[發明專利]一種可擴展分布式計算的密碼機系統及其控制響應方法

在審

• 申請號: 201911108565.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110868289A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 鄒飛;黃殿輝
• 申請（專利權）人: 深圳前海智安信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可擴展分布式計算的密碼機系統，其特征在于：包括母密碼機（1）、子密碼機組（2）、一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）、三級子擴展機（5）、主控芯片（6）、PCIE接口負載控制芯片（7）、密鑰存儲芯片（8）、PCIE母插口（9）、PCIE子接口（10）、算法計算控制芯片（11）和PCIE子插口（12），所述母密碼機（1）由主控芯片（6）、PCIE接口負載控制芯片（7）、密鑰存儲芯片（8）、PCIE插口（9）構成，所述子密碼機組（2）由一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）相互串聯連接在一起；所述一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）均包括有PCIE子接口（10）、算法計算控制芯片（11）和PCIE子插口（12），所述母密碼機（1）的PCIE母插口（9）與所述一級子擴展機（3）的PCIE子接口（10）相互對接在一起，所述一級子擴展機（3）和二級子擴展機（4）之間、所述二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）之間通過PCIE子接口（10）與相鄰級設備的PCIE子插口（12）相互串聯連接。

2.根據權利要求1所述的一種可擴展分布式計算的密碼機系統，其特征在于：相鄰的所述一級子擴展機（3）的PCIE子接口和二級子擴展機（4）的PCIE子插口、所述二級子擴展機（4）的PCIE子接口和三級子擴展機（5）的PCIE子插口均采用相匹配可對接型號配件，所述一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）的算法計算控制芯片（11）的相同型號或不同型號。

3.根據權利要求1所述的一種可擴展分布式計算的密碼機系統，其特征在于：所述母密碼機（1）的PCIE母插口（9）數量可以為一個或多個。

4.根據權利要求1所述的一種可擴展分布式計算的密碼機系統的控制響應方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟一：首先所述一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）分別具有唯一編號，當子擴展機接入母密碼機（1）時，子擴展機的算法計算控制芯片（11）就會將該子擴展機的唯一編號、當前CPU主頻、可用內存、CPU占用率的設備相關信息通過最近相鄰的子擴展機逐級依次轉發，直到發送給母密碼機（1）的PCIE接口負載控制芯片（7），PCIE接口負載控制芯片（7）通過主控芯片（6）進行維護子擴展機設備列表管理；

步驟二：所述母密碼機中PCIE接口負載控制芯片（7）每一百毫秒向子擴展機發送心跳數據，子擴展機必須響應母機的心跳查詢以保證母機知道子機是否在正常工作，生產并及時向PCIE接口負載控制芯片（7）反饋發送心跳響應數據；

步驟三：在母機主控芯片收到外部計算請求時，主控芯片將計算所需要的秘鑰并從密鑰存儲芯片（8）中取出與計算請求一并發給PCIE接口負載控制芯片（7），PCIE接口負載控制芯片（7）生成并維護計算請求列表；

步驟四：PCIE接口負載控制芯片（7）通過子擴展機列表查詢當前能提供計算資源的子擴展機，并將指定的子擴展機的唯一編號與計算請求同時轉發到最近的子擴展機，最近的子擴展機查詢指定唯一編號信息，如與自己的編號一致，則執行計算請求，如與自己的編號不一致，則將指定的子機唯一編號與計算請求轉發到最近下一級的子擴展機，直到指定的子擴展機收到屬于自己的計算請求并執行計算請求；

步驟五：子機完成計算后將結果返回給母密碼機（1）的PCIE接口負載控制芯片（7），PCIE接口負載控制芯片（7）將計算結果返回給母密碼機（1）的主控芯片（6）并同時PCIE接口刷新負載控制芯片（7）中計算請求列表。

5.根據權利要求4所述的一種可擴展分布式計算的密碼機系統，其特征在于：所述一級子擴展機（3）、二級子擴展機（4）和三級子擴展機（5）在工作過程中出現異常，則母密碼機（1）的PCIE接口負載控制芯片（7）就無法接收檢測到對應故障子擴展機的心跳響應數據，則母密碼機（1）就判定為子擴展機出現異常，所述PCIE接口負載控制芯片（7）就進行調整原執行計算請求的分發子擴展機列表并跳過故障子擴展機進行重新分配計算。