基于FPGA的正则表达式匹配引擎、方法及电子设备技术

本发明专利技术提供一种基于FPGA的正则表达式匹配引擎、方法及电子设备，所述引擎包括：配置模块、字符匹配模块、状态转换模块和报告模块；配置模块，用于根据获取的正则表达式所对应的配置数据，对字符匹配模块和状态转换模块的配置进行更新；字符匹配模块，用于对输入字符进行匹配，确定匹配向量；状态转换模块，用于基于匹配向量，确定当前周期的活跃状态；报告模块，用于基于当前周期的活跃状态，在确定预设接受状态被激活的情况下，上报匹配信号。本发明专利技术提供的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，通过支持快速重配置，实现自动机逻辑在多条正则表达式规则间的复用，提升了FPGA资源利用效率，满足正则表达式规则集较大时的匹配需求。则表达式规则集较大时的匹配需求。则表达式规则集较大时的匹配需求。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的正则表达式匹配引擎、方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及网络安全
，尤其涉及一种基于FPGA的正则表达式匹配引擎、方法及电子设备。

技术介绍

[0002]正则表达式匹配在网络安全、机器学习和自然语言处理等多个领域有着广泛应用，其中一个重要应用是基于正则表达式匹配的深度报文检测(Deep Packet Inspection，DPI)。目前，随着网络流量的迅速增长，对正则表达式匹配的速度提出了更高要求；另一方面摩尔定律失效，通用CPU的处理能力增速放缓，单纯基于通用CPU，采用软件实现DPI其性能扩展性已经无法满足需求。
[0003]为应对这一挑战，大规模数据中心普遍部署了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)等加速卡，以实现高效的软硬协同计算。在软硬协同计算模式中，通过将部分任务卸载到硬件加速器中执行，能够获得明显高于纯软件方式的性能提升，并降低能耗，获得更高的系统效费比。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，包括：配置模块、字符匹配模块、状态转换模块和报告模块；所述配置模块，用于根据获取的正则表达式所对应的配置数据，对所述字符匹配模块和所述状态转换模块的配置进行更新；所述字符匹配模块，用于对输入字符进行匹配，确定匹配向量；所述状态转换模块，用于基于所述匹配向量，确定当前周期的活跃状态；所述报告模块，用于基于所述当前周期的活跃状态，在确定预设接受状态被激活的情况下，上报匹配信号。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述状态转换模块，还用于：基于当前周期的活跃状态，确定下一周期的潜在活跃状态；基于所述下一周期的潜在活跃状态，以及所述匹配向量，确定所述下一周期的活跃状态。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述状态转换模块包括状态转换矩阵；所述状态转换模块通过所述状态转换矩阵将所述当前周期的活跃状态转换为所述下一周期的潜在活跃状态。4.根据权利要求3所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述状态转换模块通过FPGA内部的分布式存储器存储所述状态转换矩阵。5.根据权利要求1所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述报告模块，还用于：在所述配置模块对所述字符匹配模块和所述状态转换模块的配置进行更新的情况下，接收所述配置模块发送的所述预设接受状态。6.根据权利要求1所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述字符匹配模块通过FPGA内部的块存储器存储所述匹配向量。7.根据权利要求6所述的基于FPGA的正则表达式匹配引擎，其特征在于，所述基于FPG...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，张鹏，张士军，徐伟海，江逸茗，马海龙，伊鹏，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：