CN106295375A - 一种支持pci‑e接口的加密硬盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种支持PCI‑E接口的加密硬盘，其特征在于增加PCI‑E总线控制器和USB‑KEY模块；PCI‑E总线控制器中包括PCI‑E主控制器、PCI‑E物理层和数据链路层，PC主机通过PCI‑E标准接口与加密硬盘相连接，USB‑KEY模块实现先对对硬盘访问的用户身份认证；只有用户身份认证成功后才允许对硬盘的数据进行读写操作。基于PCIE接口实现的加密Hub装置实现了对PCIE接口的扩展，且能够提高PCIE‑SSD数据传输的安全性，保证了硬盘数据的安全性，同时具有USB‑KEY自身兼容性高的特点，能够满足特殊用户的需求，灵活性大大提高。

Description

一种支持PCI-E接口的加密硬盘
技术领域
本发明涉及数据传输安全领域，特别涉及一种支持PCI-E接口的加密硬盘。
背景技术
近年来，随着电子技术的迅速发展，人们对存储器的容量及速度都提出了很高的要求，进而产生了具有读写速度快的固态硬盘。固态硬盘的存储介质分为两种，一种是闪存flash，另外一种是DRAM。固态硬盘中的接口主要有SATA、PCI-E、MSATA、NGFF等接口类型。
在各类通信领域，硬盘被广泛应用，从而对于硬盘数据的保护显得十分重要。现有的硬件加密方法中加密模块往往放置于虚拟设备和虚拟主机上，加密模块比较固定，且无法统一各个厂商的key，灵活性较差。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的如何提高硬盘数据的安全性问题。
为了解决以上问题，本发明提供了一种支持PCI-E接口的加密硬盘，其特征在于增加PCI-E总线控制器和USB-KEY模块；PCI-E总线控制器中包括PCI-E控制器、PCI-E物理层和数据链路层，PC主机通过PCI-E标准接口与加密硬盘相连接，USB-KEY模块实现先对对硬盘访问的用户身份认证；只有用户身份认证成功后才允许对硬盘的数据进行读写操作。
本发明公开的基于PCIE接口实现的加密Hub装置实现了对PCIE接口的扩展，且能够提高PCIE-SSD数据传输的安全性，保证了硬盘数据的安全性，同时具有USB-KEY自身兼容性高的特点，能够满足特殊用户的需求，灵活性大大提高。
附图说明
图1是支持PCI-E接口的加密硬盘的系统框图；
图2是写入操作流程示意图；
图3是读取操作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是是支持PCI-E接口的加密硬盘的系统框图；支持PCI-E接口的加密硬盘增加了PCI-E总线控制器和USB-KEY模块；PCI-E总线控制器中包括PCI-E控制器、PCI-E物理层和数据链路层，PC主机通过PCI-E标准接口与加密硬盘相连接，USB-KEY模块实现先对对硬盘访问的用户身份认证；只有用户身份认证成功后才允许对硬盘的数据进行读写操作。
图2是写入操作流程示意图；PC主机通过PCIE接口实现对加密硬盘的写入操作流程：
步骤2.1：PC主机提出写入操作请求，对硬盘进行写入操作，先启动用户身份认证流程；
步骤2.2：PCI-E主控制器接收到写入操作请求后，先启动USB-KEY模块对用户身份进行认证；PCI-E主控制器从Flash存储模块的用户数据中取得正确的用户序列号；同时通过USB-KEY模块向用户发送验证要求，要求用户输入PIN码，并进行认证，认证通过后取得自定义序列号反馈给PCI-E主控制器；
步骤2.3：PCI-E主控制器接收到自定义序列号后，验证序列号是否正确；正确则从数据库中取得用户信息；PCI-E主控制器启动特定运算获得内部摘要；同时向USB-KEY模块发送验证要求，在USB-KEY模块内部进行相应运算获得验证摘要，并发送回PCI-E主控制器；
步骤2.4：将内部摘要和验证摘要进行校验，当校验失败返回PC主机本次数据读出失败；当校验成功允许用户硬盘进行数据写入操作；
步骤2.5：PCI-E主控制器控制PC主机将待写入的数据流入PCI-E物理层中，再通过数据链路层处理；
步骤2.6：PCI-E主控制器最后将数据通过I/O写入硬盘的实际物理存储阵列Memory Array中，完成数据写入操作。
