CN201237788Y - 基于数据销毁的固态硬盘 - Google Patents

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Inventor
徐欣
吴佳
步凯
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Hunan Runcore Innovation Technology Co., Ltd.
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HUNAN YUANKE INNOVATION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种对数据进行彻底销毁的固态硬盘。该固态硬盘包括硬盘擦除器和固态硬盘，其中硬盘擦除器通过SATA接口或ATA接口与固态硬盘连接。硬件擦除器包括人机交互界面和MCU微控制器等，固态硬盘包括FLASH控制器和FLASH阵列等。可以通过两种方式进行数据销毁，(1)采用专用的硬件擦除器对硬盘数据彻底擦除，(2)对FLASH接口进行电气冲击，烧掉FLASH存储芯片，从而销毁数据。本实用新型以低价获得较高的安全级别。

Description

基于数据销毁的固态硬盘
技术领域
本发明是为保护数据信息安全，对存储在固态硬盘的数据进行彻底销毁，即不可恢复数据。数据销毁技术采用物理销毁和软件销毁两种技术。
背景技术
数据销毁是保证数据安全的唯一方法，在使用Windows本身提供的删除工具，通常会被认为清空回收站之后，被删除的文件已经彻底清除了。不过事实并非如此，只要有专用的硬件和软件，即使数据已经被覆盖、驱动器已经重新格式化、引导扇区彻底损坏等，我们还是可以恢复几乎所有的文件，通常情况下往往由于数据意外丢失寻求恢复帮助，但是做为双刃剑，同样也会被不法分子所利用，尤其是我国各级敏感部门以及商业区域的重要信息，因此必须使用该系统进行剩余信息进行彻底毁灭！删除、格式化、完全格式化、重新分区、反复填写数，这5种是目前市场上最通用方式，但是都不是最彻底的，都可以恢复。
传统的数据销毁是采用“野蛮方法”，直接对机械硬盘进行物理攻击，比如碾碎或粉碎硬盘，对机械盘进行消磁处理等损坏硬盘介质的方式，这种“野蛮方法”虽然是最彻底、最安全的，但是这样硬盘就不能再使用，而且还要提供相应的销毁机器设备，因此是付出极大的代价来保证数据的安全。
机械硬盘很难以较低的代价取得较高的安全级别。相对于此，基于NANDFlash(存储介质)的固态硬盘则能够以极低的代价获取极高的安全级别。
发明内容
针对现代对数据信息安全的要求越来越高，且以低价获得较高的安全级别的需求越来越迫切，提出一种基于数据销毁的固态硬盘。
本实用新型采取两种技术：
(1)软件销毁技术：此技术采用专用的硬件系统对数据彻底擦除，通过分析SATA协议或是ATA协议，操作协议的相关擦除指令，对固态电子硬盘彻底擦除数据。本实用新型制作成独立的实体，专用于擦除固态硬盘，可实现一键擦除功能，保证数据不可恢复，如图一。此技术还采用通过FLASH控制器对固态电子硬盘的数据存储控制，和对固态电子硬盘的数据存储介质FLASH的底层分别进行分析，在分析其结构的基础上进行底层的多次覆盖写入(在多种操作系统下运行)，从而确保进行数据擦除后的电子数据的不可恢复性。而不是简单的删除和格式化。FLASH控制器控制向整个FLASH阵列写满F或0，根据不同的安全标准要求，控制循环写入次数如程序流程图二。
(2)物理销毁技术：此技术对接口进行电气冲击，烧掉FLASH存储芯片，从而销毁数据。
NAND Flash是用三端器件作为存储单元，分别为源极、漏极和栅极，与场效应管的工作原理相同，主要是利用电场的效应来控制源极与漏极之间的通断。因此，根据DoD、NAS等关于磁盘的数据销毁标准，并针对NAND Flash的上述结构特性，可采用过流过压击穿Flash内部的集成FET的方法，实现彻底销毁电子硬盘存储数据，并且不可复用。
