用于固态硬盘制造的加密控制方法与流程

    专利查询2026-09-04  6


    本发明涉及数据处理,更具体涉及用于固态硬盘制造的加密控制方法。


    背景技术:

    1、随着技术的不断进步和创新,加密固态硬盘的加密性能将得到进一步提升。同时,新的加密技术和算法也将不断涌现,为用户提供更加安全、便捷的数据保护方案。类似的现有技术有公开号为cn118152306a的中国专利,提出一种硬盘数据保护方法、装置、设备及存储介质,涉及数据存储技术领域,应用于硬盘,所述硬盘的主控部件中包括校验数据生成及比较组件和数据加解密组件,包括:向移动存储设备发送连接请求;当接收到成功连接响应时,从移动存储设备中读取加解密模式信息和密码并对其进行校验;若校验通过则开启硬盘的读写功能以及数据加解密组件的加解密功能;当接收到数据写入请求时,通过数据加解密组件确定与加解密模式信息和密码对应的加密模式;按照加密模式并利用密码对待写入数据进行加密,并对加密后数据进行存储,能够对硬盘数据进行加密操作,实现对硬盘数据的保护,提高硬盘数据存储的安全性,并有效防止硬盘数据被篡改。此外类似的现有技术还有公开号为us11644983b2的美国专利,提出一种具有加密功能的存储设备,包括非易失性存储器,其被配置为存储加密密钥和用加密密钥加密的数据密钥,使用数据密钥写入数据,并使用数据密钥读取数据;存储控制器,其中存储控制器被配置为接收第一安全设置命令,该第一安全设置命令允许使用第一密码访问数据密钥,响应于第一安全设置命令基于第一密码生成第一密钥,用第一密钥加密生成第一加密密钥,用加密密钥加密第一密钥生成加密第一密钥,并将第一加密密钥和加密第一密钥存储在非易失性存储器中。上述两种技术方案都解决了数据安全性的问题,但是都没有考虑到在读取硬盘数据时,会泄露其他数据的加密信息,从而不能真正的确保数据的安全性。


    技术实现思路

    1、为了更好的解决上述问题,本发明提供一种固态硬盘制造的加密控制方法,所述固态硬盘包括多个扇区,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

    2、步骤s1:先将密钥对库固化到固态硬盘中,通过接收单元接收待加密数据,并获取所述待加密数据的数据长度及类型,根据所述待加密数据的数据长度和所述固态硬盘的剩余空间为所述待加密数据分配存储位置;

    3、步骤s2:密钥生成单元基于所述存储位置、所述待加密数据类型及所述密钥对库生成加密密钥,将所述待加密数据划分为多个数据组,通过所述加密密钥和加密算法对所述数据组进行加密生成第一加密数据;

    4、步骤s3:将所述加密密钥对应的解密密钥进行逻辑运算获取逻辑解密密钥,基于所述数据组的数据长度、所述待加密数据的数据长度、所述数据组的校验数据和所述逻辑解密密钥生成所述第一加密数据的相关数据,将所述第一加密数据和对应的所述相关数据保存所述存储位置中的同一扇区内;

    5、步骤s4:将加密后的所述待加密数据作为待解密数据,设置所述待解密数据的访问权限,并生成访问密码,在用户输入所述访问密码后,根据所述用户的操作命令,在所述操作命令为解密时,通过位置管理单元获取所述待解密数据的初始读取位置;

    6、步骤s5:基于所述初始读取位置读取所述待解密数据和所述待解密数据对应的所述相关数据,通过所述相关数据获取解密密钥,基于所述解密密钥解密所述待解密数据,并获取解密数据。

    7、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s1包括:

    8、所述密钥对库中包括多个加密密钥和解密密钥对,所述固态硬盘可以存储的数据类型包括文本、音频、图像、视频和程序,所述待加密数据的类型为所述数据类型中的其中一个。

    9、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s2包括如下步骤:

