【摘要】： 在當(dāng)今的信息時代,計算機已成為人們處理和存儲信息的重要工具,與此同時信息安全受到越來越多人的重視。而硬盤作為計算機的主要外部存儲器通常存儲用戶的大量的信息。這些信息中有很多涉及到個人隱私、商業(yè)機密、國家機密等,如果硬盤丟失或被他人竊取就會引起一系列的重大問題。硬盤加密卡是設(shè)計在物理層上,以基于FPGA硬件方式實現(xiàn)對IDE總線上的傳輸數(shù)據(jù)加解密操作的硬盤數(shù)據(jù)保護設(shè)備。 本文通過對IDE硬盤接口的工作原理、協(xié)議、讀寫時序,以及數(shù)據(jù)加密的基本原理進行基礎(chǔ)的研究,提出了一種基于NIOS軟核處理器的SOPC系統(tǒng)硬盤數(shù)據(jù)加密設(shè)計。具體設(shè)計和研究工作如下: (1)提出硬盤加密卡系統(tǒng)的設(shè)計方案; (2)搭建了整個加密系統(tǒng)的軟硬件平臺以及調(diào)試環(huán)境,并對系統(tǒng)各個功能模塊的具體實現(xiàn)進行了介紹; (3)完成硬盤加密卡的IDE接口設(shè)計,滿足Ultra DMA和PIO傳輸模式; (4)研究了硬盤加密卡的密鑰管理方案、替代的密碼算法和工作模式; (5)對SATA硬盤接口進行了研究和初步設(shè)計;
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP333.35
【圖文】：

ATA 三種模式，由于 SCSI 接口的硬盤價格昂貴，安裝復(fù)雜；而 Serial ATA 接口用四個針就完成了所有的工作（第 1 針發(fā)出、2 針接收、3 針供電、4 針地線），這樣的做法能減小接口的針腳，降低電力消耗，減小發(fā)熱量。但目前支持此接口的硬盤并不很多，是一個發(fā)展方向。而 IDE 接口的硬盤以其低廉的價格和良好的兼容性深受人們喜愛，因而，其中使用最為廣泛的是 IDE 接口的硬盤。本硬盤加密卡的設(shè)計就是針對于 IDE 接口的硬盤進行設(shè)計，下面我們還是先認識一下 ID硬盤及其接口規(guī)范。2.1 硬盤工作原理和相關(guān)技術(shù)指標2.1.1 硬盤及其技術(shù)指標硬盤主要由碟片、磁頭、磁頭臂、磁頭臂服務(wù)定位系統(tǒng)和底層電路板、數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)以及接口等組成[3-5]。硬盤的工作原理比較簡單，硬盤可以讀取和寫入保存數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)實際上是通過磁頭對硬盤片表面的可磁化單元進行磁化。

和 DA0~DA2)選擇訪問的寄存器，然后把命令參數(shù)和命令碼寫入相應(yīng)寄存器中，命令開始執(zhí)行。這時驅(qū)動器置狀態(tài)寄存器中的 BSY=1，同時將磁盤上指定扇區(qū)的數(shù)據(jù)送入扇區(qū)緩沖區(qū)。當(dāng)扇區(qū)緩沖區(qū)準備好，置位 DRQ，清 BSY，發(fā)中斷請求信號 INTRQ。處理器讀取狀態(tài)寄存器完成后，若 DRQ 位等于 1，處理器從扇區(qū)緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。驅(qū)動器讀完后，驅(qū)動器復(fù)位 DRQ 位，然后驅(qū)動器重新設(shè)置BSY 位，準備讀下一個扇區(qū)，直到請求的扇區(qū)全部讀完。在讀的過程中，如果發(fā)生了錯誤，驅(qū)動器仍然準備讀下一個扇區(qū)，同時設(shè)置狀態(tài)寄存器的錯誤位，讓處理器決定讀操作是否繼續(xù)進行。操作時序如 2.2 圖所示：

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張杰;紅外熱成像測溫技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2011年

本文編號：2739818