[發明專利]芯智科技嵌入式遠程文件系統軟件

在審

• 申請號: 202010621687.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111782625A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王利平;李重;徐傲;高深
• 申請（專利權）人: 安徽芯智科技有限公司
• 主分類號: G06F16/182
• 分類號: G06F16/182;G06F16/13;G06F21/62
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發明提供了芯智科技嵌入式遠程文件系統軟件，對文件系統進行安全加密，包括存儲介質上四個不同的區域以及將存儲空間劃分為不同類型的簇；將文件系統在存儲介質上劃分為若干個加密塊，每個加密塊包含16*m字節+16字節的hmac，其中m大于等于1；運行過程中，以加密塊為最小加解密單元，當需要讀對應加密塊數據的時候，先校驗這個加密塊的hmac，如果正確再對整個加密塊解密，然后將解密后的數據返回給app。本發明對文件系統進行安全加密，當第三方試圖直接讀取存儲介質中的數據，會發現全部是加密數據，不能獲取到有用信息，安全性高，且本文件系統采用分散存儲文件索引值的方式，邏輯復雜度低，文件訪問效率高，邏輯簡單，訪問效率高。

技術領域

本發明涉及計算機數據存儲技術，具體涉及芯智科技嵌入式遠程文件系統軟件。

背景技術

在計算機系統中，文件系統是在存儲設備上組織數據的一種方法，該種方法采用文件的方式將存儲設備上的客戶數據抽象成一些互相關聯的“對象”，然后以一定的數據結構將這些“對象”組織起來，并提供一定的方法對這些“對象”進行訪問，從而實現對客戶數據存儲訪問的管理。從系統角度來看，文件系統是對文件存儲設備的空間進行組織和分配，負責文件存儲并對存入的文件進行檢索的系統。

文件系統一般采用目錄和文件的方式管理存儲數據。目錄結構通常采用“樹狀結構”，即目錄由頂層開始，每一級目錄下可以放置多個子目錄，由此形成分層級的“樹狀”目錄結構，而文件則被放置在分層級樹狀結構的某一處分支上。文件系統使用專門的數據結構記錄，維護該樹狀結構；

主流文件系統一般將文件劃分為多個長度較小的“分片”，稱為“簇”。文件系統通過對多個簇的管理實現對文件內容的訪問控制。一個文件包含多個簇，隸屬于同一文件的簇一般通過鏈表數據結構來維護。記錄目錄樹狀結構的數據和記錄文件鏈表關系的數據統稱“元數據”。元數據同樣存儲在存儲設備上，一般是存儲在存儲設備的特殊區域中；

但是主流文件系統的元數據需在上電時讀取到系統RAM中緩沖起來，而某些小型嵌入式平臺的RAM空間很小，無法容納元數據，而且市面上的文件系統為了支持復雜的目錄結構，一般會采用較為復雜的數據結構來維護“元數據”。而對小型嵌入式系統來說，并不需要支持復雜的目錄結構，而且小型系統的處理器運算能力有限，采用復雜的數據結構反而降低了效率。

且隨著物聯網的發展，智能節點越來越多，同時也暴露出了越來越多的數據泄露問題。數據大都布置于文件系統中，不安全的文件系統無疑更容易泄露數據。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供芯智科技嵌入式遠程文件系統軟件，本發明對文件系統進行安全加密，當第三方試圖直接讀取存儲介質中的數據，會發現全部是加密數據，不能獲取到有用信息，且本文件系統采用元數據分散存儲方式，降低了對系統RAM容量的需求，利用分散存儲文件索引值的方式代替傳統鏈表式文件維護方式，邏輯復雜度低，文件訪問效率高，文件系統實現代碼對系統程序存儲器容量需求小，在小型嵌入式系統上實現小容量存儲功能。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：芯智科技嵌入式遠程文件系統軟件，對文件系統進行安全加密，包括存儲介質上四個不同的區域以及將存儲空間劃分為不同類型的簇；

所述四個不同區域包括元數據區、位圖區、文件id區以及數據區；所述元數據區記錄塊大小、數據區大小、文件id區大小以及整個文件系統存儲大小；所述位圖區中每個bit映射一個數據塊，所述數據塊的大小為2的n次方字節，n大于等于2，根據應用場景動態調整；所述件id區為文件id記錄區；所述數據區為以塊為最小存儲單位來保存數據的區域；具體加密步驟如下：

S1：將文件系統在存儲介質上劃分為若干個加密塊，每個加密塊包含16*m字節+16字節的hmac，其中m大于等于1；

S2：運行過程中，以加密塊為最小加解密單元，當需要讀對應加密塊數據的時候，先校驗這個加密塊的hmac，如果正確再對整個加密塊解密，然后將解密后的數據返回給app；