[发明专利]一种基于FPGA的硬盘加密、解密系统

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的硬盘加密、解密系统，加密系统包括FPGA和认证输入模块，FPGA包括处理器、密钥解密电路和数据加密电路；认证输入模块用于接收用户的输入认证；处理器用于将输入认证与存储的设定认证进行比较，若输入认证与认证相匹配，则判断输入认证通过认证，否则密钥解密电路和数据加密电路不工作；密钥解密电路用于，当输入认证通过认证后，将存储的密钥进行解密得到明文密钥；数据加密电路用于，当输入认证通过认证后，根据明文密钥将从计算机获得的数据进行加密，得到加密后的数据存储到硬盘。本发明可以提高硬盘的安全性。

主权项

一种基于FPGA的硬盘加密系统，其特征是，包括FPGA和认证输入模块，所述FPGA包括处理器、密钥解密电路和数据加密电路；所述认证输入模块用于接收用户的输入认证；所述处理器用于将所述输入认证与存储的设定认证进行比较，若所述输入认证与所述认证相匹配，则判断所述输入认证通过认证，否则所述密钥解密电路和数据加密电路不工作；所述密钥解密电路用于，当所述输入认证通过认证后，将存储的密钥进行解密得到明文密钥；所述数据加密电路用于，当所述输入认证通过认证后，根据所述明文密钥将从计算机获得的数据进行加密，得到加密后的数据存储到硬盘；所述FPGA还包括逻辑电路，所述逻辑电路用于将从计算机接收到的数据帧进行检测帧类型，并提取帧内信息，若所述帧内信息是命令，则将所述帧内信息发送给硬盘；若所述帧内信息是数据，则将所述帧内信息发送给所述数据加密电路进行加密；所述认证输入模块包括虹膜摄像头、指纹传感器；所述FPGA包括虹膜接口、指纹接口，所述虹膜接口、指纹接口分别与虹膜摄像头、指纹传感器连接；所述虹膜摄像头用于获取用户的虹膜图像，所述处理器用于获取所述虹膜图像并提取虹膜图像特征，将所述虹膜图像特征与存储的虹膜特征模板进行比较，若所述虹膜图像特征与存储的虹膜特征模板相匹配，则判断所述虹膜图像通过认证；其中，所述虹膜特征模板通过如下步骤得到：注册时，所述处理器多次获取用户的虹膜图像，并对获取的多个虹膜图像之间进行自匹配，若通过自匹配则选取所述多个虹膜图像中的一个的虹膜图像特征作为所述虹膜特征模板；所述指纹传感器用于获取用户的指纹图像，所述处理器用于获取所述指纹图像并提取指纹图像特征，将所述指纹图像特征与存储的指纹特征模板进行比较，若所述指纹图像特征与存储的指纹特征模板相匹配，则判断所述指纹图像通过认证；其中，所述指纹特征模板通过如下步骤得到：注册时，所述处理器多次获取用户的指纹图像，并对获取的多个指纹图像之间进行自匹配，若通过自匹配则选取所述多个指纹图像中的一个的指纹图像特征作为所述指纹特征模板；若所述认证输入模块没有通过认证，所述硬盘不允许进行读写数据；所述虹膜图像通过认证，用户可以获得最高的硬盘读写操作权限；所述指纹图像通过认证，用户可以获得较高的硬盘读写操作权限；所述FPGA通过第一高速串行收发器、第二高速串行收发器配置成SATA接口物理层，直接与硬盘和PC互连。