随着数字化的普及,网络通信已经成为数据交互的核心载体。通信链路一旦出现安全漏洞,极易引发数据泄露、恶意窃听等风险。筑牢网络通信安全防线,是保障业务稳定与信息可信的首要前提。在网络安全(885459)应用中,网络安全(885459)协议的实现占用了大量的CPU资源,这极大地影响了计算机和服务器的性能。针对上述瓶颈,通常将一些密码运算和安全协议处理卸载到外部卸载卡上,例如Intel QAT(Quick Assist Technology)卡技术。
国芯科技(688262)基于自主超高性能云安全芯片CCP917T研发的网络密码卸载卡产品CCUPH2H50和CCUPH2H60,分别对标平替Intel QAT8950/Marvell CNN3560、Intel QAT8960/Marvell CNN5560等产品,可以广泛应用于WAF防火墙、NGFW防火墙、VPN网关、LB负载均衡等产品中网络密码卸载应用的场景。
CCUPH2H50网络密码卸载卡
CCUPH2H60网络密码卸载卡
网络密码卸载卡应用场景
如今,HTTPS已经成为互联网/物联网(885312)超文本传输协议的主流选择,然而HTTPS并非独立协议,而是"HTTP 报文封装在 TLS 加密通道中传输"的统称。协议内部结构的最内层是 HTTP 明文请求/响应,外层由TLS Record 协议加密包裹,整个网络数据包通过 TCP 传输。TLS 握手先于 HTTP 通信完成,之后所有 HTTP 数据均为密文。
TLS位于传输层(TCP)与应用层(HTTP)之间,提供三项核心安全保证:
机密性(Confidentiality)—— 加密链路,第三方无法读取内容;
身份认证(Authentication)—— 证书体系(X.509)验证服务器(或双向验证)身份;
数据完整性(Integrity)—— MAC / AEAD 防止数据被篡改。
作为数据中心或者智算中心的网络接入区关键设备,当WAF防火墙、NGFW防火墙、VPN网关等产品面临多并发、高性能的网络请求或者数据传输时,如果使用主CPU进行软件处理TLS安全套件层将会面临巨大的压力,无论是在性能上、功耗上、成本上都是不划算的。
除此之外,位于网络2层的链路加密网关、网络3层的IPsec VPN网关与位于网络7层的应用TLS网关面临同样的问题,三种网关的核心负载都是加解密运算,无论隧道建在哪一层,最终都要做大量对称/非对称密码运算。CCUPH2H50和CCUPH2H60网络密码卸载卡可以让 CPU 从 IPsec、SSL/TLS 运算中解放出来,专注业务逻辑,从而成倍提升整机吞吐、降低时延与功耗。
网络密码卸载卡能解决什么问题?
硬件卸载:把加解密从通用CPU迁移至专用硬件,释放CPU资源用于路由转发、策略匹配及用户认证等处理任务。
长链接高吞吐:软件实现AES/SM4在通用CPU上达到数Gbps即面临性能瓶颈,而专用加速卡可支持数十Gbps吞吐量,并维持上万条并发隧道。。
短链接低延迟:硬件加速TLS/IPsec握手新建链接,降低端到端时延(SM2/RSA/ECDH)。
能效优势:专用卸载卡硬件密码处理比CPU软实现算法能耗更低。
高安全与合规性:密钥在硬件域内生成/存储,不暴露给主机内存。
国芯科技网络密码卸载卡规格和功能
CCUPH2H50和CCUPH2H60系列网络密码卸载卡,支持PCI-E 4.0 x8,单lane吞吐可达16.0 GT/s;支持国际算法(CCUPH2H50卸载卡的2048位RSA签名性能为5万次/秒,CCUPH2H60卸载卡的2048位RSA签名性能为10万次/秒)以及主流国密算法(CCUPH2H50卸载卡的SM2签名性能为50万次/秒,CCUPH2H60卸载卡的SM2签名性能为100万次/秒);支持算法SNOOP模式(例如SM3+SM4,AES+SHA256);支持Scatter-Gather模式网络数据组包加速;提供丰富可扩展的PF控制面接口,可以快速的从Intel QAT生态转化过来,缩短开发验证周期(883436)。
