CN110287738B - 数据存储装置及其数据保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种数据存储装置及其数据保护方法；一种数据存储装置，包括明文数据区，所述明文数据区包括至少一个明文磁噪发生部件；对应所述明文磁噪发生部件设置有保护罩，所述保护罩屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的电磁波；所述保护罩由电磁屏蔽材料制成；从而防止明文磁噪发生部件工作产生的电磁辐射外泄，进而避免了外部通过侦测明文磁噪发生部件产生的电磁波而获取数据，最终防止数据外泄。

Description

数据存储装置及其数据保护方法

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种数据存储装置及其数据保护方法。

背景技术

数据存储装置一般包括固态硬盘(SSD，Solid State Disk)、机械硬盘、混合硬盘和移动硬盘等。

在当今互联网时代，数据安全直接关系着国家安全、商业利益和个人隐私安全。

现有技术中数据存储装置的加密技术，一般是将经总线传输的数据加密为密文数据存入存储区，或将解密后的明文数据经总线向处理系统传输。

即使如此，事实上仍有大规模的数据外泄事件发生，看来以上数据加密技术仍存在较多的安全漏洞。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种防止数据外泄的数据存储装置及其数据保护方法。

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种数据存储装置，包括明文数据区，所述明文数据区包括至少一个明文磁噪发生部件；对应所述明文磁噪发生部件设置有保护罩，所述保护罩屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的电磁波；所述保护罩由电磁屏蔽材料制成。

本发明提供的一种数据存储装置包括明文数据区，明文数据区包括至少一个明文磁噪发生部件。对应明文磁噪发生部件设置有保护罩，保护罩屏蔽明文磁噪发生部件产生的电磁波，从而防止明文磁噪发生部件工作产生的电磁辐射外泄，进而避免了外部通过侦测明文磁噪发生部件产生的电磁波而获取数据，最终防止数据外泄。

进一步地，还包括主控制芯片和数据接口，所述主控制芯片和所述数据接口均为所述明文磁噪发生部件。

进一步地，还包括电路板，所述明文磁噪发生部件设于所述电路板上；所述保护罩连接于所述电路板上，所述保护罩与所述电路板围成一个电磁屏蔽空间，所述明文磁噪发生部件位于所述电磁屏蔽空间内。

进一步地，还包括保护罩检测模块，所述保护罩检测模块设置于所述保护罩上，所述保护罩检测模块用于检测所述保护罩是否破损。

进一步地，还包括数据保护模块，所述数据保护模块与所述保护罩检测模块相连接；所述数据保护模块用于对所述明文磁噪发生部件内的明文数据进行保护。

进一步地，所述保护罩检测模块包括检测电路和多个检测线；

多个所述检测线均分布设于所述保护罩上，多个所述检测线均与所述检测电路相连接，所述检测电路通过检测多个所述检测线的通断从而检测所述保护罩是否破损。

进一步地，所述检测电路包括电源、或门电路和多个与所述检测线一一对应的电阻；每个所述检测线均包括第一端和第二端，每个所述检测线的第一端均接地；每个所述检测线的第二端分别通过对应一个电阻均电连接至所述电源；每个所述检测线的第二端还均电连接至所述或门电路的输入端，所述或门电路的输出端与所述数据保护模块相连接。

进一步地，所述数据保护模块为数据自毁模块或所述数据存储装置的读写锁定模块。

本发明还提供一种数据存储装置的数据保护方法，包括：

确定所述数据存储装置明文数据区的明文磁噪发生部件；

根据所述明文磁噪发生部件确定一个保护罩；

将所述保护罩设置于所述明文磁噪发生部件，以屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的电磁波。

进一步地，所述在将所述保护罩设置于所述明文磁噪发生部件，以屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的磁噪之后，所述方法还包括：

根据所述保护罩设置保护罩检测模块，所述保护罩检测模块用于检测所述保护罩是否损坏。

进一步地，所述在根据所述保护罩设置保护罩检测模块之后，所述方法还包括：

根据所述保护罩检测模块设置数据保护模块，若所述保护罩检测模块检测所述保护罩损坏，则所述数据保护模块启动对所述明文磁噪发生部件内的明文数据进行保护。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明提供的数据存储装置的一个实施例的俯视图；

