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文檔簡介
1、隨著固態(tài)硬盤(Solid State Disk)在高端數(shù)字領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,用戶數(shù)據(jù)的存儲安全成為一個重要課題?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)保護技術(shù)有軟件加密、Trusted Platform Module(TPM)芯片、加密卡硬件加密等技術(shù)。軟件加密占用主機資源,硬件加密實施成本高,在固態(tài)硬盤控制器中實施加密引擎,無需獨立的硬件實現(xiàn)并且加解密操作對用戶透明,是一種安全實用的方案。
通過研究分析固態(tài)硬盤的讀寫數(shù)據(jù)流,根據(jù)加密引擎的位置提出了加
2、密固態(tài)硬盤的設(shè)計方案。高級加密標準算法(Advanced Encryption Standard,AES)作為取代數(shù)據(jù)加密算法(Data Encryption Standard,DES)被廣泛應(yīng)用于用戶敏感數(shù)據(jù)的保護。為了獲得高速加密引擎,需要大量的硬件邏輯。提出了一種速度與面積折中的AES加密引擎實施方案,使用流水線技術(shù)提高加密引擎的吞吐率;通過查表方式實現(xiàn)SubBytes/InvSubBytes運算,減少加密引擎消耗的硬件邏輯,充分
3、使用閑置的Block RAM,并且將Sbox和Invbox存放在同一Block RAM中,減少AES加密引擎對Block RAM資源的消耗。加密引擎的安全性取決于密鑰體系的設(shè)計,根據(jù)硬盤數(shù)據(jù)讀寫的特點,提出了多種密鑰存儲應(yīng)用體系,使加密引擎的輸入流對用戶透明,并且使用扇區(qū)級密鑰和文本密鑰提高密鑰破解難度。
使用Xilinx ISE軟件在Xilinx FPGA xc6slx45-3fgg484上對加密引擎進行仿真,加密引擎占
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