KR100532505B1

KR100532505B1 - 하드디스크 드라이브의 분할 방법 및 이에 적합한하드디스크 드라이브

Info

Publication number: KR100532505B1
Application number: KR10-2004-0010419A
Authority: KR
Inventors: 최진원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-11-30
Also published as: CN1700191A; US20050182897A1; CN100495359C; JP2005235218A; EP1564738A2; KR20050082064A

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 분할 방법에 관한 것으로서 특히 하드디스크 드라이브의 저장 공간중의 일부를 외부로부터 은닉시켜 데이터 보안성을 높일 수 잇는 분할 방법 및 이에 적합한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법은 하드디스크 드라이브의 저장 공간을 분할하는 방법에 있어서, 각각이 마스터 부트 레코드 및 파일 얼로케이션 정보를 가지는 섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 받아들이는 과정; 및 상기 섹션 테이블을 상기 하드디스크 드라이브만이 액세스할 수 있는 저장 공간에 저장하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 하드디스크 드라이브는 상기 섹션들 중에서 활성화된 섹션에만 액세스하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법에 의하면 하드디스크 드라이브의 저장 공간을 파티션보다 상위 개념인 섹션으로 분할하고, 활성화되지 않은 섹션을 외부로 노출시키지 않게 함으로써 보안성을 높이는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 분할 방법 및 이에 적합한 하드디스크 드라이브{Method for partitioning a hard disk drive and apparatus therefore}

하드디스크 드라이브는 정보 저장을 위해 사용되는 기록 장치이다. 통상적으로 정보는 한 개 이상의 자기 기록 디스크들의 어느 한 면 위에 있는 동심 트랙들 위에 기록된다. 디스크는 스핀 모터에 회전 가능하게 탑재되고, 정보는 보이스(voice) 코일 모터에 의해 회전되는 액추에이터(actuator) 암에 탑재된 판독/기록 수단에 의해 액세스 된다. 보이스 코일 모터는 전류에 의해 여자되어 액추에이터를 회전시키고 헤드를 이동시킨다. 판독/기록 헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다. 데이터 트랙에 기록하기 위해, 전류가 헤드로 공급된다. 전류는 자계를 발생시키고, 이것은 디스크 표면을 자화시킨다.

모든 하드디스크 드라이브의 데이터 영역은 기본적으로 마스터 부트 레코드(Master Boot Record; MSR)에 존재하는 파티션 테이블(Partition Table; PT)과 각각의 파티션에 존재하는 FAT(File Allocation Table)에 의해 관리된다.

LBA(Logical Block Address)는 하드 디스크 드라이브 내부의 물리적 위치를 선형 주소 방식을 사용하여 나타내는 방식이며, 1개의 블록은 통상 512바이트로 구성된다. LBA 0는 물리적으로 가장 처음 부분으로서, 파티션 테이블이 위치하는 곳이며, 이곳을 마스터 부트 레코드라고 부른다. 파티션 테이블은 하드 디스크 드라이브의 분할 정보를 포함하고 있으며, 파티션 테이블에 의해 나누어진 각각의 파티션 영역은 각자의 파일 얼로케이션 테이블에 의해 관리되며, 이로 인해 하드 디스크 드라이브의 논리적인 분할이 가능하게 된다.

한편, 파티션(partition)이란 하나의 물리적 디스크를 몇 개의 영역으로 나누어 관리가 용이하게 하는 것으로서, 운영체제가 여러 가지인 경우 각각의 고유 파일 시스템을 고유의 영역에 독립적으로 유지할 수 있게 하며, 하나의 파티션이 손실되더라도 다른 파티션 영역은 손실로부터 보호할 확률을 높이기 위해 사용된다.

그렇지만 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서 파티션된 각 영역들이 노출되어 있기 때문에 바이러스, 해킹, 사용자의 실수, 잘못된 소프트웨어 오퍼레이션 등에 의해 파티션된 영역들이 손상 받을 수 있다.

여기서, 노출되어 있다는 것의 의미는 호스트 컴퓨터에서 하드디스크 드라이브의 파티션된 영역들은 특별한 제한 없이 액세스할 수 있다는 것을 의미한다.

하나의 하드디스크 드라이브가 두 개의 영역으로 파티션되어 있으면, 각각의 영역은 예를 들어 C:드라이브 및 D:드라이브로 인식된다. 이때 두 영역은 특별한 보호 장치가 없이 노출되어 있으므로, 호스트 컴퓨터에서 디렉토리 명령어로 두 영역을 탐색하는 것이 가능하다. 비록 두 영역중의 하나의 속성을 읽기 불능 혹은 쓰기 불능으로 설정하더라고 악의적인 사용자에 의해 해킹될 수 있다.

