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一種安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法

文檔序號(hào):6485733閱讀:226來源:國(guó)知局
一種安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種安全移動(dòng)硬盤,包括硬盤盒、硬盤本體和設(shè)于移動(dòng)硬盤本體殼體外側(cè)的USB接口,其中移動(dòng)硬盤本體還包括控制器、用于輸入的鍵盤、顯示器和指紋傳感器;指紋傳感器設(shè)置在硬盤盒的上蓋體的表面;控制器分別與顯示器、指紋傳感器、硬盤本體相連接,用于密鑰的生成和存儲(chǔ)、硬盤數(shù)據(jù)的加解密、驗(yàn)證指紋信息。本發(fā)明還提供了一種安全移動(dòng)硬盤的應(yīng)用方法,首先指紋傳感器與控制器進(jìn)行密碼握手,然后進(jìn)行指紋識(shí)別操作,在數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的加解密;本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了將硬盤數(shù)據(jù)全盤硬加密、指紋識(shí)別,具有使用方便、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)硬盤,尤其涉及一種全盤硬加密移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用管理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)硬盤就是以硬盤為存儲(chǔ)介質(zhì),計(jì)算機(jī)之間交換大容量數(shù)據(jù),更要求攜帶方便、 傳輸速度快的存儲(chǔ)產(chǎn)品。移動(dòng)硬盤的存在也為現(xiàn)代人的日常生活、工作提供了許多方便。 現(xiàn)在的移動(dòng)硬盤設(shè)備一般均采用通用串行總線與外界主機(jī)通信傳輸連接。通用串行總線 (Universal Serial Bus,USB)是一種當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于多種電子產(chǎn)品的接口標(biāo)準(zhǔn),其主要 優(yōu)點(diǎn)是支持即插即用、安裝使用方便。
[0003]越來越多的用戶都已習(xí)慣將大量的文件存放到具有USB接口的移動(dòng)硬盤中,通過 它可以很容易地保存或傳遞文件,這無疑給人們帶來了便利。但存在如下安全性問題也值 得引起重視:
1、由于移動(dòng)硬盤未加密,一旦移動(dòng)硬盤丟失或被盜,他人就可以輕松的翻閱移動(dòng)硬盤 中的數(shù)據(jù)和內(nèi)容,則硬盤中的數(shù)據(jù)幾乎完全喪失了保密性。隱私、機(jī)密和其他敏感信息將無 疑被泄露,由此將會(huì)帶來巨大損失;
2、目前,計(jì)算機(jī)軟件工程師研發(fā)出了一些的軟件加密方式,雖然能在一定程度上保護(hù) 數(shù)據(jù)的安全性,但是軟件加密使得讀取或存儲(chǔ)信息繁瑣;而且軟件加密方式自身的一些缺 陷導(dǎo)致其容易中病毒或被破解,致使資料的泄露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有安全移動(dòng)硬盤繁瑣和安全性能低的缺點(diǎn),本發(fā)明提供一種全盤硬加密 移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:一種安全移動(dòng)硬盤,包括硬盤盒、 硬盤本體;所述硬盤盒包括上下兩個(gè)相互配套的蓋體,硬盤本體設(shè)置于硬盤盒內(nèi)。
[0006]一種安全移動(dòng)硬盤,還包括顯示器、鍵盤、用于采集指紋的指紋傳感器、以及用于 對(duì)硬盤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)加解密及驗(yàn)證用戶身份的控制器;其中,所述顯示器、鍵盤和指紋傳感器設(shè) 置在硬盤盒的上蓋體的表面;所述控制器分別與顯示器、鍵盤、指紋傳感器、硬盤本體相連 接。
[0007]進(jìn)一步,本發(fā)明的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,控制器采用PNlll安全芯片。
[0008]進(jìn)一步,本發(fā)明的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,指紋傳感器采用射頻活體指紋識(shí) 別技術(shù)的指紋傳感器。
[0009]進(jìn)一步,本發(fā)明的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,所述的傳送到指紋圖像處理和密 鑰運(yùn)算引擎器件為TFS5416。
[0010]一種全盤硬加密移動(dòng)硬盤的應(yīng)用方法,包括以下步驟:
所述控制器包括USB和PNlll安全芯片,所述的安全芯片中設(shè)置將存入硬盤的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,對(duì)讀書硬盤的加密數(shù)據(jù)分區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行解密的加密內(nèi)核,硬盤控制器與計(jì)算 機(jī)和硬盤聯(lián)接。
