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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Computer, insbesondere eine Speichervorrichtung
und ein Verfahren zum Schützen
ihrer Partitionen.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Gegenwärtig hat
sich die Anwendung von Computern im täglichen Leben durchgesetzt.
Um sich zu unterscheiden und zusätzliche
Vorteile bereitzustellen, bieten verschiedene Personal Computer
(PC) Hersteller den Nutzern verschiedene funktionale Software an,
die allgemein in Anwendungssoftware und Systemsoftware unterschieden
werden kann. Anwendungssoftware enthält üblicherweise Steuerprogramme,
während Systemsoftware
vor dem Booten ausführbare
Software sein kann, die dazu verwendet werden kann, Funktionen wie
Rettung und Wiederherstellung des primären Betriebssystems, ehe das
primäre
Betriebssystem, beispielsweise Windows, ausgeführt wird, auszuführen. Die
meiste funktionale Software wird zunächst auf einer Diskette bereitgestellt.
Mit der Erweiterung des Speicherplatzes von Speichervorrichtungen
kann eine Partition auf einer Speichervorrichtung zum Speichern
der funktionalen Software reserviert werden. Eine solche Partition
sollte so gut wie möglich
vor einer Beschädigung
durch einen Nutzer geschützt
werden.
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Im
Moment gibt es hauptsächlich
zwei Schutzmodelle zum Schützen
einer Partition.
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1. HPA Partitionsschutzmodell
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Die
Host Protect Area (HPA-Hostschutzbereich) ist ein Festplatten High-End-Bereich,
der durch Benutzung eines SetMax Befehls in der Advanced Technology
Attachement (ATA) Spezifikation geschützt ist. Dieses Modell stellt
mit Hilfe zweier ATA Befehle SetMax und Read Native Max Address
die Größe der HPA Partition
so ein, dass die HPA Partition normalerweise für DOS und Windows Plattformen
unsichtbar ist, und, falls sie sich in dem geschützten Status befindet, sogar
nicht einmal von dem Hauptplatten Basic Input Output System (BIOS-einfaches
Eingabe-/Ausgabe-System) gelesen werden kann, so dass die Daten
in der HPA Partition geschützt
werden. Falls beispielsweise 10 GB einer 80 GB Festplatte als HPA
Partition eingestellt sind, so können
nur 70 GB von dem BIOS erkannt werden.
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Aus
der Druckschrift
US
2006/0294298 A1 ist ein System und ein Verfahren zum Schützen des
HPA einer Festplatte während
des normalen Betriebs bekannt, wobei ein „setmax” Befehl im BIOS ausgeführt wird, so
dass nicht durch einen Nutzer oder einen Virus auf den HPA zugegriffen
bzw. dieser gelöscht
werden kann.
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Das
obige Modell hat jedoch die folgenden Nachteile:
- (1)
Hinsichtlich der Kompatibilität
zwischen der HPA Partition und der Festplatte gibt es ein Problem
und somit ist die Stabilität
relativ schlecht.
- (2) Es gibt kein Dateisystem in der HPA Partition. Somit ist
es schwierig, Daten zu analysieren und instand zu halten und es
ist sehr aufwendig, Produktionswerkzeuge zu entwickeln und instand
zu halten.
- (3) Der dem Nutzer ersichtliche Speicherbereich der Festplatte
unterscheidet sich von dessen tatsächlichem Speicherbereich, wobei
dieser sich manchmal um einige Gigabyte unterscheiden kann. Dies
führt zu einem
erhöhten
Kostenaufwand nach dem Verkauf der Festplatte.
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2. Typ 12 Partitionsschutzmodell
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Dieses
Modell stellt die geschützte
Partition auf einer Festplatte in eine Typ 12 Partition ein, die
nach dem Starten des Microsoft Windows Betriebssystems nicht geladen
wird. Deshalb kann ein Nutzer diese Partition nur in der Festplattenverwaltung
sehen. Er kann aber außer
dem Befehl „Hilfe” keine
Funktionen wie Formatieren und Löschen
auf ihr ausführen.
Auf diese Weise wird das Ziel des Schützens der Daten in der Typ
12 Partition erreicht.
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Unglücklicherweise
weist das obige Verfahren Nachteile auf, in dem, da die Existenz
von Systemdaten und Anwendungsdaten in der Typ 12 Partition auf
einem Dateisystem (z. B. Standarddateisystem FAT32 oder NTFS, usw.)
basiert, die Sicherheit geschwächt
wird, wenn der Nutzer die Typ 12 Partition als ein Disk Label hinzufügt und Lesen/Schreiben
von Daten möglich
ist oder sie mit Hilfe eines fremden Disk-Werkzeugs durch den Nutzer
beschädigt
wird.