图3是读取操作流程示意图；PC主机通过PCIE接口实现对加密硬盘的读出操作流程：
步骤3.1：PC主机提出读出操作请求，对硬盘进行写入操作，先启动用户身份认证流程；
步骤3.2：PCI-E主控制器接收到读出操作请求后，先启动USB-KEY模块对用户身份进行认证；PCI-E主控制器从Flash存储模块的用户数据中取得正确的用户序列号；同时通过USB-KEY模块向用户发送验证要求，要求用户输入PIN码，并进行认证，认证通过后取得自定义序列号反馈给PCI-E主控制器；
步骤3.3：PCI-E主控制器接收到自定义序列号后，验证序列号是否正确；正确则从数据库中取得用户信息；PCI-E主控制器启动特定运算获得内部摘要；同时向USB-KEY模块发送验证要求，在USB-KEY模块内部进行相应运算获得验证摘要，并发送回PCI-E主控制器；
步骤3.4：将内部摘要和验证摘要进行校验，当校验失败返回PC主机本次数据读出失败；当校验成功允许用户硬盘进行数据写入操作；
步骤3.5：PCI-E主控制器将通过I/O将硬盘的实际物理存储阵列Memory Array中的数据读出；经数据链路层处理；再通过PCI-E物理层后读出到PC主机，完成本次数据的读出操作。
以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种支持PCI-E接口的加密硬盘，其特征在于增加PCI-E总线控制器和USB-KEY模块；PCI-E总线控制器中包括PCI-E主控制器、PCI-E物理层和数据链路层，PC主机通过PCI-E标准接口与加密硬盘相连接，USB-KEY模块实现先对对硬盘访问的用户身份认证；只有用户身份认证成功后才允许对硬盘的数据进行读写操作。
2.根据权利要求1所述的支持PCI-E接口的加密硬盘，其特征在于按照如下步骤进行写入操作：
步骤2.1：PC主机提出写入操作请求，对硬盘进行写入操作，先启动用户身份认证流程；
步骤2.2：PCI-E主控制器接收到写入操作请求后，先启动USB-KEY模块对用户身份进行认证；PCI-E主控制器从Flash存储模块的用户数据中取得正确的用户序列号；同时通过USB-KEY模块向用户发送验证要求，要求用户输入PIN码，并进行认证，认证通过后取得自定义序列号反馈给PCI-E主控制器；
步骤2.3：PCI-E主控制器接收到自定义序列号后，验证序列号是否正确；正确则从数据库中取得用户信息；PCI-E主控制器启动特定运算获得内部摘要；同时向USB-KEY模块发送验证要求，在USB-KEY模块内部进行相应运算获得验证摘要，并发送回PCI-E主控制器；
步骤2.4：将内部摘要和验证摘要进行校验，当校验失败返回PC主机本次数据读出失败；当校验成功允许用户硬盘进行数据写入操作；
步骤2.5：PCI-E主控制器控制PC主机将待写入的数据流入PCI-E物理层中，再通过数据链路层处理；
步骤2.6：PCI-E主控制器最后将数据通过I/O写入硬盘的实际物理存储阵列中，完成数据写入操作。
3.根据权利要求2所述的支持PCI-E接口的加密硬盘，其特征在于按照如下步骤进行读出操作：
步骤3.1：PC主机提出读出操作请求，对硬盘进行写入操作，先启动用户身份认证流程；
步骤3.2：PCI-E主控制器接收到读出操作请求后，先启动USB-KEY模块对用户身份进行认证；PCI-E主控制器从Flash存储模块的用户数据中取得正确的用户序列号；同时通过USB-KEY模块向用户发送验证要求，要求用户输入PIN码，并进行认证，认证通过后取得自定义序列号反馈给PCI-E主控制器；
步骤3.3：PCI-E主控制器接收到自定义序列号后，验证序列号是否正确；正确则从数据库中取得用户信息；PCI-E主控制器启动特定运算获得内部摘要；同时向USB-KEY模块发送验证要求，在USB-KEY模块内部进行相应运算获得验证摘要，并发送回PCI-E主控制器；
步骤3.4：将内部摘要和验证摘要进行校验，当校验失败返回PC主机本次数据读出失败；当校验成功允许用户硬盘进行数据写入操作；
步骤3.5：PCI-E主控制器将通过I/O将硬盘的实际物理存储阵列中的数据读出；经数据链路层处理；再通过PCI-E物理层后读出到PC主机，完成本次数据的读出操作。
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