CN103902932A - 支持usb型存储设备的数据加解密的装置及方法 - Google Patents

支持usb型存储设备的数据加解密的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种支持USB型存储设备的数据加解密的装置及方法，使用时将加密器与计算机和USB型存储设备想连接，输入正确密钥，即可进行数据的加解密和存储操作。它包括与主机通信的带有USB接口的设备，数据解压缩模块，与存储端通信的带有USB插槽的设备，存储设备控制模块，加解密模块，密钥管理模块，电源及时钟的产生电路,其中加解密模块采用多密码引擎并行方式进行加解密。本发明提供了基于该加密器对带USB型接口的存储设备中的数据进行加解密的方法，具有很高的安全性、兼容性、通用性，以及高速存储等特点。

Description

支持USB型存储设备的数据加解密的装置及方法
技术领域
本发明涉及数据硬件加密技术领域，特别涉及一种对USB型存储设备数据加解密的加密器和加解密方法。
背景技术
随着数据安全越来越重要，如何保护数据存储设备中数据不被侵害已经成为了热门的话题。目前，人们使用的存储设备越来越多，而存储设备以USB型存储设备居多，虽然有带有加密卡的存储设备，但价格昂贵；此外软件加密也较常用，可以达到一部分加密的目的，但安全系数不高，并且加解密速度缓慢。
发明内容
为了克服上述的缺点，本发明的目的在于提供一种支持USB型存储设备的数据加解密的装置及方法，使用时用户输入与加密器中已存的一致的密钥，就可以开始使用该加密器。可以实现对USB型的存储设备中的数据进行压缩解压并行加解密操作，具有很高的安全性和兼容性普遍性，通用性，高速存储，节省外部存储空间等特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
    一种支持USB型存储设备的数据加解密的装置，包括USB公口端、USB母口端、数据解压缩模块、存储设备控制模块、加解密模块、密钥管理模块、电源及时钟的产生电路，
   所述的USB公口端含有USB公口及USB数据传输协议，与所述数据解压缩模块相连接；
   所述的USB母口端含有USB母口及USB数据传输协议，与所述存储设备控制模块；
   所述的密钥管理模块与存储设备控制模块相连接，对密钥进行安全管理；
   所述的电源及时钟的产生电路分别与所述的存储设备控制模块和加解密模块相连接，用于产生加解密模块所需要的电压和时钟。
所述的数据压缩解压缩模块用于对传入该模块的数据进行相应的压缩解压缩操作。
所述的存储设备控制模块用于控制各部件之间的数据读取，存储操作。
所述的加解密模块含有加密算法，并采用多加解密引擎AES的方式对送入的数据分组进行加解密操作，与所述的存储设备控制模块相连接。
包括如下步骤：
   1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行加密操作，反之，不做任何操作；
   2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行写操作，数据信息从与主机通信的带有USB接口的设备端接收，然后传输至解压缩模块；
   3）控制模块根据当前的数据信息，向解压缩模块发送相应命令和指示，完成数据的压缩或者不作处理的操作。如果为不做处理操作，则将数据经控制模块传出至存储端存储；反之，则将解压缩操作后的数据经控制模块传送至加解密模块；
   4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行加密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
5) 控制模块将处理过的数据信息经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至存储设备存储。
对经USB插槽传送来的数据在硬件层面进行解密，包括如下步骤：
   1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行解密操作，反之，不做任何操作；
   2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行读操作，数据信息从与存储端通信的带有USB插槽的设备端接收，然后传输至控制模块；
   3）控制模块根据当前的数据信息判断是否需要解密。如果不需要，则将数据信息传送至数据解压缩模块不做处理，后经USB接口进行数据封装传出到计算机；否则，向加解密模块发送相应命令和指示，然后将待处理的数据传送至加解密模块；
   4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行解密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
5) 控制模块将解密后的数据信息送入解压缩模块进行解压操作，后经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至计算机。
与现有的软件加密和其他的硬件加密相比，本发明的加密器可以对USB型的存储设备中的数据进行加解密，具有很高的安全性、兼容性、通用性，以及高速存储等特点。
附图说明
图1 是本发明支持USB型存储设备的数据加解密的装置的示意图。
具体实施方式
一种能够支持USB型存储设备的数据加解密的装置，它包括与主机通信的带有USB接口的设备，与存储端通信的带有USB插槽的设备，存储设备控制模块，加解密模块，密钥管理模块，数据解压缩模块，电源及时钟的产生电路。
与主机通信的带有USB接口的设备和主机，与存储端通信的带有USB插槽的设备与USB型存储设备，均通过USB端口相连接，支持USB2.0及USB3.0。
本发明使用AES对称算法的加密器，只有在输入密钥正确的情况下才进行加解密级存储操作。
对USB型存储设备的数据加解密的加密器进行加密的方法，对USB接口的数据在硬件层面进行加密，其流程包括如下步骤：
   1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行加密操作，反之，不做任何操作；
   2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行写操作，数据信息从与主机通信的带有USB接口的设备端接收，然后传输至解压缩模块；
   3）控制模块根据当前的数据信息，向解压缩模块发送相应命令和指示，完成数据的压缩或者不作处理的操作。如果为不做处理操作，则将数据经控制模块传出至存储端存储；反之，则将解压缩操作后的数据经控制模块传送至加解密模块；
   4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行加密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
   5) 控制模块将处理过的数据信息经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至存储设备存储；
 对USB型存储设备的数据加解密的加密器进行解密的方法，对经USB插槽传送来的数据在硬件层面进行解密，其流程包括如下步骤：
   1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行解密操作，反之，不做任何操作；
   2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行读操作，数据信息从与存储端通信的带有USB插槽的设备端接收，然后传输至控制模块；
   3）控制模块根据当前的数据信息判断是否需要解密。如果不需要，则将数据信息传送至数据解压缩模块不做处理，后经USB接口进行数据封装传出到计算机；否则，向加解密模块发送相应命令和指示，然后将待处理的数据传送至加解密模块；
   4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行解密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
   5) 控制模块将解密后的数据信息送入解压缩模块进行解压操作，后经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至计算机。