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Die
Druckschrift
CN 1783037
A betrifft eine Kopierschutz für auf einer Multimedia-Compact-Disk (CD) gespeicherte
Anwendungsdaten. Für
den Kopierschutz werden die Anwendungsdaten in einem Nicht-Standard-Dateisystem,
welches von einem normalen Computer nicht gelesen werden kann, gespeichert.
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Die
Druckschrift
US 6,356,941
B1 betrifft ein System zum sicheren Datenspeichern, -austauschen und/oder
-teilen mit Hilfe einer geschützten
zentralen Speichereinheit enthaltend mindestens eine geschützte Netzwerkeinheit,
wobei der Zugriff auf diese durch einen einzelnen Datenzugriffskanal
gesteuert wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichervorrichtung und
ein Verfahren zum Schützen einer
geschützten
Partition einer Speichervorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe
ohne Beeinträchtigung des
normalen Betriebs der Schutz von gespeicherten Systemdaten und Anwendungsdaten
weiter verbessert wird.
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Die
obige Aufgabe wird durch eine Speichervorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Schützen einer geschützten Partition
einer Speichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung hat mehrere Vorteile. Gemäß der Speichervorrichtung und
dem Verfahren zum Schützen
seiner geschützten
Partition nach der vorliegenden Erfindung ist die geschützte Partition
in einen Anwendungsdatenbereich und ein Systemdatenbereich aufgeteilt,
und die Systemdaten und/oder die Anwendungsdaten werden in dem Systemdatenbereich
in einem angepassten Datenformat eines Nicht-Standard-Dateisystems
gespeichert, so dass die Sicherheit der Systemdaten gewährleistet
werden kann, falls der Nutzer die geschützte Partition mit Hilfe eines
Disk Labels hinzufügt
und auf ihr Daten liest und schreibt. Außerdem ist der Systemdatenbereich
in mehrere Unterpartitionen zum jeweiligen Speichern unterschiedlicher Arten
von Systemdaten aufgeteilt, und ein Partition Boot Record (PA_MBR-Partitions-Boot-Datensatz)
ist in dem Systemdatenbereich angeordnet, um die Analyse und Wartung
der Systemdaten zu vereinfachen. Darüber hinaus, da die Größe der in
dem Master-Boot-Record
(MBR-Hauptbootdatensatz) der Speichervorrichtung gespeicherten geschützten Partition
gleich der Summe der Größen des
Anwendungsdatenbereichs und des Systemdatenbereichs ist, stimmt
die für
den Nutzer sichtbare Datenspeichergröße der Speichervorrichtung
mit der tatsächlichen
Datenspeichergröße überein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm der physikalischen Struktur einer Speichervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
ein schematisches Diagramm der physikalischen Struktur einer Speichervorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schützen einer geschützten Partition
einer Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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4 zeigt
ein Betriebsflussdiagramm bei tatsächlicher Anwendung der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
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Nachfolgend
wird die Speichervorrichtung und das Verfahren zum Schützen ihrer
geschützten
Partition ausführlich
am Beispiel einer Festplatte unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Wie
aus 1, die ein schematisches Diagramm der physikalischen
Struktur einer Festplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, ersichtlich ist, enthält die Festplatte eine Master-Boot-Record(MBR)-Einheit, allgemeine
Partitionen (z. B. C Disk Partition, D Disk Partition) und eine
geschützte
Partition. Die geschützte Partition
besteht aus einem Anwendungsdatenbereich und einem Systemdatenbereich
zum Speichern von einem Nutzer bereitzustellenden Anwendungsdaten
und Systemdaten. Die MBR-Einheit ist dazu eingerichtet, die Startposition
und Größe des Anwendungsdatenbereichs
zu speichern, sowie den Partitionstyp des Anwendungsdatenbereichs
in einen Typ 0 × 12
einzustellen.
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Der
Anwendungsdatenbereich ist in der Form eines Standarddateisystems
FAT32 oder NTFS gegeben, während
die Systemdaten in einem angepassten Datenformat eines Nicht-Standard-Dateisystems
vorhanden sind. Für
jeden Partitionstyp gibt es eine Standarddefinition, beispielsweise
Typ 0 × 0C
für FAT32,
Typ 0 × 07
für NTFS
und Typ 0 × 12
für Typ
12. Das obige angepasste Datenformat enthält eine angepasste Member-Variable
(Element-Variable) und ihren Typ.