图2是本发明提供的数据存储装置的一个实施例的另一俯视图；

图3是图2提供的数据存储装置的剖视图；

图4是图2提供的数据存储装置的立体图；

图5是本发明提供的数据存储装置的一个实施例的电路图。

其中图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、明文磁噪发生部件，11、主控制芯片，12、数据接口，2、保护罩，3、密文磁噪发生部件，4、电路板，41、第一电路板，42、第二电路板，5、检测电路，51、或门电路，52、电阻，6、检测线，7、通用输入/输出口，8、第一焊点，9、第二焊点，VCC、电源，GND、地。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请发明人发现，电子部件运行中均会有电磁波产生，而数据存储装置的电子部件产生的电磁波与正在处理的数据存在明确的耦合关系。处理密文数据的电子部件产生的电磁波由于是密文数据，即使被解析获取也无法有效读取，但明文传输区由于要符合总线标准，所以这部分电子部件产生的电磁波会成为被解析获取有用数据的通道。

本申请实施例正是基于以上技术发现，跳出原有数据保密手段的思维方向，结合硬件技术手段，为防止数据外泄提出了数据存储装置和数据保护方法的实施例，详细地示例见说明书如下内容。

本发明实施例提供的一种数据存储装置，包括明文数据区和密文数据区。明文数据区内包括至少一个明文磁噪发生部件1。

明文磁噪发生部件1处理、储存或传输明文数据(未加密的数据)。

请参考图1至图4，对应明文磁噪发生部件1设置有保护罩2，保护罩2屏蔽明文磁噪发生部件1产生的电磁波，从而防止明文磁噪发生部件1工作产生的电磁辐射外泄，进而避免了外部通过侦测明文磁噪发生部件1产生的电磁波而获取数据，最终防止数据外泄。

保护罩2选择由电磁屏蔽材料制成。例如铁磁材料、金属良导体材料和表面敷层薄膜屏蔽材料。铁磁材料可以为纯铁、硅钢和坡莫合金(铁镍合金)等。金属良导体材料可以为钢、铜和铝等。表面敷层薄膜屏蔽材料可以为在例如塑料等绝缘体表面附上一层导电薄膜，从而进行电磁屏蔽。

本领域技术人员可知，电磁屏蔽材料可以为其他能够进行电磁屏蔽的材料，不仅限于上述的电磁屏蔽材料，在此不做限定。

数据存储装置还包括主控制芯片11和数据接口12，主控制芯片11和数据接口12电连接。主控制芯片11和数据接口12均为明文磁噪发生部件1。数据接口12用于外部主机端与之相连接，外部主机端通过数据接口12实现与主控制芯片11之间的数据传输。

本领域技术人员可知，明文磁噪发生部件1的数量可以为不仅限于上述的两个部件。

密文数据区包括至少一个密文磁噪发生部件3，密文磁噪发生部件3处理、储存或传输密文数据(加密后的数据)。

数据存储装置还包括存储器，存储器为密文磁噪发生部件3。

在本实施例中，存储器为闪存。

在其他实施例中，密文磁噪发生部件3也可以为动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory,DRAM)。

数据存储装置还包括电路板4，明文磁噪发生部件1设于电路板4上。保护罩2连接于电路板4上，保护罩2与电路板4围成一个电磁屏蔽空间，明文磁噪发生部件1位于电磁屏蔽空间内。

具体地，保护罩2与电路板4分别位于明文磁噪发生部件1的相对两侧。

保护罩2可以通过焊接、胶粘或者螺丝固定的方式连接于电路板4上。

在一个实施例中，如图2和图4所示例，保护罩2选择为呈T型，对应数据接口12部分对应向两侧延伸，保护罩2整体上可与电路板4平行布置。

具体地，电路板4包括第一电路板41和第二电路板42。数据接口12设于第一电路板41上。第二电路板42上设有金手指，主控制芯片11设于第二电路板42上并与金手指电连接，第二电路板42通过金手指与数据接口12电连接。

本领域技术人员可知，数据存储装置可以为包括转接板和硬盘，数据接口12设于转接板上，转接板可以为电脑主机印刷电路板(motherboard PCB，Printed CircuitBoard)。硬盘包括电路板和主控制芯片11，电路板上设有金手指，主控制芯片11与金手指电连接。硬盘再通过金手指与数据接口12进行电连接。硬盘可以为固态硬盘、机械硬盘或混合硬盘等。

