基于PCI接口和ATA接口的物理認(rèn)證和物理加密.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來(lái)，信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求與日俱增。人們對(duì)保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)免受侵害的關(guān)注程度也越來(lái)越高。硬盤數(shù)據(jù)加密是當(dāng)前保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)的主要趨勢(shì)和手段。軟件加密方法雖然安裝方便，但是破譯簡(jiǎn)單，占用較多系統(tǒng)資源。物理加密方法不依賴系統(tǒng)資源，且具有可靠的密鑰管理方式。目前，國(guó)外這種數(shù)據(jù)加密芯片很少，國(guó)內(nèi)相關(guān)芯片產(chǎn)品也不多，因此硬盤加密設(shè)計(jì)具有重要的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。 本文基于MEMS強(qiáng)鏈和FPGA的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，首先從FPGA芯片的選擇、ATA

2、接口的電路設(shè)計(jì)、MEMS強(qiáng)鏈的特性及控制等方面闡述了ATA硬盤加密系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，并介紹了加密系統(tǒng)與主機(jī)的連接情況。其次，詳細(xì)分析了ATA協(xié)議，包括各個(gè)寄存器及其編址、常用命令以及四種數(shù)據(jù)傳輸方式，并描述了操作系統(tǒng)中常用命令的執(zhí)行流程。再次，在分析系統(tǒng)中各種傳輸方式使用情況的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了加密系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，提出了加解密電路的設(shè)計(jì)框架和實(shí)現(xiàn)方法。接著，進(jìn)一步詳細(xì)描述了數(shù)據(jù)處理電路中的AES算法的電路設(shè)計(jì)方法和針對(duì)Ultra D