根据NAND Flash厂家提供的数据手册，要击穿Flash存储介质，如samsunk9系列芯片的输入电压VCC一般为4.6V，Max supply VCC一般为VCC+0.3，即4.9V.要达到彻底销毁电子硬盘，可选用10V的击穿电压。具体方法：采用手动拨动销毁开关的方式，低输入升压电路如图三，或利用标准的升压模块如图四，由IDE接口或SATA接口提供5V标准电源，经升压后达到10V或10V以上，击穿Flash存储介质。
本实用新型的优点：
(1)本实用新型系采用专用软件(可兼容各种操作系统和DOS系统)和硬件系统(硬盘擦除器)对固态硬盘数据进行安全擦除，可再使用固态硬盘，以低代价达到较高的安全标准。
(2)本实用新型还采用针对固态硬盘的物理损毁技术，通过对固态硬盘存储介质FLASH芯片实现电气冲击，以毁掉芯片来确保数据绝对安全，不需要花较高的代价制造复杂的销毁机器，本实用新型可以方便的实现物理销毁。
附图说明
图一：基于固态硬盘的数据销毁技术的硬盘擦除器框图；
图二：FLASH控制器控制循环写入程序流程图；
图三：基于固态硬盘的数据销毁技术的物理销毁；
图四：基于固态硬盘的数据销毁技术的物理销毁；
图五：SATA接口固态硬盘结构框图。
具体实施方式
该基于数据销毁的固态硬盘包含一个硬盘擦除器，硬盘擦除器通过SATA接口或ATA接口与固态硬盘连接。硬件擦除器包括人机交互界面和MCU微控制器，固态硬盘包括FLASH控制器和FLASH阵列。
该基于数据销毁的固态硬盘包括：ATA接口固态硬盘，SATA接口固态硬盘，SATA接口协议，ATA接口协议，MPU，FLASH控制器和FLASH阵列。
SATA接口固态硬盘型号为RDS SATA-128G。SATA接口协议和Flash控制器在同一片微处理器内部实现，微处理器选用FPGA。通过在FPGA内部嵌入MicroBlaze软核处理器实现系统管理。SATA接口实现与主机的联接和数据的传输，即数据的传并转化。Flash控制器实现数据的读取和存储。处理器部分实现SATA的兼容命令、数据流的分发、阵列管理和NAND FLAH存储系统包含损耗均衡算法。Flash作为数据的最终存储体。整个系统的功能完全模拟机械硬盘。
采用SATA串行接口，兼容SATA1.0和SATA2.0标准，可实现3.0Gb/s的传输速度，该接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。FPGA是一种可编程逻辑器件，片上含有丰富的存储器资源、触发器资源、布线资源、时钟分配以及丰富的管教类型和数量。通过硬件描述语言编程实现SATA的各层协议。SATA控制器采用AHB总线可以与嵌入式软核处理器直接连接。并且集成DMA控制器，提高数据传输效能。优化的FPGA设计，降低系统功耗。
本实施例采用如下配置：
可编程逻辑器件：Virtex4FX60-11FF672
嵌入式软核处理器：Xilinx MicroBlaze 4.0
SATA接口：Virtex-4 Rocket IO MGT
时钟管理：ICS844001
固态存储硬盘是由FLASH控制器控制向FLASH指定地址写数据的。彻底清除数据，必须弄清楚FLASH控制器如何控制写数据和SATA协议以及数据存储结构。

Claims (2)

1、基于数据销毁的固态硬盘，包括固态硬盘，其特征在于包含一个硬盘擦除器，硬盘擦除器通过SATA接口或ATA接口与固态硬盘连接。
2、根据权利要求1所述的基于数据销毁的固态硬盘，其特征在于：硬件擦除器包括人机交互界面和MCU微控制器，固态硬盘包括FLASH控制器和FLASH阵列。
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