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Wie
in 2 gezeigt sind bevorzugt ein Partitions-Boot-Datensatz
(PA_MBR) und mehrere Unterpartitionen (PA_P1~PA_Pn) in dem Systemdatenbereich
der Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung angeordnet. Jede der Unterpartitionen ist so konfiguriert,
dass sie alle Arten von einem Nutzer bereitzustellender Systemdaten
(z. B. Systemwiederherstellung, Virusbeseitigung, Datei-Backup,
Programmsteuerung und derart) speichert. Der Partitions-Boot-Datensatz
(PA_MBR) ist so konfiguriert, dass er die Position und die Größe jeder
Unterpartition sowie die Art jeweiliger in jeder Unterpartition
gespeicherter Systemdaten speichert. Darüber hin aus erweitert die MBR-Einheit
ferner die gespeicherte Größe des Anwendungsdatenbereichs
zu der Summe der Größen des
Anwendungsdatenbereichs und des Systemdatenbereichs, um den Systemdatenbereich
zu schützen.
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Basierend
auf der obigen Beschreibung wird die Information über alle
Arten von Systemdaten in dem Systemdatenbereich durch den Partitions-Boot-Datensatz
PA_MBR bestimmt, jeweilige Arten von Systemdaten können somit
durch Analyse des Partitions-Boot-Datensatzes PA_MBR gefunden werden
und entsprechende Funktionen (z. B. Systemwiederherstellung, Virusbeseitigung,
Datei-Backup, Programmsteuerung und automatische Installation) können ferner
herbeigeführt
werden. Gemäß eine bestimmten
Implementierung kann der PA_MBR wie folgt definiert sein:
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TypID
stellt die Partitions ID zum Unterscheiden unterschiedlicher Partitionen
dar, und der Wert von Pos stellt den Abstand von dem Ende einer
Platte zur einfacheren Benutzung dar.
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Nun
wird beispielhaft anhand einer Festplatte eine konkrete Beschreibung
des Verfahrens zum Schützen
einer geschützten
Partition gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert,
welches die folgenden in 3 gezeigten Schritte aufweist.
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In
Schritt 1 werden der Systemdatenbereich und der Anwendungsdatenbereich
als die geschützte
Partition am Ende der Festplatte reserviert und die dem Nutzer bereitzustellenden
Anwendungsdaten und die in einem angepassten Datenformat eines Nicht-Standard-Dateisystems
vorhandenen Systemdaten werden jeweils in dem An wendungsdatenbereich
und dem Systemdatenbereich gespeichert. Der Anwendungsdatenbereich
kann die Form eines Standarddateisystems FAT32 und NTFS aufweisen.
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In
Schritt 2 wird die Startposition und die Größe der geschützten Partition
in dem MBR auf der Speichervorrichtung gespeichert und der Schutztyp
des Anwendungsdatenbereichs in der geschützten Partition wird in einen
Typ 0 × 12
eingestellt.
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Der
Zweck des Einstellens des Schutztyps des Anwendungsdatenbereichs
als Typ 0 × 12
ist es, den Anwendungsdatenbereich zu einer Typ 12 Partition zu
machen. Es gibt eine Standarddefinition für jeden Partitionstyp, z. B.
Typ 0 × 0C
für FAT32,
Typ 0 × 07
für NTFS
und Typ 0 × 12
für Typ
12. Des weiteren, falls der Typ der Anwendungspartition Typ 0 × 0C ist,
so ist es notwendig, den Typ in den Typ 0 × 12 zu ändern.
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Unterdessen
kann der Schritt 1 ferner die Schritte aufweisen Aufteilen des Systemdatenbereichs
in mehrere Unterpartitionen zum Speichern jeweils unterschiedlicher
Arten von Systemdaten; Speichern von PA_MBR in dem Systemdatenbereich;
Speichern in dem PA_MBR der Position und der Größe jeder Unterpartition sowie
der Art der in der Unterpartition gespeicherten Systemdaten.
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In
einer bestimmten Implementierung kann der PA_MBR definiert sein
als:
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Typ
ID stellt die Partitions-ID zum Unterscheiden unterschiedlicher
Partitionen dar, und der Wert von Pos stellt den Abstand von dem
Ende einer Platte zur einfacheren Benutzung dar.
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Nach
dem Schritt 2 kann ferner ein solcher Schritt hinzugefügt wie Erweitern
der in dem MBR gespeicherten Größe des Anwendungsdatenbereichs
zu der Summe der Größen des
Anwendungsdatenbereichs und des Systemdatenbereichs, so dass sie
die gesamte Speichervorrichtung bis zu seinem Ende abdeckt.
