分區(qū)加密的固態(tài)硬盤設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-11 13:03
固態(tài)硬盤(SSD)作為一種新興的大容量存儲設備,近年來憑借其速度快、體積小、重量輕、抗震性強、功耗低等優(yōu)勢迅速取代機械硬盤,成為新一代硬盤存儲技術的代表,廣泛應用于各個領域。然而固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)以明文存儲且沒有身份認證保護,極容易受到信息泄露和篡改的威脅。在此背景下,本文設計了一款分區(qū)加密固態(tài)硬盤,實現(xiàn)全盤數(shù)據(jù)存儲AES算法加密和身份認證雙重保護。本文所設計分區(qū)加密固態(tài)硬盤采用杭州華瀾微科技有限公司自主研發(fā)SATA3.0控制器芯片S686作為主控,以嵌入式多媒體卡(eMMC)作為存儲介質,在此基礎上完成了硬盤的整體架構。本文還詳細介紹了分區(qū)加密固態(tài)硬盤的軟件設計和實現(xiàn),主要包括固件設計、絕對隱藏區(qū)FAT32文件系統(tǒng)設計和應用程序設計。固件設計中實現(xiàn)了 eMMC存儲的控制、設備綁定、身份認證、密碼修改以及全盤數(shù)據(jù)加密,絕對隱藏區(qū)FAT32文件系統(tǒng)主要基于FATFS文件系統(tǒng)設計,將對絕對隱藏區(qū)的文件讀寫通過私有文件操作接口實現(xiàn),應用程序基于Windows操作系統(tǒng)開發(fā),配合固件完成身份認證、密碼修改和絕對隱藏區(qū)可視化管理等功能。為了滿足多樣化需求和進一步提升安全性,本文所設計固態(tài)硬盤存儲空間分為...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?SATA協(xié)議層級結構圖??
圖2.2AES加密流程??(1)字節(jié)代替??狀態(tài)矩陣State中字節(jié)高4位所轉換的16進制值作為與S盒[41增換元素的行號,狀態(tài)矩??陣State中字節(jié)低4位所轉換的16進制值作為替換元素的列號
??圖2.3和圖2.4分別是正向S盒映射表和逆向S盒映射表。??|〇|i|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|? ̄[?丨0丨?1丨2丨3丨4|5?丨?6|7!s|9U|b|c|d|e|f??77?FED7?AB?76?36?MMSiElD7?FB??X^82^7DFA?59?47F0^DiA2
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SATA 3.0物理層設計與FPGA實現(xiàn)[J]. 楊亞濤,張松濤,李子臣,王培東,曲鳴. 計算機工程與應用. 2017(20)
[2]基于Ukey和LiveOS的加密硬盤安全認證方案[J]. 徐欣,陳錦飛. 杭州電子科技大學學報(自然科學版). 2016(06)
[3]論大數(shù)據(jù)時代信息安全的新特點與新要求[J]. 王世偉. 圖書情報工作. 2016(06)
[4]一種加密硬盤的身份鑒別和密鑰保護方案[J]. 谷雙雙,夏魯寧,賈世杰. 密碼學報. 2016(02)
[5]基于FPGA的SATA主機端控制器鏈路層發(fā)送模塊設計[J]. 張慶順,劉贊,郭寶增,張鎖良. 河北大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]AES算法的安全性研究[J]. 夏宇翔. 物聯(lián)網(wǎng)技術. 2014(07)
[7]基于FPGA的SATAII協(xié)議物理層實現(xiàn)[J]. 葉勃宏. 電子科技. 2014(06)
[8]基于SD卡的FATFS文件系統(tǒng)的研究與應用[J]. 崔鵬偉,閆學文. 工業(yè)控制計算機. 2013(11)
[9]基于FPGA的AES核設計[J]. 韓津生,林家駿,周文錦,葉建武. 計算機工程與科學. 2013(03)
[10]基于AES算法的磁盤加密設計與實現(xiàn)[J]. 王斌,李鶴. 計算機安全. 2012(08)
碩士論文
[1]分區(qū)加密SD存儲盤的設計與實現(xiàn)[D]. 張雪.杭州電子科技大學 2016
[2]AES算法的硬件優(yōu)化實現(xiàn)及應用研究[D]. 鄭行.廈門大學 2014
[3]基于FAT32文件系統(tǒng)的安全存儲方案[D]. 夏昀.上海交通大學 2013
[4]基于eMMC存儲系統(tǒng)性能的研究與優(yōu)化[D]. 胡文文.北京郵電大學 2012
[5]基于固態(tài)硬盤加密方法的研究[D]. 王亮.華中科技大學 2011
[6]RAID系統(tǒng)存儲加密的研究與設計[D]. 張樂.華中科技大學 2008
本文編號:3224587
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?SATA協(xié)議層級結構圖??