Claims (4)

1.一种支持USB型存储设备的数据加解密的装置，其特征在于，它包括USB公口端、USB母口端、数据解压缩模块、存储设备控制模块、加解密模块、密钥管理模块、电源及时钟的产生电路，
   所述的USB公口端含有USB公口及USB数据传输协议，与所述数据解压缩模块相连接；
   所述的USB母口端含有USB母口及USB数据传输协议，与所述存储设备控制模块；
   所述的密钥管理模块与存储设备控制模块相连接，对密钥进行安全管理；
   所述的电源及时钟的产生电路分别与所述的存储设备控制模块和加解密模块相连接，用于产生加解密模块所需要的电压和时钟；
   所述的数据压缩解压缩模块用于对传入该模块的数据进行相应的压缩解压缩操作；
   所述的存储设备控制模块用于控制各部件之间的数据读取，存储操作。
2.根据权利要求1所述的加密器，其特征是：所述的加解密模块含有加密算法，并采用多加解密引擎AES的方式对送入的数据分组进行加解密操作，与所述的存储设备控制模块相连接。
3.一种根据权利要求1所述的装置进行加密的方法，其特征在于，包括如下步骤：
    1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行加密操作，反之，不做任何操作；
    2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行写操作，数据信息从与主机通信的带有USB接口的设备端接收，然后传输至解压缩模块；
    3）控制模块根据当前的数据信息，向解压缩模块发送相应命令和指示，完成数据的压缩或者不作处理的操作；如果为不做处理操作，则将数据经控制模块传出至存储端存储；反之，则将解压缩操作后的数据经控制模块传送至加解密模块；
    4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行加密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
   5) 控制模块将处理过的数据信息经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至存储设备存储。
4. 根据权利要求3所述的方法，对经USB插槽传送来的数据在硬件层面进行解密，其特征在于，包括如下步骤：
    1）使用加密器时，先将加密器与计算机和存储设备相连接，并输入密钥，若与密钥管理模块中的密钥一致则进行解密操作，反之，不做任何操作；
    2）计算机通过USB接口对USB型存储设备进行读操作，数据信息从与存储端通信的带有USB插槽的设备端接收，然后传输至控制模块；
    3）控制模块根据当前的数据信息判断是否需要解密，如果不需要，则将数据信息传送至数据解压缩模块不做处理，后经USB接口进行数据封装传出到计算机；否则，向加解密模块发送相应命令和指示，然后将待处理的数据传送至加解密模块；
    4）加解密模块根据使用的算法对数据信息进行解密运算，把处理后的数据再送回至控制模块；
   5) 控制模块将解密后的数据信息送入解压缩模块进行解压操作，后经与存储端通信的带有USB插槽的设备进行数据封装，并传送至计算机。
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