【技术实现步骤摘要】
本申请涉及信息安全，尤其涉及一种全域量子安全智能网卡及其数据处理方法。
技术介绍
1、随着信息技术的快速发展和网络安全威胁的日益增加，量子加密技术因其理论上无法破解的特性，逐渐成为保护数据安全的重要手段。然而，目前终端设备中的量子加密实现方式存在诸多限制和不足，亟需改进和创新。
2、现有的终端量子加密通常由专用设备或模块在主处理器上完成量子密钥的管理和数据的加解密。这种实现方式存在以下几个主要问题：
3、1.设备臃肿：需要在原有设备中增加独立的量子加解密模块，导致整体设备体积增大，不利于小型化和集成化发展趋势。
4、2.通用性受限：不同的终端设备可能需要不同的接口和协议支持，这降低了量子加密解决方案的通用性，增加了开发和维护成本。
5、3.终端改动幅度大：为了支持额外的量子加密模块，终端设备往往需要进行较大改动，涉及接口、空间、供电等多个方面的支持和适配，这不仅增加了施工难度，也限制了技术的推广和应用。
6、然而，目前市场上尚未出现能够满足上述需求的全域量子安全智能网卡解决方案。因此，开发这样一种集成了量子加密功能的智能网卡，不仅能解决现有量子加密实现中的诸多问题，还能为网络安全领域带来革命性的进步，具有重要的技术意义和市场价值。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种全域量子安全智能网卡及其数据处理方法。所述技术方案如下：
2、在第一方面本申请公开了一种量子安全智能网卡，该智能网卡具体
3、处理模块，用于执行网络协议处理和对数据进行量子加密/解密处理；
4、物理层接口模块，用于实现网络物理连接和信号处理；
5、媒体访问控制模块，设置在物理层接口模块与处理模块之间，用于隔离所述处理模块中的未加密数据和解密后的明文数据，阻止外部网络设备直接访问处理模块，以及执行数据包处理，包括路由决策、数据交换和流量过滤。
6、主机接口单元，与所述媒体访问控制模块相连，用于与主机进行数据交互。
7、在具体的方案中，所述媒体访问控制模块包括：
8、网络流量处理单元，用于执行网络流量预处理、过滤和安全检测；
9、交换/路由单元，用于实现数据包转发、路由选择和量子安全通信协议处理。
10、此外，所述媒体访问控制模块还包括：
11、dma数据传输单元，用于实现网络数据与主机内存之间的直接数据交换。
12、其中，所述媒体访问控制模块还包括指令控制单元，用于接收主机发送的控制指令，所述控制指令包括：
13、对所述媒体访问控制模块进行规则设置的指令，所述规则包括基于协议、流标签或数据特征的过滤规则；
14、对所述媒体访问控制模块进行功能开关设置的指令，用于开启或关闭规则过滤或加解密功能；
15、对所述处理模块进行参数配置的指令，用于配置量子安全网络的接入信息和密钥控制参数。
16、进一步的，所述媒体访问控制模块还包括安全验证模块，用于在接收到规则设置或功能开关指令时，通过身份认证或u-key验证的方式验证操作者身份，以防止加密规则和过滤规则被非授权篡改。
17、在一种可能的实施方式中，所述媒体访问控制模块设置为：
18、仅允许经过量子加密的数据从处理模块传输到外部网络；
19、仅允许经过量子加密的数据从外部网络传输到处理模块。
20、在第二方面本申请进一步公开了一种全域量子安全智能网卡的数据加密发送处理方法，包括以下步骤：
21、媒体访问控制模块通过主机接口单元接收待发送数据，并转发至处理模块；
22、利用处理模块执行网络协议处理，并对数据进行量子加密，生成密文数据；
23、处理模块将密文数据传输至媒体访问控制模块；
24、媒体访问控制模块根据网络拓扑和路由协议对加密数据包进行封装，形成量子加密数据包，再将量子安全数据包转发至物理层接口模块；
25、通过物理层接口模块将加密数据包发送至外部网络。
26、在第三方面本申请还公开了一种全域量子安全智能网卡接收数据的处理方法，包括以下步骤：
27、通过物理层接口模块接收来自外部网络的数据，并进行信号转换和处理；
28、将处理后的数据传输至媒体访问控制模块，由其中的网络流量处理单元进行预处理和过滤；
29、媒体访问控制模块中的交换/路由单元对量子加密数据包进行解封装后，将数据传输至处理模块；
30、处理模块利用量子解密算法将其解密为明文数据，对应解密得到的明文数据，执行计算处理操作，生成处理结果数据；其中，若处理结果数据需要发送至外网，则对生成的处理结果数据再次执行量子加密操作后，再进行传输。
31、本申请的有益效果如下：通过集成量子加密/解密功能，本网卡显著提升了数据传输的安全性。量子加密技术理论上是无法被破解的，这为网络通信提供了最高级别的保护。同时，媒体访问控制模块的隔离功能有效阻止了外部网络设备直接访问处理模块，进一步增强了系统的安全性。
32、处理模块不仅执行网络协议处理，还能进行量子加密/解密，这种集成化设计大大提高了数据处理的效率。媒体访问控制模块的数据包处理功能，包括路由决策、数据交换和流量过滤，进一步增强了网卡的智能处理能力。
33、将量子加密功能集成到网卡中，消除了对额外加密设备的需求，简化了整体系统架构。通过整合多项功能到单一设备中，本专利技术降低了实施量子加密所需的硬件成本。同时，由于无需对现有系统进行大规模改造，也降低了部署和维护成本。
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1.一种全域量子安全智能网卡，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块包括：
3.根据权利要求2所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块还包括：
4.根据权利要求1所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块还包括指令控制单元，用于接收主机发送的控制指令，所述控制指令包括：
5.根据权利要求4所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块还包括安全验证模块，用于在接收到规则设置或功能开关指令时，通过身份认证或U-Key验证的方式验证操作者身份，以防止加密规则和过滤规则被非授权篡改。
6.根据权利要求4所述的全域量子安全智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块设置为：
7.一种全域量子安全智能网卡的数据加密发送方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.一种全域量子安全智能网卡接收数据的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种全域量子安全智能网卡，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块包括：
3.根据权利要求2所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块还包括：
4.根据权利要求1所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体访问控制模块还包括指令控制单元，用于接收主机发送的控制指令，所述控制指令包括：
5.根据权利要求4所述的智能网卡，其特征在于，所述媒体...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅波海，黎爽，
申请(专利权)人：矩阵时光数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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