[發明專利]一種基于級聯架構的加密固態硬盤

在審

• 申請號: 201810848472.0
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN110765496A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 吳雯雯
• 申請（專利權）人: 吳雯雯
• 主分類號: G06F21/79
• 分類號: G06F21/79
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，包括硬盤接口、SSD控制器以及直接并接在該SSD控制器上的多路級聯存儲機構，所述硬盤接口與SSD控制器相連接，用于與外部主機相連接；所述級聯存儲機構采用多個存儲裝置逐級級聯；

所述SSD控制器通過硬盤接口獲取存儲指令并根據該存儲指令控制所述級聯存儲機構執行相應操作；

所述存儲裝置至少包括第一接口、第二接口、存儲管理單元、加解密引擎以及至少一個存儲單元，其中，所述存儲單元用于存儲數據；所述第一接口用于接入SSD控制器或前級存儲裝置，所述第二接口用于級聯后級存儲裝置，所述加解密引擎用于根據指令將分配的數據進行加密處理存儲于相應存儲單元以及根據指令獲取相應存儲單元的數據進行解密處理后發送給存儲管理單元；所述存儲管理單元與所述第一接口和第二接口相連接，用于執行所述SSD控制器分配給本存儲裝置的存儲任務或者向所述SSD控制器反饋數據信息。

2.根據權利要求1所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述加解密引擎進一步包括控制單元、數據加解密單元和隨機數發生器，其中，所述隨機數發生器用于在控制單元的控制下產生隨機數作為數據加解密操作的密鑰；

所述數據加解密單元至少包括加密處理單元、解密處理單元和密鑰存儲單元，所述加密處理單元用于執行數據加密操作；所述解密處理單元用于執行數據解密操作；所述密鑰存儲單元用于存儲密鑰。

3.根據權利要求2所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述加解密引擎還包括算法存儲單元，所述算法存儲單元與所述控制單元和數據加解密單元相連接，用于存儲數據加解密的算法；所述數據加解密單元根據所述控制單元的控制指令選擇相應的加密算法。

4.根據權利要求1或2所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述SSD控制器設置多個存儲接口，每個存儲接口連接一路級聯存儲機構；所述SSD控制器并行控制多個存儲接口。

5.根據權利要求1或2所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述級聯存儲機構設置主存儲裝置，所述主存儲裝置的第一接口與所述SSD控制器相連接以及其第二接口通過總線級聯多個存儲裝置，每個存儲裝置又通過總線級聯多個存儲裝置；所述存儲裝置具有唯一標識ID，所述總線上傳輸的信號至少包括命令信息和數據信息，所述命令信息至少包括ID信息。

6.根據權利要求5所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述SSD控制器用于將待存數據平均分配給每路級聯存儲機構。

7.根據權利要求5所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述SSD控制器向級聯存儲機構發送存儲任務時，每個存儲裝置監聽總線信號并判斷是否為本存儲裝置或其級聯鏈路節點的存儲任務，如果是則接收該存儲任務。

8.根據權利要求5所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，任一存儲裝置向SSD控制器或其下級節點發送數據時，所述存儲裝置主動發送指令搶占總線控制權并通過指令實現片選。

9.根據權利要求5所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述存儲管理單元設置第一判斷單元，所述第一判斷單元用于將前級總線上獲取ID信息與本存儲裝置的ID相匹配并以此判斷是否為本存儲裝置或其級聯鏈路節點的存儲任務；如果所獲取的ID為其級聯鏈路節點，所述存儲管理單元將接收的數據信息通過第二接口發送到后級總線上；

所述存儲管理單元設置第二判斷單元，所述第二判斷單元用于將后級總線上獲取ID信息與本存儲裝置的ID相匹配并以此判斷是否為本存儲裝置的存儲任務；如果所獲取的ID為其級聯鏈路節點，所述存儲管理單元將接收的數據信息通過第一接口發送到前級總線上。

10.根據權利要求5所述的基于級聯架構的加密固態硬盤，其特征在于，所述存儲管理單元包括數據緩存器和控制器，所述數據緩存器與所述第一接口、第二接口和控制器相連接，用于緩存所述第一接口或第二接口從總線上接收的數據；所述控制器用于執行本存儲裝置的存儲任務，當命令信息為寫指令時，所述控制器將總線獲取的數據信息存儲于相應的存儲單元中；當命令信息為讀指令時，所述控制器讀取相應地址的存儲單元的數據信息并將該數據信息通過總線回發；

所述存儲管理單元還設置第一總線監聽單元、第二總線監聽單元、第一總線收發單元和第二總線收發單元，所述第一總線監聽單元和第二總線監聽單元用于監聽前級總線的狀態；所述第一總線收發單元和第二總線收發單元用于實現總線的數據收發。