[发明专利]用于加密存储器设备的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月5日提交的美国专利申请第13/079889号的优先权权益，该申请的全部内容并入本申请。

背景

本说明书涉及加密。

全盘加密是将硬盘驱动器上的所有数据进行加密的技术。对大多数文件系统，将数据从硬盘驱动器删除并非真地将数据从硬盘驱动器消除。相反，数据所占据的存储器位置被标记为未使用，而实际的数据仍保持。因此，全盘加密技术将硬盘驱动器使用和未使用的部分都进行加密以保证没有数据未被加密。

将数据写到硬盘驱动器是对于物理存储介质相对非破坏性的过程，即数据可以写到硬盘驱动器的存储器位置非常多次而不会造成存储介质的降级。然而，一些类型的计算机存储设备就硬盘驱动器就读和写操作而言具有相对有限的生命期。固态驱动器和USB闪盘驱动器是其中存储器单元最终因重复的编程和擦除而耗尽的可擦除计算机存储设备的示例。为了扩展这样的存储器设备的总体生命，存储器设备的可定址区诸如块或页可以通过损耗均衡而以相似的速率编程和/或擦除。损耗均衡保证了存储器设备的存储器单元均衡地损耗，例如对存储器单元的编程和/或擦除在存储器设备的生命内对所有存储器单元以相似的速率发生。

因为全盘加密将存储器设备的使用和未使用部分都进行加密以保证没有数据未被加密，全盘加密过早地老化固态驱动器并过早地展开用于损耗均衡操作的损耗均衡表。这会不必要地缩短存储设备的生命并使读和写访问次数降级。

概要

一般而言，本说明书中所描述的主题的一个发明性方面可以通过方法来实现，该方法包括以下动作：由计算机访问存储器设备的地址映射，所述地址映射指向所述存储器设备的第一存储器位置和第二存储器位置，其中第一存储器位置存储将由所述存储器设备上的全盘加密操作来加密的数据；由所述计算机将第二存储器位置指定为经加密的而不需在第二存储器位置上执行加密操作；以及由所述计算机仅将所述存储器设备的第一存储器位置中存储的数据进行加密使得第一存储器位置和第二存储器位置的数据被指定为经盘加密。这个方面的其它各实施例包括被配置为执行编码于计算机存储器设备之上的所述方法的动作的相对应的系统、装置和计算机程序。

本说明书中所描述的主题的特定实施例可以实现为实施以下优点的一个或多个。通过不对空存储器位置进行加密避免了对所述位置的编程，由此减少了所述位置上读和写周期的数目并进一步避免了损耗表的不必要的展开。这还会导致对于其中每个位置由全盘加密进行了编程的固态存储器设备的读和写次数的性能提升，因为损耗表没有在复杂性上不必要地展开。

本说明书中所描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐明。通过描述、附图和权利要求，所述主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图简述

图1是逻辑存储器地址到固态驱动器中的物理存储器地址的示例映射的框图。

图2是将实现损耗均衡的存储器设备进行加密的示例的框图。

图3是将带损耗均衡的存储器设备上的数据进行加密的示例过程的流程图。

图4是将带损耗均衡的存储器设备上的数据进行加密的另一示例过程的流程图。

图5是将带损耗均衡的存储器设备上的数据进行解密的示例过程的流程图。

图6是可以用来实现参考以上图1-5所描述的过程和系统的示例计算机系统的框图。

各个附图中相同的附图标记和指派指示相同的元素。

详细描述

图1是逻辑存储器地址到固态驱动器存储器设备130中的物理存储器地址的示例映射的框图。存储器设备130由固态存储器设备(例如闪盘)组成。逻辑到物理的映射102，诸如逻辑阵列，将逻辑存储器位置映射到存储器设备130中的物理地址。例如，操作系统可以被配置为访问硬盘驱动器的逻辑存储器位置，例如，逻辑位置被定址为一组连续的逻辑块，诸如取决于所使用的定址方案的512字节或4096字节的数据块。然而，由于存储器设备130的物理晶体管阵列架构，可以是例如NOR或NAND闪存的存储器设备130实现了不同的定址方案。因此，逻辑到物理的映射102将硬盘立面(facade)110的逻辑地址映射到存储器设备130的物理地址。