[發明專利]基于賽道存儲器的數據加解密方法及系統

有效

• 申請號: 201510767343.5
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105426786B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 舒繼武;張鴻斌;陸游游
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F21/79
• 分類號: G06F21/79;G06F21/60;G11C19/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種基于賽道存儲器的數據加解密方法，其特征在于，包括以下步驟：

將賽道存儲器陣列劃分為多個預設大小的加密區域，以作為加密存儲的基本單位，并為每個加密區域設置獨立的加密密鑰Shift-key；

在系統初始化時，為每個存儲區域生成一個基于隨機數的Shift-key作為存儲區域的加密密鑰，存在易失的靜態隨機存儲器中；以及

在密鑰生成完畢后，將每個存儲區域按照密鑰進行移位加解密，所述將每個存儲區域按照密鑰進行移位加解密，進一步包括：寫數據時，首先按照Shift-key將目標存儲區域的數據移回并對齊，然后將明文數據寫入存儲器，最后按照Shift-key移位，將該存儲區域加密；讀數據時，首先按照Shift-key將該目標存儲區域的數據移回并對齊，然后讀取明文數據，最后按照Shift-key移位，將該存儲區域加密。

2.根據權利要求1所述的基于賽道存儲器的數據加解密方法，其特征在于，還包括：

在每個加密區域的Racetrack兩端設置冗余疇壁，以容納由于移位加密而溢出的數據位，使用隨機數生成器將明文數據轉換為隨機數據。

3.根據權利要求1所述的基于賽道存儲器的數據加解密方法，其特征在于，每個預設大小的加密區域包括128條Racetrack，每條Racetrack包含64個疇壁DW及數據位。

4.根據權利要求1所述的基于賽道存儲器的數據加解密方法，其特征在于，采用可變長的密鑰長度來設置數據的加密強度，進一步包括：

Shift-key的長度為128位、256位或384位，以體現不同的加密強度。

5.一種基于賽道存儲器的數據加解密系統，其特征在于，包括：

分區模塊，用于將賽道存儲器陣列劃分為多個預設大小的加密區域，以作為加密存儲的基本單位，并為每個加密區域設置獨立的加密密鑰Shift-key；

密鑰生成模塊，在系統初始化時，用于為每個存儲區域生成一個基于隨機數的Shift-key作為存儲區域的加密密鑰，存在易失的靜態隨機存儲器中；以及

加解密模塊，在密鑰生成完畢后，用于將每個存儲區域按照密鑰進行移位加解密，其中，寫數據時，首先按照Shift-key將目標存儲區域的數據移回并對齊，然后將明文數據寫入存儲器，最后按照Shift-key移位，將該存儲區域加密；讀數據時，首先按照Shift-key將該目標存儲區域的數據移回并對齊，然后讀取明文數據，最后按照Shift-key移位，將該存儲區域加密。

6.根據權利要求5所述的基于賽道存儲器的數據加解密系統，其特征在于其中，在每個加密區域的Racetrack兩端設置冗余疇壁，以容納由于移位加密而溢出的數據位。

7.根據權利要求5所述的基于賽道存儲器的數據加解密系統，其特征在于，還包括：轉換模塊，用于使用隨機數生成器將明文數據轉換為隨機數據。

8.根據權利要求6所述的基于賽道存儲器的數據加解密系統，其特征在于，每個預設大小的加密區域包括128條Racetrack，每條Racetrack包含64個疇壁DW及數據位。

9.根據權利要求6所述的基于賽道存儲器的數據加解密系統，其特征在于，采用可變長的密鑰長度來設置數據的加密強度，進一步包括：

Shift-key的長度為128位、256位或384位，以體現不同的加密強度。