数据存储装置也可以为其他具有写入和读取功能的其他装置，在此不做限定。

数据存储装置还包括保护罩检测模块和数据保护模块，保护罩检测模块设置于保护罩2上，保护罩检测模块用于检测保护罩2是否破损。

在本实施例中，请同时参考图5，保护罩检测模块包括检测电路5和多个检测线6。多个检测线6均分布设于保护罩2上，多个检测线6均与检测电路5相连接，检测电路5通过检测多个检测线6的通断从而检测保护罩2是否破损，避免因保护罩2破损从而造成数据外泄。

检测线6由导电材料制成且易断裂，从而使得在保护罩2破损时，检测线6会断裂，从而检测出保护罩2破损。

在本实施例中，多个检测线6均设置于保护罩2的内表面上。本领域技术人员可知，在其他实施例中，多个检测线6也可以均设置于保护罩2的外表面，也可以均设置于保护罩2的夹层内，在此不做限定。

检测线6的数量越多，分布于保护罩2的角落越多，检测保护罩2破损的准确率越高。

多个检测线6之间绝缘，从而防止多个检测线6之间短路。多个检测线6之间可以通过间隔设置从而绝缘，也可以通过设置绝缘材料而绝缘。

在本实施例中，多个检测线6沿同一方向间隔平行设置。在其他实施例中，多个检测线6之间可以交叉呈网状设置，多个检测线6之间形成的网越密集，从而检测出保护罩2破损的准确率越高。

在其他实施例中，可以通过在保护罩2的内侧和外侧各设置电磁波检测装置，分别检测出保护罩2内侧和外侧的电磁波值后进行分析对比从而得出保护罩2是否破损。例如：若保护罩2内侧和外侧的电磁波值对比出的结果在预设范围内，则保护罩2无破损；若对比结果不在预设范围内，则保护罩2破损。

数据保护模块与保护罩检测模块相连接，数据保护模块用于对明文磁噪发生部件1内的明文数据进行保护。具体地，数据保护模块根据保护罩检测模块的检测结果对明文磁噪发生部件1内的明文数据进行保护。若保护罩检测模块检测出保护罩2破损，则数据保护模块启动对明文磁噪发生部件1内的明文数据进行保护。

数据保护模块为数据自毁模块或数据存储装置的读写锁定模块。

在一个具体的实施例中，检测电路5包括电源VCC、或门电路51和多个与检测线6一一对应的电阻52。每个检测线6均包括第一端和第二端，每个检测线6的第一端均接地GND。每个检测线6的第二端分别通过对应一个电阻52均电连接至电源VCC。电阻52主要用于分压，防止电源VCC与地GND之间短路。每个检测线6的第二端与电源VCC之间的电阻52的数量可以为多个，能够起到分压的作用就好，对每个检测线6的第二端与电源VCC之间的电阻52的数量不进行限定。

每个检测线6的第二端还均电连接至或门电路51的输入端，或门电路51的输出端与数据保护模块相连接。具体地，或门电路51包括多个输入端，以供每个检测线6的第二端分别与对应一个输入端电连接。

当检测线6导通时，每个检测线6的第二端为低电平，进而或门电路51的输出端输出低电平。当检测线6断开后，断开的检测线6的第二端为高电平，进而或门电路51的输出端输出高电平。

通过或门电路51的输出端输出的电平的高低变化，从而检测检测线6是否断开，从而判断保护罩2是否破损。

在本实施例中，数据保护模块为数据自毁模块。当检测线6断开后，或门电路51的输出端输出由低电平变化为高电平，触发数据自毁模块对明文磁噪发生部件1内的明文数据进行销毁，从而防止数据外泄。