所述的指紋傳感器收集用戶的指紋信息,通過SPI總線傳送到指紋圖像處理和密鑰運(yùn) 算引擎器件與所述的硬盤控制器通過SPI總線聯(lián)接
[0011]進(jìn)一步,本發(fā)明的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,控制器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí) 加密,提取出硬盤中一定的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解密是遵循USB2.0協(xié)議及SCSI指令集的方法來 實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
本發(fā)明的指紋管理部分采用了不依賴于電腦軟件的硬件實(shí)現(xiàn)方式,這是其最主要的獨(dú) 特之處,這種方式帶來如下好處:1、沒有軟件管理帶來的占用專用電腦的額外花費(fèi),只需供 電即可完成管理工作;2、排除了指紋的軟件管理過程中,可能帶來的指紋存儲(chǔ)容易泄漏的 問題,安全性更好。
本發(fā)明能夠有效的阻止非法用戶盜取、使用移動(dòng)設(shè)備,制造成本低,使用時(shí),只需進(jìn)行 用戶指紋驗(yàn)證,便于用戶操作,并且操作方便快捷,易于實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明將硬盤數(shù)據(jù)全盤硬加密與指紋識(shí)別結(jié)合起來,利用指紋識(shí)別對(duì)加密的密鑰進(jìn)行 保護(hù),具有使用方便,保密性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的功能結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施方案
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016]本發(fā)明所涉及的移動(dòng)硬盤,從結(jié)構(gòu)上來說包含以下幾個(gè)部分:
硬盤盒、控制器、顯示器、指紋傳感器、硬盤本體。
[0017]其中,硬盤盒包括上下兩個(gè)相互配套的蓋體,所述顯示器、鍵盤和指紋傳感器設(shè)置 在硬盤盒上蓋體的表面;控制器分別與顯示器、鍵盤、指紋傳感器、硬盤本體相連接,用于密 鑰的生成和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加解密、驗(yàn)證輸入密碼及指紋信息。
[0018]顯示器用于顯示工作狀態(tài)、用戶認(rèn)證信息、提示信息等。
[0019]鍵盤用于輸入管理員密碼、管理員進(jìn)行管理功能菜單的選擇、新密碼的輸入等。
[0020]指紋傳感器用來采集用戶指紋信息,以用于初始指紋采集或用戶身份認(rèn)證。本發(fā) 明的指紋傳感器專指采用射頻活體指紋識(shí)別技術(shù)的指紋傳感器,具有防偽性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]顯示器、鍵盤以及指紋傳感器通過軟線與控制器連接,提高了抗震能力。
[0022]如圖1所示,指紋傳感器用于采集指紋。如果是首次使用,則在上電時(shí),控制器會(huì) 生成一個(gè)真隨機(jī)數(shù)并存儲(chǔ)在其中,作為加密及解密時(shí)的密鑰,然后,自動(dòng)進(jìn)入初始用戶指紋 錄入階段,初始用戶指紋錄入結(jié)束后即可以進(jìn)入下面的正常工作流程。
[0023]如圖2所示,本發(fā)明的正常工作流程:先將USB線與硬盤以及電腦連接,此時(shí),系統(tǒng) 上電,并首先進(jìn)入用戶認(rèn)證狀態(tài),該加密移動(dòng)硬盤的“用戶指紋認(rèn)證部分”會(huì)首先與控制器 進(jìn)行握手,握手通過后,即進(jìn)入用戶指紋采集階段,用戶需要將采集過指紋的手指劃過指紋傳感器,以便進(jìn)行身份認(rèn)證。
[0024]控制器會(huì)根據(jù)上位機(jī)發(fā)來的指令的類型判斷電腦想要進(jìn)行的操作,并能自動(dòng)區(qū)分 指令和數(shù)據(jù)部分,這是遵循USB2.0協(xié)議及SCSI指令集的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0025]所述的指紋識(shí)別系統(tǒng)與所述的硬盤控制器通過SPI總線連接,包括指紋傳感器和 指紋圖像處理和密鑰運(yùn)算引擎器件;所述的指紋傳感器收集用戶的指紋信息,通過SPI總 線傳送到指紋圖像處理和密鑰運(yùn)算引擎器件,與所述的硬盤控制器通過SPI總線連接。本 實(shí)施例中指紋傳感器是一種半導(dǎo)體傳感器其型號(hào)為TCS4C的刮擦式指紋傳感器。指紋圖像 處理和密鑰運(yùn)引擎器件為TFS5416,TFS5416為指紋圖像處理和密鑰運(yùn)算引擎器件,能進(jìn)行 指紋圖像的特征點(diǎn)提取,指紋模板存儲(chǔ),指紋比對(duì),及密鑰的運(yùn)算和存儲(chǔ),具有數(shù)據(jù)安全加 密機(jī)制。