즉, 종래의 하드디스크 드라이브는 잠재적인 위험에 노출되어 있다는 보안상의 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서 하드디스크 드라이브를 파티션보다는 상위의 개념인 한 개 이상의 독립적인 섹션들로 분할하고, 섹션 분할 정보를 호스트 컴퓨터에 의해 액세스될 수 없는 영역에 저장하는 하드디스크 분할 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 분할 방법에 적합한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법은

하드디스크 드라이브의 저장 공간을 분할하는 방법에 있어서,

각각이 마스터 부트 레코드 및 파일 얼로케이션 정보를 가지는 섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 받아들이는 과정; 및

상기 섹션 테이블을 상기 하드디스크 드라이브만이 액세스할 수 있는 저장 공간에 저장하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 하드디스크 드라이브는 상기 섹션들 중에서 활성화된 섹션에만 액세스하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 분할 방법은 섹션 테이블에 수록된 패스워드와 동일한 패스워드를 수반하는 섹션 테이블 액세스 명령이 인가되는 것에 응답하여 상기 섹션 테이블을 출력하는 과정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브는

각각이 마스터 부트 레코드 및 파일 얼로케이션 정보를 가지는 섹션들로 분할된 저장 공간; 및

섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 저장하는 메인티넌스 실린더를 포함하며,

여기서, 섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 받아들여 상기 메인티넌스 실린더에 저장하고, 섹션들 중에서 활성화된 섹션에만 액세스하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법의 개념을 도식적으로 보이는 것이다.

도 1을 참조하면, 하드디스크 드라이브의 저장 공간(100)이 서로 독립적인 2개의 섹션들(102, 104)로 분할된 예가 도시된다. 각 섹션들(102, 104)은 그것이 활성화되어 있을 때만 외부에서 액세스될 수 있다. 각 섹션들(102, 104)은 통상의 파티션 방법에 따라 복수의 파티션들로 분할될 수 있다. 도 1에는 제1섹션(102) 및 제2섹션(104)들이 각각 세 개의 파티션들로 분할되어 있는 예가 도시된다.

각 섹션들(102, 104)의 첫 번째 물리적 섹터에는 각 섹션의 파티션 정보를 가지는 마스터 부트 레코드들(106, 108)이 위치한다.

섹션 분할 정보를 가지는 섹션 테이블(110)은 하드디스크 드라이브에 의해 관리된다. 즉, 섹션 테이블(110)은 외부에서 액세스될 수 없는 공간 예를 들면, 하드디스크 드라이브의 메인티넌스 실린더(Maintenance Cylinder; M/C)에 저장되며, 하드디스크 드라이브는 외부의 섹션 테이블 액세스 명령에 응답하여 섹션의 분할, 활성화 등을 관리한다. 이때, 하드디스크 드라이브는 보안성의 확보를 위해 패스워드를 요구하게 된다. 섹션 테이블 액세스 명령과 더불어 외부에서 제공되는 패스워드는 섹션 테이블에 저장된 패스워드와 비교되고, 비교 결과에 따라 섹션의 분할, 활성화 등의 수행 여부가 결정된다.

표 1은 섹션 테이블의 내용을 보이는 것이다.

Byte	F/V	Descriptions
0 - 7	F	SECTION Table specifier : "SECTABLE"
8 - 9	F	SECTION Table revision
10 - 11	V	Number of section
12 - 13	V	Current selected section
14 - 17	V	Password
18 - 19	V	Enable or Disable
20 - 31	R	Reserved
32 - 37	V	SECTION 0 START LBA
38 - 43	V	SECTION 0 LBA NUMBER
44 - 49	V	SECTION 1 START LBA
50 - 55	V	SECTION 1 LBA NUMBER
56 - 61	V	SECIION 2 START LBA
62 - 67	V	SECTION 2 LBA NUMBER
-	-
500 - 505	V	SECTION 39 START LBA
506 - 511	V	SECTION 39 LBA NUMBER

표 1에 있어서 F는 해당 바이트의 내용이 고정되고 변경될 수 없는 것을 의미하고, V는 해당 바이트의 내용이 가변적이고 변경될 수 있는 것을 의미하며, R은 해당 바이트의 내용이 예약된 것이고 0이 되어야 하는 것을 의미한다.

149.06GB(LBA: 312,618,096)인 드라이브의 경우

SECTION 0 START LBA 0, LBA NUMBER 99,999,999

SECTION 1 START LBA 100,000,000, LBA NUMBER 212,618,096으로 설정하면,

SECTION 0는 47.68GB, SECTION 1은 101.38GB의 용량을 가지게 된다.

한편, SECTION 0가 활성화되어 있을 경우에는 호스트 컴퓨터에서 볼 때 이 하드디스크 드라이브는 단지 47.68GB의 용량을 가지는 것으로만 인식되고, SECTION 1이 활성화되어 있을 경우에는 101.38GB의 용량을 가지는 것으로 인식된다.

