[發(fā)明專利]一種加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810850429.8
• 申請(qǐng)日: 2018-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN110765497A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳其釵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳其釵
• 主分類號(hào): G06F21/79
• 分類號(hào): G06F21/79;G06F21/60
• 代理公司: 33233 浙江永鼎律師事務(wù)所
• 代理人: 雷仕榮

1.一種加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述加密計(jì)算機(jī)包括主機(jī)和置于該主機(jī)內(nèi)的加密固態(tài)硬盤，所述主機(jī)至少包括CPU和主板；

包括以下步驟：

步驟S1：主機(jī)向加密固態(tài)硬盤發(fā)送指令；

步驟S2：加密固態(tài)硬盤獲取主機(jī)發(fā)送的指令后進(jìn)行解析并執(zhí)行相應(yīng)操作；

步驟S3：在操作完成后加密固態(tài)硬盤向主機(jī)反饋消息；

所述固態(tài)硬盤內(nèi)置在主機(jī)中，至少包括硬盤接口、SSD控制器、數(shù)據(jù)加解密單元和存儲(chǔ)模塊，其中，所述數(shù)據(jù)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(chǔ)單元，所述加密處理單元用于執(zhí)行數(shù)據(jù)加密操作；所述解密處理單元用于執(zhí)行數(shù)據(jù)解密操作；所述密鑰存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)密鑰；

所述存儲(chǔ)模塊包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和加密卡存儲(chǔ)區(qū)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用于固態(tài)硬盤正常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

所述加密卡存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)一步設(shè)置加密存儲(chǔ)單元和解密存儲(chǔ)單元，所述加密存儲(chǔ)單元和解密存儲(chǔ)單元均設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)單元，分別用于存儲(chǔ)執(zhí)行加密操作或解密操作后的數(shù)據(jù)；

所述SSD控制器與所述數(shù)據(jù)加解密單元和硬盤接口相連接，用于獲取主機(jī)發(fā)送的指令并進(jìn)行解析后執(zhí)行相應(yīng)處理；

在所述步驟S2中，當(dāng)獲取的指令為寫指令且寫入地址為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，所述SSD控制器將待處理任務(wù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)加解密單元，經(jīng)加密處理單元加密操作后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；

當(dāng)獲取的指令為寫指令且寫入地址為加密存儲(chǔ)單元時(shí)，所述SSD控制器將待處理任務(wù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)加解密單元，經(jīng)加密處理單元加密操作后直接存儲(chǔ)在相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中；當(dāng)獲取的指令為寫指令且寫入地址為解密存儲(chǔ)單元時(shí)，所述SSD控制器將待處理任務(wù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)加解密單元，經(jīng)解密處理單元解密操作后直接存儲(chǔ)在相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中；

在所述步驟S3中，執(zhí)行寫指令后且地址為加密卡存儲(chǔ)區(qū)，所述SSD控制器向主機(jī)反饋任務(wù)完成消息，該反饋任務(wù)完成消息至少包括該任務(wù)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址信息；

當(dāng)獲取的指令為讀指令且地址為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，所述SSD控制器讀取該地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)加解密單元，經(jīng)解密處理單元解密操作后發(fā)送給主機(jī)；

當(dāng)獲取的指令為讀指令且地址為加密卡存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，所述SSD控制器直接讀取該地址對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)信息并發(fā)送給主機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述固態(tài)硬盤還包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和算法存儲(chǔ)單元，所述隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于在SSD控制器的控制下產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)作為數(shù)據(jù)加解密操作的密鑰；

所述算法存儲(chǔ)單元與所述SSD控制器和數(shù)據(jù)加解密單元相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)加解密的算法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，還包括獲取主機(jī)發(fā)送的配置指令的步驟，所述配置指令用于配置所述加解密引擎的加解密參數(shù)；所述數(shù)據(jù)加解密單元根據(jù)配置參數(shù)選擇相應(yīng)的加解密算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述算法存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)加解密的算法至少為AES-128/256，SM2，SM3，SM4，RSA，3DES或SHA中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)緩沖器，所述數(shù)據(jù)緩沖器與所述SSD控制器、硬盤接口、數(shù)據(jù)加解密單元和存儲(chǔ)模塊相連接，用于緩存數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊采用多片eMMC芯片，通過總線級(jí)聯(lián)多片eMMC芯片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述SSD控制器執(zhí)行寫操作且地址為加密卡存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，選擇一空閑存儲(chǔ)單元并將其地址信息和待處理任務(wù)一起發(fā)送給所述數(shù)據(jù)加解密單元；所述數(shù)據(jù)加解密單元執(zhí)行加解密操作后直接將處理后任務(wù)存儲(chǔ)至該存儲(chǔ)單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加密計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述SSD控制器設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)映射表，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)映射表用于記錄所存儲(chǔ)信息、其采用的算法及其對(duì)應(yīng)的地址。