發(fā)布時間：2020-05-05 15:09

【摘要】： 隨著微硬盤在科技、商業(yè)以及軍事等特殊領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,信息安全性也越來越重要。指紋加密微硬盤能很好的解決這一問題,以指紋信息作為身份識別標(biāo)志,一人一密,不存在密碼的安全問題,即使被盜,也不會出現(xiàn)泄密的問題。本文以我校與貴州南方匯通世華微硬盤有限公司的合作項(xiàng)目為背景,對指紋識別微硬盤中,微硬盤SOC與指紋識別模塊間的接口進(jìn)行了深入研究。 本文首先介紹目前常見的硬盤加密方式,分析了這些方式普遍存在用戶密碼不便于管理且存在安全漏洞的問題,提出了以指紋識別方式加密微硬盤。并介紹了微硬盤的基本結(jié)構(gòu),以及指紋識別模塊的基本原理,說明指紋識別微硬盤的一個關(guān)鍵在于兩模塊間接口的設(shè)計。這也是本文設(shè)計的主要方面。 設(shè)計部分從模塊間接口的總體方案入手。硬件上,采用UART作為模塊間通信的接口。軟件上,微硬盤SOC采用的是uC/OS-II操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上,采用了分層設(shè)計的方法將接口軟件分為三層:應(yīng)用協(xié)議層,加密層,驅(qū)動層。 接下來,本文對uC/OS-II操作系統(tǒng)中基本的運(yùn)行單位任務(wù)進(jìn)行了深入研究,包括任務(wù)的創(chuàng)建、刪除、運(yùn)行的機(jī)制以及任務(wù)間的通信方式等。由此,應(yīng)用層在任務(wù)中實(shí)現(xiàn),將微硬盤SOC設(shè)計為主模塊,指紋識別模塊為從模塊,主從模塊間以應(yīng)答方式通信,主模塊對從模塊的操作為一系列元操作的組合,以此來實(shí)現(xiàn)操作的靈活性以及可擴(kuò)展性。加密層采用的是TEA加密算法,該算法采用128-bit密鑰,具有可靠的加密強(qiáng)度,且運(yùn)算量有限。底層驅(qū)動是軟件設(shè)計上最巧妙的地方,本設(shè)計中充分利用UART模塊的中斷源:發(fā)送寄存器空中斷和接收數(shù)據(jù)有效中斷,實(shí)現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收。同時,采用了FIFO數(shù)據(jù)隊(duì)列作為發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖,并在接收數(shù)據(jù)時,采用了信號量方式完成中斷服務(wù)子程序與接收接口任務(wù)間的通信。完成設(shè)計后,對整個接口進(jìn)行了全面調(diào)試。 本文最后對全文進(jìn)行了總結(jié),并對指紋加密微硬盤進(jìn)行了展望。
【圖文】：

理函數(shù) OnComm()，當(dāng)上述參數(shù)設(shè)置的事件發(fā)生時，，成員函數(shù) GetCommEvent()，用來返回事件的類型：如接收事件；如果返回值為 2，則表明該事件為發(fā)送事員函數(shù) SetOutput()，用于發(fā)送數(shù)據(jù)，每次發(fā)送一個字不一樣，其中要進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。員函數(shù) GetInput()，用于接收數(shù)據(jù)，每次接收一個字進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。可以設(shè)計兩個小程序分別模擬微硬盤 SOC 和指紋識圖 7.2 所示。

員函數(shù) GetInput()，用于接收數(shù)據(jù)，每次接收一個字進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換�？梢栽O(shè)計兩個小程序分別模擬微硬盤 SOC 和指紋識圖 7.2 所示。圖 7.1 微硬盤 SOC 模塊模擬界面
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP334.7

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本文編號：2650344