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SSL

加速技术发展分析

摘

要

SSL

是万维网

(

WWW)

上保证网络交易安全的占主导地位的方式

SSL

通信量的提升

对从事联网技术设备研究的系统设计者们提出前所未有的挑战。

SSL

的最大缺陷在于消耗网

络服务器性能，

复杂的加密算法加重计算平台与软件的数据处理量。

为解决以上问题，

出现

了

SSL

加速卡。

本文分析了在密码协同处理器基础上传统

SSL

解决方案的众多缺陷与性能兼

容问题

提出了目前全球最领先的

SSL

卸载方案，经过实际系统验证，它具有既插既用、高

效、系统资源消耗低、实现代价小等优点。

一、引言

加密套接层协议(简称

SSL)

是网络用来鉴别网站和网页浏览者身份，以及在浏览器使用者

及网页服务器之间进行加密通讯的全球化标准。自

1994

年引入，

SSL

很快被用于热门的网

页浏览器，主要用来保护消费者在线交易的保密性。除保证电子商务安全，

SSL

(其最新版

本称为

TLS

或传输层安全协议)

现已进化至互联网上传输各敏感数据的择优取向，

如网上银

行、网上证券、在线支付、网上金融报表、在线纳税申报和网上股票购买，招投标网站等。

随着网络设备速度的加快需要大量计算，而速度缓慢的

SSL

正日益显示出不足之处，它无

法以线速度

(

wire

rate)

进行安全性处理，

而线速度正是当今系统设计工程师所追求的目标。

SSL

的最大缺陷在于消耗网络服务器性能，

复杂的加密算法加重计算平台与软件的数据处理

量。

为解决以上问题，

以前保证传输安全的方法是用

SSL

软件

大量的服务器或者是采用

SSL

加速卡来弥补性能上的瓶颈，值得一提的是此类解决方案的速度大都少于

1,000TPS

。然而，

随着人们对

SSL

使用日益增多，大型网站和数据中心很快需要同时处理数以万计的安全交

易，速度以每秒比特计算，这就远超传统

SSL

解决方案的能力范围了。

此外，

各种网络设备对于检验

SSL

应用层数据内容并不有效，

因为

SSL

对应用层数据加密，

网络设备如负载平衡器、内容转换器就不能提取对用户

、

URL

、以及作用于路径和

转换决定的信息。同时，

加密数据阻碍防火墙对带有病毒、蠕虫等恶意内容进行扫描，

造成

企业、

数据中心和网站的重大的安全隐患。

结果，

系统设计者不得不实现

SSL

数据处理结合

新型网络设备设计。

以上因素促使对处理

SSL

数据速度由

100

到

1,000Mbit/s

的扩展方案。同时，这一解决方

案必须能易用于负载平衡器、内容转换器和防火墙等各种联网技术平台。

二、前二代

SSL

加速卡发展过程分析

为了适合以上的应用需求，

SSL

加速卡的经历了以下三个发展阶段：

第一代

SSL

加速卡。这些加速器试图将

SSL

握手(

Handshake)

部份的负载

RSA

解密移出网

络服务器，让控制处理器(

CPU)

来处理余下的握手函数(用于密钥创建的散列函数

)

以及记

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