在本实施例中，数据自毁模块为程序，并存储于主控制芯片11内，即或门电路51的输出端与主控制芯片11相连接。

进一步地，或门电路51的输出端通过通用输入/输出口7(GPIO，General-purposeinput/output)与主控制芯片11相连接。

如图4所示例，电路板4上选择设有多个与多个检测线6的第一端一一对应的第一焊点8及多个与多个检测线6的第二端一一对应的第二焊点9。

每个检测线6的第一端通过对应的第一焊点8接地，每个检测线6的第二端通过对应的第二焊点9与电阻52相电连接。

本发明实施例还提供一种数据存储装置的数据保护方法，具体包括如下步骤：

S1，确定数据存储装置明文数据区的明文磁噪发生部件1。

S2，根据明文磁噪发生部件1确定一个保护罩。

S3，将保护罩设置于明文磁噪发生部件1，以屏蔽明文磁噪发生部件1产生的磁噪。

其中，数据存储装置为上述任一实施例所述的数据存储装置，明文磁噪发生部件1含有明文数据，即明文磁噪发生部件1处理、储存或传输明文数据。

保护罩由磁屏蔽材料制成。

在一个实施例中，在将保护罩设置于明文磁噪发生部件1，以屏蔽明文磁噪发生部件1产生的磁噪之后，数据保护方法还包括：

S4，根据保护罩设置保护罩检测模块，保护罩检测模块用于检测保护罩是否损坏。

在一个实施例中，在根据保护罩设置保护罩检测模块之后，数据保护方法还包括：

S5，根据保护罩检测模块设置数据保护模块，若保护罩检测模块检测保护罩损坏，则数据保护模块启动对明文磁噪发生部件1内的明文数据进行保护。

本发明提供的一种数据存储装置包括明文数据区，明文数据区包括至少一个明文磁噪发生部件1。对应明文磁噪发生部件1设置有保护罩2，保护罩2屏蔽明文磁噪发生部件1产生的电磁波，从而防止明文磁噪发生部件1工作产生的电磁辐射外泄，进而避免了外部通过侦测明文磁噪发生部件1产生的电磁波而获取数据，最终防止数据外泄。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种数据存储装置，其特征在于，包括明文数据区，所述明文数据区包括至少一个明文磁噪发生部件；对应所述明文磁噪发生部件设置有保护罩，所述保护罩屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的电磁波；所述保护罩由电磁屏蔽材料制成；

其中，通过在所述保护罩的内侧和外侧各设置电磁波检测装置，分别检测出所述保护罩内侧和外侧的电磁波值后进行分析对比从而得出所述保护罩是否破损。

2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于，还包括主控制芯片和数据接口，所述主控制芯片和所述数据接口均为所述明文磁噪发生部件。

3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于，还包括电路板，所述明文磁噪发生部件设于所述电路板上；所述保护罩连接于所述电路板上，所述保护罩与所述电路板围成一个电磁屏蔽空间，所述明文磁噪发生部件位于所述电磁屏蔽空间内。

4.根据权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于，还包括保护罩检测模块，所述保护罩检测模块设置于所述保护罩上，所述保护罩检测模块用于检测所述保护罩是否破损。

5.根据权利要求4所述的数据存储装置，其特征在于，还包括数据保护模块，所述数据保护模块与所述保护罩检测模块相连接；所述数据保护模块用于对所述明文磁噪发生部件内的明文数据进行保护。

6.根据权利要求5所述的数据存储装置，其特征在于，所述保护罩检测模块包括检测电路和多个检测线；

多个所述检测线均分布设于所述保护罩上，多个所述检测线均与所述检测电路相连接，所述检测电路通过检测多个所述检测线的通断从而检测所述保护罩是否破损。

7.根据权利要求6所述的数据存储装置，其特征在于，所述检测电路包括电源、或门电路和多个与所述检测线一一对应的电阻；每个所述检测线均包括第一端和第二端，每个所述检测线的第一端均接地；每个所述检测线的第二端分别通过对应一个电阻均电连接至所述电源；每个所述检测线的第二端还均电连接至所述或门电路的输入端，所述或门电路的输出端与所述数据保护模块相连接。

8.根据权利要求5所述的数据存储装置，其特征在于，所述数据保护模块为数据自毁模块或所述数据存储装置的读写锁定模块。

9.一种数据存储装置的数据保护方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的数据存储装置，包括：

确定所述数据存储装置明文数据区的明文磁噪发生部件；

根据所述明文磁噪发生部件确定一个保护罩；

将所述保护罩设置于所述明文磁噪发生部件，以屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的电磁波。

10.根据权利要求9所述的数据保护方法，其特征在于，在将所述保护罩设置于所述明文磁噪发生部件，以屏蔽所述明文磁噪发生部件产生的磁噪之后，所述方法还包括：

根据所述保护罩设置保护罩检测模块，所述保护罩检测模块用于检测所述保护罩是否损坏。

11.根据权利要求10所述的数据保护方法，其特征在于，在根据所述保护罩设置保护罩检测模块之后，所述方法还包括：

根据所述保护罩检测模块设置数据保护模块，若所述保护罩检测模块检测所述保护罩损坏，则所述数据保护模块启动对所述明文磁噪发生部件内的明文数据进行保护。