频率大；衡水市人口有41.5万人，为中等城市，它提供的服务种类较多、级别提高，多是人们生活所需的耐用品、较高的服务，对于枣强镇附近的居民来说，距离较远，前往该地的频率较少；石家庄市人口有87.5万人，为大城市，它提供的服务种类丰富、级别较高，对于枣强镇附近的居民来说，距离远，前往该地的频率更少。