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Nachfolgend
wird ein Betriebsflussdiagramm der vorliegenden Erfindung bei tatsächlicher
Anwendung, wie in 4 gezeigt, beschrieben, welches
die folgenden Schritte aufweist:
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Schritt 100:
Nach dem Einschalten des Computers und Aktivieren des BIOS, Bestimmen,
ob ein vordefiniertes Flag erfasst wird (z. B. hat der Nutzer eine
vorher festgelegte Funktionstaste zum Auslösen einer Mehrwertanwendung
gedrückt)
und Fortfahren mit Schritt 101 wenn dies der Fall ist,
ansonsten Laden des MBR und Starten des primären Betriebssystems (z. B.
Windows Betriebssystem);
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Schritt 101:
Analysieren des PA_MBR und Laden der Systemdaten basierend auf dem
Analyseergebnis in die entsprechende Unterpartition, um eine entsprechende
Funktion auszulösen
(z. B. Systemwiederherstellung, Virusbeseitigung, Datei-Backup,
Programmsteuerung und automatische Installation).
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Ferner
kann der Schritt des Entscheidens, ob der Anwendungsdatenbereich
wie benötigt
geladen wird, am Ende des Ladens der Systemdaten basierend auf dem
Analyseergebnis in die entsprechende Unterpartition hinzugefügt werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand des Beispiels erklärt wird,
bei dem sich die geschützte
Partition am Ende der Speichervorrichtung befindet, ist die vorliegende
Erfindung nicht darauf beschränkt,
und die geschützte
Partition kann sich an jeder anderen Stelle in der Speichervorrichtung
befinden.
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Auch
wurde die Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
am Beispiel einer Festplatte erläutert,
wobei die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist
und die Speichervorrichtung einen Flashspeicher, eine Universal
Serial Bus(USB)-Festplatte
usw. aufweisen kann.
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Es
sollte beachtet werden, dass, obwohl die Systemdaten durch Speichern
der Systemdaten in dem Systemdatenbereich in einem angepassten Datenformat
eines Nicht-Standard-Dateisystems wie oben beschrieben geschützt werden,
können
die Anwendungsdaten auch durch Speichern der Anwendungsdaten in dem
Anwendungsdatenbereich in einem angepassten Datenformat eines Nicht-Standard-Dateisystems geschützt werden. Ähnlich dem
Schützen
der Systemdaten kann der Boot-Datensatz PBR(Boot Record) in dem Anwendungsdatenbereich
gemäß einer
bestimmten Implementierung definiert sein als:
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Nachdem
der Nutzer das BIOS-System aktiviert hat können Anwendungsdaten wie benötigt analysiert werden
und entsprechende Anwendungsdaten können dann geladen werden.
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Zusammenfassend
werden bei der Speichervorrichtung und dem Verfahren zum Schützen ihrer
geschützten
Partition gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Aufteilen der geschützten Partition in einen Anwendungsdatenbereich
und einen Systemdatenbereich die Systemdaten in dem Systemdatenbereich
in einem angepassten Datenformat eines Nicht-Standard-Dateisystems
gesichert, wobei das Dateisystem beibehalten wird. Deshalb kann
sogar falls der Nutzer diese Partition unter Benutzung eines fremden
Werkzeugs mit Hilfe eines Disk Labels hinzufügt nur der Anwendungsdatenbereich
benutzt werden, was eine Beschädigung
des Systemdatenbereichs verhindert und die Sicherheit und die Integrität der Systemdaten
sicherstellt. Außerdem ist
es zweckdienlich, die Systemdaten zu analysieren und zu pflegen,
da der Systemdatenbereich in eine Anzahl von Unterpartitionen zum
Speichern unterschiedlicher Arten von Systemdaten aufgeteilt ist,
und der Partitions- Boot-Datensatz
PA_MBR in dem Systemdatenbereich bereitgestellt ist. Ferner, da
die Größe der in
dem Master-Boot-Record MBR der Speichervorrichtung gespeicherten
Größe der geschützten Partition
gleich der Summe der Größen des
Anwendungsdatenbereichs und des Systemdatenbereichs ist, stimmt
die für
den Nutzer sichtbare Speichergröße der Speichervorrichtung
mit der tatsächlichen
Speichergröße überein.
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Die
vorangegangene ausführliche
Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist dazu beabsichtigt, ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung für
den Fachmann bereitzustellen. Es sollte jedoch verstanden werden,
dass jegliche Änderung
oder Modifikation innerhalb des durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung
umfassten Schutzbereichs gemacht werden kann, und wobei eine solche Änderung
oder Modifikation innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen
sollen.
