基于FPGA的硬盤數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的逐步加大，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。相比軟件加密方法，硬件加密方法不依賴系統(tǒng)資源，不容易被破譯，并可采用獨(dú)立可靠的密鑰管理方式。因此設(shè)計(jì)硬盤加密系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。
　　 本文針對(duì) ATA硬盤，整合AES密碼技術(shù)和FPGA芯片技術(shù)，完成硬盤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)加/解密的硬件實(shí)現(xiàn)；采用自底向上的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了主板與硬盤之間的橋接芯片系統(tǒng)的設(shè)

2、計(jì)。該系統(tǒng)采用高級(jí)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)算法(AES)，完成了對(duì)硬盤數(shù)據(jù)讀寫的實(shí)時(shí)加/解密功能。
　　 本文首先提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)功能將系統(tǒng)分為兩個(gè)主要單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)工作中的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。其次，詳細(xì)闡述了協(xié)議控制單元和數(shù)據(jù)處理單元的分析、設(shè)計(jì)以及硬件實(shí)現(xiàn)。先對(duì)ATA協(xié)議加解密前后的時(shí)序進(jìn)行了分析，給出了經(jīng)過(guò)了數(shù)據(jù)處理后的ATA協(xié)議的硬件實(shí)現(xiàn)。后對(duì)數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用流水線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 AES算法，解決了