하드디스크 드라이브의 외부에서 섹션을 추가, 수정, 삭제, 활성화시킬 경우 섹션 테이블 액세스 명령을 사용하게 된다.

섹션 테이블 액세스를 위해서는 GET SECTION TABLE command와 SET SECTION TABLE command가 준비된다. 본 발명은 ATA mandatory command 컴맨드 중의 제조사 고유의 컴멘드(vendor unique command)인 SMART command를 사용한다.

ATA mandatory command 컴맨드 중의 SMART command(command code : B0h)는 Feature register의 값을 subcommand로 사용하여 이 값에 따라 다른 동작을 수행할 수 있는 명령이다.

한편, Feature register의 E0h FFh 영역은 제조자가 사용 가능한 영역이며, 본 발명에서는 이 영역중의 일부를 사용한다. 이 영역은 본 발명의 설명을 위하여 예시된 것이며 필요하다면 다른 영역으로 변경될 수 있다.

표 2는 본 발명에서 예시하는 섹션 테이블 액세스 명령의 예를 보이는 것이다.

Value	Command
E0h	GET SECTION TABLE
E1h	SET SECTION TABLE

표 3은 GET SECTION TABLE command의 포맷을 보이는 것이다.

Register	7	6	5	4	3	2	1	0
Features	E0h
Sector Count	PASSWORD [7:0]
Sector Number	PASSWORD [15:8]
Cylinder Low	PASSWORD [23:16]
Cylinder High	PASSWORD [31:24]
Device/Head	obs	na	na	DEV	na	na	na	na
Command	B0h

ATA command는 command code와 그에 수반되는 변수들로서 정의되며, 변수들은 Feature register, Sector Count register, Sector Number register, Cylinder Low register, Cylinder High register, Device/Head register 등을 통하여 전달된다.

표 3을 참조하면, GET SECTION TABLE command는 command code가 E0h인 스마트 컴맨드의 subcommand이고, subcommand의 코드는 E0h이다. PASSWORD는 GET SECTION TABLE command를 수행하기 위한 것이며, 최초 0으로 설정되어 있다. DEV는 선택된 디바이스 즉, master HDD와 slave HDD를 나타낸다.

표 4는 SET SECTION TABLE command의 포맷을 보이는 것이다.

Register	7	6	5	4	3	2	1	0
Features	E1h
Sector Count	PASSWORD [7:0]
Sector Number	PASSWORD [15:8]
Cylinder Low	PASSWORD [23:16]
Cylinder High	PASSWORD [31:24]
Device/Head	obs	na	na	DEV	na	na	na	na
Command	B0h

표 4를 참조하면, SET SECTION TABLE command는 command code가 E0h인 스마트 컴맨드의 subcommand이고, subcommand의 코드는 E1h이다. PASSWORD는 SET SECTION TABLE command를 수행하기 위한 것이며, 최초 0으로 설정되어 있다. DEV는 선택된 디바이스 즉, master HDD와 slave HDD를 나타낸다.

SET SECTION TABLE command는 하드디스크 드라이브의 내부에 섹션 테이블을 설정할 때 사용된다. 다시 말해서 SET SECTION TABLE command이 수행되지 않으면 하드디스크 드라이브는 종래와 같이 일반적인 read/write 명령에 의해 액세스된다. 일단, SET SECTION TABLE command에 의해 섹션 테이블이 설정되면 활성화된 섹션에 대해서만 일반적인 read/write명령에 의해 액세스되며, 활성화된 섹션을 수정할 때는 GET SECTION TABLE command를 사용하여 표 1에 보여지는 바와 같은 섹션 테이블을 얻고, 섹션을 추가/수정/삭제하고, 다시 SET SECTION TABLE command를 사용하여 변경된 섹션 테이블로 설정한다.

도 2는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법에 있어서 섹션을 설정하는 방법을 보이는 흐름도이다.

먼저, GET SECTION TABLE command를 사용하여 현재의 섹션 테이블을 얻는다. 패스워드가 설정되어 있다면 패스워드를 함께 입력하여야 한다.(s202)

표 2를 참조하여 필요한 부분을 수정하여, 섹션을 추가/수정/삭제한다.(s204)

SET SECTION TABLE command를 사용하여 변경된 섹션 테이블을 설정한다. 패스워드가 설정되어 있다면 패스워드를 함께 입력하여야 한다.(s206) 하드디스크 드라이브는 새로운 섹션 테이블로 기존의 섹션 테이블을 대치한다.

패스워드를 변경하고 싶다면 SET SECTION TABLE command 수행시 BYTE OFFSET 14-17에 새로운 패스워드를 설정하면 된다.

