在信息化時(shí)代,移動(dòng)硬盤(pán)具有存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),是社會(huì)主流存儲(chǔ)介質(zhì)。因此,為移動(dòng)硬盤(pán)提供一套簡(jiǎn)單、實(shí)用的安全機(jī)制是有重要意義的。硬盤(pán)數(shù)據(jù)加密方式分為兩種:軟件加密方案和硬件加密方案。硬件加密具有安全系數(shù)高、加密速度快、操作系統(tǒng)資源占用少等優(yōu)先。與國(guó)外相比,國(guó)內(nèi)關(guān)于硬盤(pán)加密卡技術(shù)研究起步較晚且不夠成熟。本文研制的硬盤(pán)加密卡采用的主控芯片集成了AES硬件核、USB核、SATA核和DBUF核。外圍電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都相對(duì)較精簡(jiǎn),外圍電路除主控芯片外,只需外擴(kuò)用戶輸入模塊、硬盤(pán)卡狀態(tài)顯示模塊和電源管理模塊;軟件設(shè)計(jì)固件包括USB核固件、AES核固件、SATA核固件、密鑰管理固件、DBUF核固件、按鍵和LED控制固件。USB核固件包括USB控制傳輸固件和USB批量傳輸固件。密鑰管理固件包括密鑰生成固件、密鑰存儲(chǔ)固件、密鑰驗(yàn)證固件和密鑰更換固件。其中本硬盤(pán)加密卡采用三級(jí)密鑰管理方案,結(jié)合動(dòng)態(tài)密鑰更新和AES算法加密的安全性,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、安全系數(shù)高的密鑰管理。最后對(duì)AES加解密數(shù)據(jù)及密鑰生成、存儲(chǔ)的正確性,硬盤(pán)加密卡速度,按鍵、LED管理和密鑰的驗(yàn)證、修改和復(fù)位功能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,本... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

表示16字節(jié)密鑰，10輪AES加解密流程圖

圖 2.2 正向 S 盒映射矩陣 圖 2.3 逆向 S 盒映射矩陣（3）輪密鑰加首先把 16 字節(jié)的明文放入 4×4 的矩陣 State 中，擺放順序跟初始密鑰的擺放順序一樣。過(guò) State 矩陣與密鑰的異或來(lái)完成輪密鑰加。當(dāng)對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)，需要對(duì)每輪的輸入據(jù)與輪密鑰異或一次。當(dāng)對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密時(shí)，需要把加密數(shù)據(jù)再異或上該輪密鑰。

圖 2.2 正向 S 盒映射矩陣 圖 2.3 逆向 S 盒映射矩陣（3）輪密鑰加首先把 16 字節(jié)的明文放入 4×4 的矩陣 State 中，擺放順序跟初始密鑰的擺放順序一樣。過(guò) State 矩陣與密鑰的異或來(lái)完成輪密鑰加。當(dāng)對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)，需要對(duì)每輪的輸入據(jù)與輪密鑰異或一次。當(dāng)對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密時(shí)，需要把加密數(shù)據(jù)再異或上該輪密鑰。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于USB的多點(diǎn)張力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 崔樹(shù)懋.浙江理工大學(xué) 2012
[4]基于FPGA的USB3.0HUB的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 占楊林.北方工業(yè)大學(xué) 2011
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[7]SATA協(xié)議分析及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 唐純杰.湖南大學(xué) 2009
[8]基于公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施信息安全系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)[D]. 汪學(xué)舜.武漢理工大學(xué) 2004
[9]基于DES算法的硬盤(pán)加密設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張開(kāi)來(lái).西北工業(yè)大學(xué) 2003



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