[發明專利]一種基于智能網卡的消息發送方法以及接收方法

有效

• 申請號: 202010052388.5
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111262868B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王展;張鵬;楊帆;安學軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/66;H04L9/08
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本發明提供一種用于智能網卡的消息發送方法和接收方法，其中，所述智能網卡所在節點存儲有為所述節點生成的密鑰列表，密鑰列表包含了該節點與其他節點的共享密鑰，其中，系統中每一對節點有一個共享密鑰，不同節點對的共享密鑰不同，所述發送方法包括：根據待發送的消息生成消息頭和消息內容，其中所述消息頭包括消息長度信息和發送消息的源節點序號，消息內容以消息鍵?消息值對形式表示；基于所述消息頭和消息內容以及所述密鑰列表生成驗證碼向量；將所述消息頭、消息內容以及驗證碼向量組成發送消息包發送。所述接收方法采用接收節點對應的密鑰列表對接收到的消息進行驗證，并將驗證通過的消息存儲在系統內存的哈希表中。

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體來說，涉及計算機網絡與存儲領域，更具體地說，涉及一種基于智能網卡的消息驗證與存儲方法及系統。

背景技術

隨著云計算、高性能計算規模的不斷增大，系統穩定性面臨的挑戰越來越大。軟件錯誤、系統漏洞、人為操作失誤等嚴重威脅系統數據安全和穩定性。消息驗證與消息存儲是搭建高可靠性應用的基礎，常用于區塊鏈系統、數據庫系統、文件系統的搭建中，快速的消息驗證、消息存儲有益于高可靠、高可用系統的實現。傳統的網卡僅用于數據傳輸中的數據封裝與解封、鏈路管理、數據編譯碼等，消息驗證與存儲處理在計算機軟件層，這樣消息驗證與存儲處理要占用系統CPU，開銷較大，影響系統應用的穩定性。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種新的能夠實現消息快速發送和接收存儲的基于智能網卡的消息發送方法及接收方法。

根據本發明的第一方面，本發明提供一種用于智能網卡的消息發送方法，所述智能網卡所在節點存儲有為所述節點生成的密鑰列表，密鑰列表包含了該節點與其他節點的共享密鑰，其中，系統中每一對節點有一個共享密鑰，不同節點對的共享密鑰不同，所述方法包括如下步驟：

F1、根據待發送的消息生成消息頭和消息內容，其中所述消息頭包括消息長度、發送消息的源節點序號、發送消息的目的節點序號等信息，消息內容以消息鍵-消息值對形式表示。

F2、基于所述消息頭和消息內容以及所述密鑰列表生成驗證碼向量；其中，所述驗證碼向量被添加在消息內部且所述驗證碼向量包含多個消息驗證碼，每一個消息驗證碼與某一個節點對應；所述消息驗證碼是基于待發送消息的內容和該消息驗證碼對應的節點與發送消息的源節點的共享密鑰生成的，包括：

F21、遍歷發送節點的密鑰列表；

F22、依次以待發送的消息內容、密鑰列表中的一個密鑰作為哈希函數的輸入生成消息驗證碼；

F23、將所有的消息驗證碼組織為驗證碼向量。

F3、將所述消息頭、消息內容以及驗證碼向量組成發送消息包發送。

根據本發明的第二方面，本發明提供一種用于智能網卡的消息接收方法，所述智能網卡所在節點存儲有為所述節點生成的密鑰列表，密鑰列表包含了該節點與其他節點的共享密鑰，其中，系統中每一對節點有一個共享密鑰，不同節點對的共享密鑰不同，所述方法包括如下步驟：

J1、接收根據本發明第一方面所述的消息發送方法發送的消息；

J2、使用接收節點對應的密鑰列表對接收到的消息進行驗證；

J3、將驗證通過的消息進行存儲。

其中，所述步驟J2包括：

J21、從接收到的消息的驗證碼向量中獲取與本接收節點對應的消息驗證碼及發送消息的源節點序號；

J22、基于發送消息的源節點序號從本接收節點的密鑰列表中找到本接收節點與發送消息的源節點對應的共享密鑰；

J23、將步驟J21中獲取的本接收節點對應的消息驗證碼與步驟J22中找到的共享密鑰進行匹配驗證。