[0026]當(dāng)然本發(fā)明的管理員認(rèn)證方式不限于密碼認(rèn)證方式,其他的安全認(rèn)證方式也同樣 適用,比如IC卡插卡方式認(rèn)證、射頻卡認(rèn)證等等。
[0027]本發(fā)明的控制器目前有兩種常見的類型可以采用,一種是專用的安全芯片,此種 安全芯片需要有安全產(chǎn)品研發(fā)資質(zhì)的單位才能購買,同時(shí)銷售也需要相應(yīng)的資質(zhì),另外一 種是借助于通用芯片如FPGA、加密DSP等實(shí)現(xiàn)的,此種方案不受有關(guān)資質(zhì)的限制。
[0028]從可靠性上來說,專用安全芯片是更好的選擇。專用安全芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn) 行穩(wěn)定、且極難破解,是制作安全及密碼產(chǎn)品的首選,本發(fā)明中的控制器就采用了專用安全 芯片。專用安全芯片依其應(yīng)用的不同擁有不同的對(duì)外接口和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及加密算法,部分安 全芯片更針對(duì)大數(shù)據(jù)流量的應(yīng)用場(chǎng)合優(yōu)化了結(jié)構(gòu),此類芯片如PNlll等。
[0029]作為一個(gè)指紋認(rèn)證的加密移動(dòng)存儲(chǔ)器,其安全性由以下幾方面得到了保證:
1、指紋認(rèn)證部分在工作前要首先與“控制器”進(jìn)行密碼握手,握手通過后方可進(jìn)行下一 步的指紋采集工作,這就排除了人為更換用戶指紋認(rèn)證部分帶來的非法讀取的風(fēng)險(xiǎn)。
2、寫入硬盤的數(shù)據(jù)是全部加密過的,并且密鑰保存在“控制器”里,而讀取密鑰的前提 是用戶認(rèn)證獲得通過,因此即使在使用過程中斷電或硬盤被人為拆走也不必?fù)?dān)心硬盤上數(shù) 據(jù)的安全性問題。
3、指紋的添加、刪除等操作是在隨盤的硬件上完成的,并且在進(jìn)行管理操作時(shí),管理員 需要通過硬盤上的鍵盤輸入密碼,密碼通過后,方可對(duì)該硬盤進(jìn)行指紋的管理,并且如果管 理員錯(cuò)誤輸入密碼的次數(shù)超過5次硬盤將鎖死,即使重新上電,用戶也將無法自行啟動(dòng)該 硬盤,這避免了被非法用戶惡意試探管理密碼的可能性。
[0030]通過以上三個(gè)方面密切的協(xié)同工作,本發(fā)明的硬盤就具有了很高的安全性。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供一種安全移動(dòng)硬盤,包括硬盤盒、硬盤本體和設(shè)于移動(dòng)硬盤本體殼體外 側(cè)的USB接口,硬盤本體設(shè)置于硬盤盒內(nèi);其特征在于:還包括用于輸入的鍵盤、顯示器、用 于采集指紋信息的指紋傳感器、指紋圖像處理和密鑰運(yùn)算引擎器件、以及用于對(duì)硬盤數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)加解密的控制器;其中,鍵盤和指紋傳感器設(shè)置在硬盤盒的上蓋體的表面;控制器分別與顯示器、鍵盤、 指紋傳感器和硬盤本體相連接,用于密鑰的生成和存儲(chǔ)、硬盤數(shù)據(jù)的加解密、驗(yàn)證指紋信 肩、O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,其特征在于:所述控制器采用 PNlll安全芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,其特征在于:所述指紋傳感器 采用射頻活體指紋識(shí)別技術(shù)的指紋傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,其特征在于所述的指紋圖像處 理器件為TFS5416。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,其特征在于:所述密鑰運(yùn)算引 擎器件為TFS5416和0XU921。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全移動(dòng)硬盤及其應(yīng)用方法,其特征在于:還包括指紋識(shí)別 系統(tǒng)。所述的硬盤設(shè)置于硬盤盒內(nèi),具有至少一個(gè)加密數(shù)據(jù)分區(qū)和至少一個(gè)自由存取數(shù)據(jù)分 區(qū),與硬盤控制器連接。所述的硬盤控制器包括PNl 11安全芯片,所述的芯片將存入硬盤的加密數(shù)據(jù)分區(qū)的數(shù) 據(jù)進(jìn)行加密,硬盤控制器與計(jì)算機(jī)和硬盤連接。所述的指紋識(shí)別系統(tǒng)與所述的硬盤控制器通過SPI總線連接,包括指紋傳感器和指紋 圖像處理和密鑰運(yùn)算器件,所述的指紋傳感器收集用戶的指紋信息通過SPI總線傳送到指 紋圖像處理和密鑰運(yùn)算器件與所述的硬盤控制器通過SPI總線連接。
【文檔編號(hào)】G06F12/14GK103456340SQ201210179058
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】馬永強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海億微貿(mào)易有限公司
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