圖2.2AES加密流程??(1)字節(jié)代替??狀態(tài)矩陣State中字節(jié)高4位所轉換的16進制值作為與S盒[41增換元素的行號,狀態(tài)矩??陣State中字節(jié)低4位所轉換的16進制值作為替換元素的列號
??圖2.3和圖2.4分別是正向S盒映射表和逆向S盒映射表。??|〇|i|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|? ̄[?丨0丨?1丨2丨3丨4|5?丨?6|7!s|9U|b|c|d|e|f??77?FED7?AB?76?36?MMSiElD7?FB??X^82^7DFA?59?47F0^DiA2
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SATA 3.0物理層設計與FPGA實現(xiàn)[J]. 楊亞濤,張松濤,李子臣,王培東,曲鳴. 計算機工程與應用. 2017(20)
[2]基于Ukey和LiveOS的加密硬盤安全認證方案[J]. 徐欣,陳錦飛. 杭州電子科技大學學報(自然科學版). 2016(06)
[3]論大數(shù)據(jù)時代信息安全的新特點與新要求[J]. 王世偉. 圖書情報工作. 2016(06)
[4]一種加密硬盤的身份鑒別和密鑰保護方案[J]. 谷雙雙,夏魯寧,賈世杰. 密碼學報. 2016(02)
[5]基于FPGA的SATA主機端控制器鏈路層發(fā)送模塊設計[J]. 張慶順,劉贊,郭寶增,張鎖良. 河北大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]AES算法的安全性研究[J]. 夏宇翔. 物聯(lián)網(wǎng)技術. 2014(07)
[7]基于FPGA的SATAII協(xié)議物理層實現(xiàn)[J]. 葉勃宏. 電子科技. 2014(06)
[8]基于SD卡的FATFS文件系統(tǒng)的研究與應用[J]. 崔鵬偉,閆學文. 工業(yè)控制計算機. 2013(11)
[9]基于FPGA的AES核設計[J]. 韓津生,林家駿,周文錦,葉建武. 計算機工程與科學. 2013(03)
[10]基于AES算法的磁盤加密設計與實現(xiàn)[J]. 王斌,李鶴. 計算機安全. 2012(08)
碩士論文
[1]分區(qū)加密SD存儲盤的設計與實現(xiàn)[D]. 張雪.杭州電子科技大學 2016
[2]AES算法的硬件優(yōu)化實現(xiàn)及應用研究[D]. 鄭行.廈門大學 2014
[3]基于FAT32文件系統(tǒng)的安全存儲方案[D]. 夏昀.上海交通大學 2013
[4]基于eMMC存儲系統(tǒng)性能的研究與優(yōu)化[D]. 胡文文.北京郵電大學 2012
[5]基于固態(tài)硬盤加密方法的研究[D]. 王亮.華中科技大學 2011
[6]RAID系統(tǒng)存儲加密的研究與設計[D]. 張樂.華中科技大學 2008
本文編號:3224587
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3224587.html
最近更新
教材專著