一种包解析器硬件配置描述语言及其编译结构
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李璜华(1996-),男,硕士生,主要研究领域为编译器,形式化验证;王生原(1964-),男,博士,副教授,CCF高级会员,主要研究领域为程序设计语言与系统,编译器设计,形式化方法;李凌(1995-),男,学士,主要研究领域为编译器,形式化验证;李翔宇(1977-),男,博士,副研究员,博士生导师,CCF专业会员,主要研究领域为信息安全芯片,硬件安全;赵宇(1995-),男,硕士生,主要研究领域为数字集成电路系统与设计.

通讯作者:

王生原,E-mail:wwssyy@mail.tsinghua.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

核高基国家科技重大专项(2017ZX01030-301-003)


Specification Language for Packet Parsers and Its Compiler Architecture
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Fund Project:

CHB National Science and Technology Major Project of China (2017ZX01030-301-003)

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    摘要:

    设计了一种用于实现可重构网络数据包解析器的专用硬件配置描述语言P3.由于要有利于高安全等级网络的实现,侧重于从高可信性角度进行语言设计,包括形式化定义该语言的类型系统和操作语义,以及设计其可信编译结构.基于对可重构硬件基本需求的充分理解,从软硬件协同角度出发,最终明确了P3语言的核心特性及其编译器P3C的可信编译结构.由于可重构数据包解析器是软件定义网络(SDN)、可编程数据平面的重要一环,因此,实现P3C的可信编译结构将对SDN的安全性具有重大意义.期待P3C项目的开展能够促进网络与形式化领域相关工作的进一步研究.

    Abstract:

    This paper designs a domain-specific language P3 for reconfigurable protocol-independent packet parsers. Due to the requirement to facilitate the implementation of a high-security network, the language is designed from the perspective of high trustworthiness, including the formal definition of type system and operational semantics of the language and its trusted compiler architecture. Based on the full understanding of the basic requirements of the reconfigurable hardware, from the view of hardware-software codesign, the core characteristics of P3 language and its trusted compiler architecture named P3C are finally defined. As the reconfigurable packet parser is an important part of SDN and programmable data plane, implementing the trusted compiler architecture of P3C will be of great significance to the security of SDN. It is expected that the development of P3C project will promote the further research in the field of network and formal method.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

李璜华,李凌,赵宇,王生原,李翔宇.一种包解析器硬件配置描述语言及其编译结构.软件学报,2020,31(8):2285-2308

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  • 收稿日期:2019-08-31
  • 最后修改日期:2019-11-02
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  • 在线发布日期: 2020-04-20
  • 出版日期: 2020-08-06
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