SET SECTION TABLE command를 수행한 후에는 호스트 시스템의 전원을 리셋시켜 변경된 섹션 테이블을 드라이브에 적용시킨다.(S208)

도 3은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법에 있어서 섹션을 선택하는 방법을 보이는 흐름도이다.

먼저, GET SECTION TABLE command를 사용하여 현재의 섹션 테이블을 얻는다. 패스워드가 설정되어 있다면 패스워드를 함께 입력하여야 한다.(s302)

표 2를 참조하여 Current section 항목을 변경한다.(s304)

SET SECTION TABLE command를 사용하여 변경된 섹션 테이블을 설정한다. 패스워드가 설정되어 있다면 패스워드를 함께 입력하여야 한다.(s306)

SET SECTION TABLE command를 수행한 후에는 호스트 시스템의 전원을 리셋시켜 변경된 섹션 테이블을 드라이브에 적용시킨다.(S308)

도 4는 본 발명에 따른 분할 방법에 의해 분할된 하드디스크 드라이브의 파일 액세스 동작을 보이는 흐름도이다.

호스트 컴퓨터에서 read/write 명령이 인가되면(s402), 하드디스크 드라이브는 섹션 테이블(110)을 참조하여 활성화된 섹션을 파악한다.(s404)

활성화된 섹션의 파티션 테이블 및 FAT를 참조하여 해당 파일의 위치를 획득한다.(s406) 여기서, 해당 파일의 물리적 위치는 활성화된 섹션의 마스터 부트 레코드가 위치하는 LBA와 해당 섹션에서의 FAT에 기록된 위치 정보를 참조하여 얻어진다.

해당 파일을 read/write한다.(s408)

도 4를 참조하여 알 수 있는 바와 같이 일반적인 read/write 명령에 의해서는 활성화된 섹션만이 액세스된다. 하드디스크 드라이브의 외부에서 볼 때는 해당 하드디스크 드라이브가 단지 활성화된 섹션만큼의 용량만을 가지는 것으로 파악된다.

따라서, 바이러스, 해킹, 사용자의 실수, 잘못된 소프트웨어 오퍼레이션 등이 발생하더라도 활성화되지 않은 섹션들이 보호될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 분할 방법에 의하면 하드디스크 드라이브의 저장 공간을 파티션보다 상위 개념인 섹션으로 분할하고, 활성화되지 않은 섹션을 외부로 노출시키지 않게 함으로써 보안성을 높이는 효과를 가진다.

Claims

각각이 마스터 부트 레코드 및 파일 얼로케이션 정보를 가지는 섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 받아들이는 과정; 및

상기 섹션 테이블을 상기 하드디스크 드라이브만이 액세스할 수 있는 저장 공간에 저장하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 하드디스크 드라이브는 상기 섹션들 중에서 활성화된 섹션에만 액세스하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하드디스크 드라이브의 분할 방법.
제1항에 있어서, 상기 섹션 테이블이 저장되는 공간은 상기 하드디스크 드라이브의 메인티넌스 실린더인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 분할 방법.
제1항에 있어서, 상기 섹션 테이블은 ATA 컴맨드들 중에서 제조사에게 허용된 제조사 고유의 컴맨드 를 사용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 분할 방법.
제1항에 있어서,

섹션 테이블에 수록된 패스워드와 동일한 패스워드를 수반하는 섹션 테이블 독취 명령이 인가되는 것에 응답하여 상기 섹션 테이블을 출력하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 분할 방법.
제4항에 있어서,

상기 섹션 테이블은 ATA 컴맨드 들 중에서 제조사에게 허용된 제조사 고유의 컴맨드 를 사용하여 독취되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 분할 방법.
각각이 마스터 부트 레코드 및 파일 얼로케이션 정보를 가지는 섹션들로 분할된 저장 공간; 및

섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 저장하는 메인티넌스 실린더를 포함하며,

여기서, 섹션들의 개수,패스워드, 시작위치, 길이, 활성화 여부 등에 관한 정보를 가지는 섹션 테이블을 받아들여 상기 메인티넌스 실린더에 저장하고, 섹션들 중에서 활성화된 섹션에만 액세스하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하드디스크 드라이브.
제6항에 있어서, 상기 ATA 컴맨드들 중에서 제조사에게 허용된 제조사 고유의 컴맨드를 사용하여 설정되는 섹션 테이블을 받아들이는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제6항에 있어서,

섹션 테이블에 수록된 패스워드와 동일한 패스워드를 수반하는 섹션 테이블 독취 명령이 인가되는 것에 응답하여 상기 섹션 테이블을 출력하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제6항에 있어서,

상기 섹션 테이블은 ATA 컴맨드 들 중에서 제조사에게 허용된 제조사 고유의 컴맨드가 인가되는 것에 응답하여 상기 섹션 테이블을 출력하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.