[發明專利]一種加密移動硬盤及其實現方法

有效

• 申請號: 201610057991.6
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105740733B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 李巖
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子有限公司
• 主分類號: G06F21/78
• 分類號: G06F21/78;G06F21/31
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 杜鵑花

1.一種加密移動硬盤，其特征在于：包括USB主控芯片、ECC芯片、KB模塊、FPGA加密芯片、FPGA解密芯片和eMMC存儲芯片，所述ECC芯片通過SPI接口連接USB主控芯片；KB模塊通過I2C接口連接USB主控芯片；USB主控芯片通過ONFI接口連接FPGA加密芯片；FPGA加密芯片通過MMC接口連接eMMC存儲芯片；eMMC存儲芯片通過MMC接口連接FPGA解密芯片；FPGA解密芯片通過ONFI接口連接USB主控芯片；USB主控芯片對外提供USB高速接口；

USB主控芯片內置固件模塊，固件模塊包括ONFI模塊、FTL模塊、設備接口模塊和設備管理模塊，ONFI模塊實現USB主控芯片通過ONFI接口與FPGA加密芯片和FPGA解密芯片的通訊；FTL模塊實現從LBA到PBA的映射，實現文件系統對SSD的管理；設備接口模塊實現對USB主控芯片相關接口管理，包括USB接口管理、電源管理和隊列管理；設備管理模塊實現加密移動硬盤的相關功能，包括分區加密、密鑰管理、口令管理、鍵盤管理和量產管理。

2.根據權利要求1所述的一種加密移動硬盤，其特征在于：所述ECC芯片與USB主控芯片之間雙向傳送數據，KB模塊與USB主控芯片之間雙向傳送數據。

3.根據權利要求1所述的一種加密移動硬盤，其特征在于：所述FPGA加密芯片和FPGA解密芯片均內置工程模塊，工程模塊包括ONFI接口控制模塊、加解密算法模塊和MMC接口模塊，ONFI接口控制模塊包含時鐘控制、數據隊列控制、端口控制、指令緩沖、地址緩沖和數據輸入輸出緩沖邏輯；加解密算法模塊包含算法控制和算法引擎邏輯；MMC接口模塊包含時鐘控制、端口控制、指令發生器、指令緩沖和數據輸入輸出緩沖邏輯。

4.根據權利要求3所述的一種加密移動硬盤，其特征在于：所述算法引擎邏輯分為加密引擎邏輯和解密引擎邏輯，FPGA加密芯片內置加密引擎邏輯，FPGA解密芯片內置解密引擎邏輯。

5.根據權利要求1所述的一種加密移動硬盤，其特征在于：所述USB主控芯片采用USB3.0接口主控芯片。

6.根據權利要求5所述的一種加密移動硬盤，其特征在于：所述USB主控芯片對外提供USB3.0高速接口。

7.一種加密移動硬盤的實現方法，其特征在于：采用權利要求1-6中的任意一種加密移動硬盤對數據進行存儲，包括如下步驟：

(1)用戶使用時，通過KB模塊輸入登錄口令，KB模塊將口令通過I2C接口傳送給USB主控芯片；

(2)USB主控芯片通過ECC芯片進行算法認證，并根據認證結果判斷是否允許用戶接入：

①若通過認證，則允許用戶接入，USB主控芯片將數據傳送給FPGA加密芯片進行數據加密，通過MMC接口將加密后的數據寫入eMMC存儲芯片；eMMC存儲芯片通過MMC接口將數據傳送給FPGA解密芯片進行解密，通過USB主控芯片的對外提供的USB高速接口將解密后的數據返給PC；

②若未通過認證，則不允許用戶登錄，即用戶登錄失敗；

③若非法用戶嘗試身份認證連續錯誤次數達到預定的閥制時，硬盤自動鎖定，僅能通過管理員口令解鎖，才可恢復使用；用戶信息和管理員口令存在USB主控芯片內部。