    10、步骤s21:将所述固态硬盘的扇按照存储地址的大小进行排序,并获取每一所述扇区的排序,还将所述固态硬盘可以存储的数据类型进行编号,并获取待加密数据类型编号,设置中间数,将所述待加密数据类型编号作为所述中间数的低四位,将所述存储位置的初始存储位置所在扇区的序号作为所述中间数的高四位,计算所述中间数与所述密钥对库中密钥对总数的余数,将所述密钥对库中序号与所述余数相等的密钥对作为所述待加密数据的加密密钥和解密密钥;

    11、步骤s22:将所述待加密数据划分为n个所述数据组,其中,第一数据组的数据长度为s,s+k小于等于所述初始存储位置所在扇区的剩余空间,且为所述初始存储位置所在扇区能存储的最大所述数据组的数据量,第i个所述数据组的数据长度为m-k,i大于等于2小于n,m为所述扇区的数据容量,k为对应所述数据组的所述相关数据的数据长度,第n个所述数据组的长度为所述待加密数据除去前n-1个所述数据组后剩余数据的数量;

    12、步骤s23:通过所述加密密钥和加密算法对每一所述数据组进行加密,生成每一所述数据组对应的所述第一加密数据。

    13、作为本发明的一种优选技术方案,所述第一加密数据的数据长度和所述第一加密数据对应数据组的数据长度相等。

    14、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s3包括:将所述加密密钥对应的解密密钥进行逻辑运算,所述逻辑运算为异或运算,获取所述逻辑解密密钥,将所述逻辑解密密钥、所述数据组的数据长度、所述待加密数据的数据长度及所述数据组的校验数据作为所述数据组的附属数据,将所述附属数据中相邻两项之间分别添加预设分隔符,并将添加过所述预设分隔符的所述附属数据作为所述数据组的所述相关数据,其中,所述相关数据和所述数据组保存在同一所述扇区中,所述相关数据保存在对应数据组的前面。

    15、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s5包括:

    16、步骤s51:根据所述待解密数据的所述初始读取位置,并获取所述初始读取位置所在的目标扇区,将所述目标扇区中的全部数据读取出来,并将所述全部数据作为第二加密数据;

    17、步骤s52:基于所述初始读取位置和所述相关数据内的所述预设分隔符识别出所述数据组的长度、所述待解密数据的数据长度及所述第一加密数据对应的所述逻辑解密密钥;

    18、步骤s53:基于所述第一加密数据的数据长度从所述第二加密数据中获取所述第一加密数据,将所述逻辑解密密钥再次进行逻辑运算获取所述解密密钥,将所述第一加密数据经过所述解密密钥和解密算法进行解密,获取所述第一加密数据对应的所述数据组。

    19、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s53之后还包括步骤s54:

    20、将所述目标扇区的下一个扇区作为新的所述目标扇区,并重复步骤s51-步骤s53所述第一加密数据对应所述数据组的方法读取并解密出新的所述目标扇区中其他所述数据组,将解密出的每一所述数据组的数据长度相加计算数据长度和,在所述数据长度和与所述待解密数据长度相等时,结束。

    21、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤s5之后还包括步骤s6:还计算所述待解密数据解密出的每一所述数据组的校验结果,并将所述校验结果与所述数据组对应的所述相关数据中的所述校验数据进行对比,在每一所述数据组的所述校验结果和所述校验数据都一致时,将每一所述数据组按照读取顺序进行拼接获取完整的所述解密数据,在至少一个所述数据组的所述校验结果和所述校验数据不一致时,重复所述步骤s5重新读取至少一个所述数据组对应的所述第一加密数据,并重新解密。

    22、作为本发明的一种优选技术方案,所述加密算法和解密算法是高级加密标准的对称密钥加密算法。

    23、作为本发明的一种优选技术方案,每一所述扇区中可以存储多种类型加密数据。

    24、与现有技术相比,本发明的有益效果至少如下所述:

