基于PCI接口和ATA接口的物理認證和物理加密.pdf

1、隨著信息時代的到來，信息數(shù)據(jù)存儲的需求與日俱增。人們對保護硬盤數(shù)據(jù)免受侵害的關(guān)注程度也越來越高。硬盤數(shù)據(jù)加密是當前保護硬盤數(shù)據(jù)的主要趨勢和手段。軟件加密方法雖然安裝方便，但是破譯簡單，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，國外這種數(shù)據(jù)加密芯片很少，國內(nèi)相關(guān)芯片產(chǎn)品也不多，因此硬盤加密設(shè)計具有重要的應(yīng)用和研究價值。 本文基于MEMS強鏈和FPGA的設(shè)計和實現(xiàn)，首先從FPGA芯片的選擇、ATA

2、接口的電路設(shè)計、MEMS強鏈的特性及控制等方面闡述了ATA硬盤加密系統(tǒng)的設(shè)計原理，并介紹了加密系統(tǒng)與主機的連接情況。其次，詳細分析了ATA協(xié)議，包括各個寄存器及其編址、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，詳細闡述了加密系統(tǒng)電路設(shè)計中的難點，提出了加解密電路的設(shè)計框架和實現(xiàn)方法。接著，進一步詳細描述了數(shù)據(jù)處理電路中的AES算法的電路設(shè)計方法和針對Ultra D