[发明专利]一种加密移动硬盘及其实现方法

说明书

本发明公开了一种加密移动硬盘及其实现方法，属于数据存储安全领域，本发明要解决的技术问题为如何能够保证移动存储数据的机密性、完整性。技术方案为：一种加密移动硬盘，包括USB主控芯片、ECC芯片、KB模块、FPGA加密芯片、FPGA解密芯片和eMMC存储芯片。一种加密移动硬盘的实现方法，包括如下步骤：通过KB模块输入登录口令；USB主控芯片通过ECC芯片进行算法认证；若通过认证，USB主控芯片将数据传送给FPGA加密芯片进行数据加密，将加密后的数据写入eMMC存储芯片；eMMC存储芯片将数据传送给FPGA解密芯片进行解密，通过USB主控芯片的USB高速接口将解密后的数据返给PC；若未通过认证，则不允许用户登录。

技术领域

本发明涉及数据存储安全领域，具体地说是一种加密移动硬盘及其实现方法。

背景技术

随着数据价值不断提升以及存储技术不断发展，存储系统的重要性不断提升，数据成为最核心的资产。移动存储方式对静态的存储方式往往成为攻击者的首选目标，从而达到窃取、篡改或破坏数据的目的，如果没有安全防范措施，一旦攻击者成功窃取，其负面影响将是无法估计的，因此移动存储安全变得至关重要。

专利号为CN 101650693 B的专利文献公开了一种移动硬盘安全控制方法和安全移动硬盘，本方法中磁盘控制器对存入移动硬盘内的数据采用芯片加密的方式进行加密，通过指纹识别系统来保护硬盘数据加密密钥，包括设备初始化步骤和指纹解锁设备加密分区步骤。但是该专利的加密方法不仅步骤繁琐，难度大，而且指纹识别存在很多不安全、不稳定因素，故该专利对数据加密存在不安全因素。

现有移动硬盘数据的加密保护方法，一般采用在USB主控芯片中实现加解密算法，这种实现方式存在开发难度大、性能差、算法不易扩展等问题。

如何能够解决在原有移动存储数据加密保护的开发难度大、性能差、算法不易扩展等问题，保证移动存储数据的机密性、完整性，从而满足移动存储数据安全领域的要求是现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种结构简单、生产成本低、易于加工、对环境无污染的加密移动硬盘及其实现方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加密移动硬盘，包括USB主控芯片、ECC芯片、KB模块、FPGA加密芯片、FPGA解密芯片和eMMC存储芯片，所述ECC芯片通过SPI接口连接USB主控芯片，双方交互认证信息、认证结果；KB模块通过I2C接口连接USB主控芯片，获取用户口令输入；USB主控芯片通过ONFI接口连接FPGA加密芯片，实现用户数据交互；FPGA加密芯片通过MMC接口连接eMMC存储芯片，实现数据的高速写入；eMMC存储芯片通过MMC接口连接FPGA解密芯片，实现数据的高速读取；FPGA解密芯片通过ONFI接口连接USB主控芯片，实现用户数据交互；USB主控芯片对外提供USB高速接口，USB高速接口用于连接外接设备。

作为优选，所述ECC芯片与USB主控芯片之间双向传送数据， KB模块与USB主控芯片之间双向传送数据。

作为优选，所述USB主控芯片内置固件模块，固件模块包括ONFI模块、FTL模块、设备接口模块和设备管理模块，ONFI模块实现USB主控芯片通过ONFI接口与FPGA加密芯片和FPGA解密芯片的通讯；FTL模块实现从LBA（逻辑区块地址）到PBA（物理区块地址）的映射，实现文件系统对SSD的管理；设备接口模块实现对USB主控芯片相关接口管理，包括USB接口管理、电源管理、队列管理；设备管理模块实现加密移动硬盘的相关功能，包括分区加密、密钥管理、口令管理、键盘管理、量产管理。