    25、本发明通过接收单元接收待加密数据,并获取上述待加密数据的数据长度及类型,根据上述待加密数据的数据长度和上述固态硬盘的剩余空间为上述待加密数据分配存储位置,将上述待加密数据存储位置的初始存储位置所在扇区的序号作为上述中间数的高四位,将上述待加密数据的类型编号作为中间数的低四位,其中上述中间数为八进制,并计算上述中间数与上述密钥对库中密钥对总数的余数,并将上述密钥对库中的密钥对序号与上述余数相等的密钥对作为上述待加密数据的加密密钥和解密密钥,使得在相同扇区中的存储不同数据类型加密密钥不同,相同数据类型存储不同扇区的加密密钥也不同,从而增加了数据的安全性,通过将上述加密密钥对应的解密密钥进行逻辑运算,其中,上述逻辑运算为异或运算,并将上述数据组的数据长度、上述待加密数据的数据长度、上述数据组的校验数据及上述逻辑解密密钥作为上述数据组的附属数据,在读取该数据组所在扇区的内容时,通过上述数据组的数据长度获取上述数据组的全部数据,还通过上述待加密数据的数据长度和已读出数据组的总长度,来确定是否继续读取下一扇区的数据,并且通过将上述逻辑解密密钥再次通过异或运算就可以解密出上述解密密钥,减少了管理解密钥的工作量,同时,由于即使受到安全攻击,也不知道哪个是解密密钥,更不知道解密密钥进行了逻辑运算,通过上述技术方案的相互配合,不仅提高了数据的安全性,还减少了密钥管理的工作量。


    技术特征:

    1.一种固态硬盘制造的加密控制方法,所述固态硬盘包括多个扇区,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s2包括如下步骤:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一加密数据的数据长度和所述第一加密数据对应数据组的数据长度相等。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s3包括:将所述加密密钥对应的解密密钥进行逻辑运算,所述逻辑运算为异或运算,获取所述逻辑解密密钥,将所述逻辑解密密钥、所述数据组的数据长度、所述待加密数据的数据长度及所述数据组的校验数据作为所述数据组的附属数据,将所述附属数据中相邻两项之间分别添加预设分隔符,并将添加过所述预设分隔符的所述附属数据作为所述数据组的所述相关数据,其中,所述相关数据和所述数据组保存在同一所述扇区中,所述相关数据保存在对应数据组的前面。

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s5包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤s53之后还包括步骤s54:

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s5之后还包括步骤s6:还计算所述待解密数据解密出的每一所述数据组的校验结果,并将所述校验结果与所述数据组对应的所述相关数据中的所述校验数据进行对比,在每一所述数据组的所述校验结果和所述校验数据都一致时,将每一所述数据组按照读取顺序进行拼接获取完整的所述解密数据,在至少一个所述数据组的所述校验结果和所述校验数据不一致时,重复所述步骤s5重新读取至少一个所述数据组对应的所述第一加密数据,并重新解密。

    9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加密算法和解密算法是高级加密标准的对称密钥加密算法。

    10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每一所述扇区中可以存储多种类型加密数据。


    技术总结
    本发明涉及数据处理技术领域,更具体涉及用于固态硬盘制造的加密控制方法。该方法包括:步骤S1:根据待加密数据的大小和剩余空间分配存储位置,保存至暂存区;步骤S2:密钥生成单元基于存储位置、待加密数据类型及密钥对库生成加密密钥,通过加密密钥和加密算法对数据组进行加密生成第一加密数据;步骤S3:将第一加密数据和对应的相关数据保存存储位置中的同一扇区内;步骤S4:在用户输入访问密码后,通过位置管理单元获取待解密数据的初始存储位置;步骤S5:基于初始存储位置读取待解密数据和相关数据,通过相关数据获取解密密钥,并获取解密数据。本发明解决了固态硬盘软件加密安全性低的问题,提高了加密的安全性。

    技术研发人员:廖浚男,古德宗,范光宇
    受保护的技术使用者:浙江睿兆芯半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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