在信息化時代,移動硬盤具有存儲容量大、價格便宜等優(yōu)點,是社會主流存儲介質(zhì)。因此,為移動硬盤提供一套簡單、實用的安全機(jī)制是有重要意義的。硬盤數(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。與國外相比,國內(nèi)關(guān)于硬盤加密卡技術(shù)研究起步較晚且不夠成熟。本文研制的硬盤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)計和軟件設(shè)計都相對較精簡,外圍電路除主控芯片外,只需外擴(kuò)用戶輸入模塊、硬盤卡狀態(tài)顯示模塊和電源管理模塊;軟件設(shè)計固件包括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、密鑰存儲固件、密鑰驗證固件和密鑰更換固件。其中本硬盤加密卡采用三級密鑰管理方案,結(jié)合動態(tài)密鑰更新和AES算法加密的安全性,實現(xiàn)復(fù)雜度低、安全系數(shù)高的密鑰管理。最后對AES加解密數(shù)據(jù)及密鑰生成、存儲的正確性,硬盤加密卡速度,按鍵、LED管理和密鑰的驗證、修改和復(fù)位功能進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明,本... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：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 State 矩陣與密鑰的異或來完成輪密鑰加。當(dāng)對明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時，需要對每輪的輸入據(jù)與輪密鑰異或一次。當(dāng)對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密時，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 State 矩陣與密鑰的異或來完成輪密鑰加。當(dāng)對明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時，需要對每輪的輸入據(jù)與輪密鑰異或一次。當(dāng)對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密時，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的多點張力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 崔樹懋.浙江理工大學(xué) 2012
[4]基于FPGA的USB3.0HUB的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 占楊林.北方工業(yè)大學(xué) 2011
[5]SATA固態(tài)盤傳輸與應(yīng)用層的實現(xiàn)[D]. 周文.華中科技大學(xué) 2011
[6]基于FPGA的SATAⅡ協(xié)議研究與實現(xiàn)[D]. 高志.湖南大學(xué) 2009
[7]SATA協(xié)議分析及其FPGA實現(xiàn)[D]. 唐純杰.湖南大學(xué) 2009
[8]基于公開密鑰基礎(chǔ)設(shè)施信息安全系統(tǒng)研究和設(shè)計[D]. 汪學(xué)舜.武漢理工大學(xué) 2004
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本文編號：3141387