[发明专利]一种多主机接口SAS/SATA硬盘实时加解密的方法

说明书

1、技术领域

本发明涉及计算机应用领域，具体地说是一种实现SAS/SATA硬盘实时加解密的的方法。

2、背景技术

随着信息技术的快速发展，各种数据呈现爆炸性增长，普通硬盘中的数据量已达到数百G字节，数据读写速度也达到每秒几十兆字节，采用计算机实现软加解密的会占用大量资源，也很难实现加解密的实时性，另外采用计算机软加解密还存在密钥和加解密算法泄漏、易被破解等问题，从而带来安全隐患。

随着人们对个人隐私信息的日益重视，仅采用软加密的方式已经不能满足人们对体积更小、安全性高、读写速度快的更智能化的要求。

3、发明内容

本发明的目的是提供一种体积小、安全性高、能耗低的集成多主机接口的一种多主机接口SAS/SATA硬盘实时加解密的方法，不需要占用计算机处理器的计算资源，硬件由嵌入式处理器、SDRAM、程序Flash、数据加解密加速器、SAS/SATA控制器、PCI-E控制器、ISO7816控制器、缓存组成。

在初始化或更新算法、密钥时，嵌入式处理器通过ISO7816控制器从IC卡中读取密钥和加解密算法，然后存放在数据加解密加速器中，加解密加速器具有很高的安全性，破解难度很大。加解密算法主要有DES、3DES、RSA、AES等通用算法或各种定制、变种算法，密钥和加解密算法可通过IC卡定期更新。

数据加密：嵌入式处理器通过SAS/SATA接口、USB接口或PCI-E接口获取待加密数据，然后将待加密数据传给加解密加速器，加解密加速器根据密钥和加密算法加密数据，然后通过SAS/SATA控制器将加密数据写到硬盘中。

数据解密：嵌入式处理器通过SAS/SATA接口、USB接口或PCI-E接口获取要读取的数据文件名称等信息，然后将该信息传到加解密加速器，加解密加速器通过SAS/SATA控制器从硬盘中读取被加密的数据，然后利用密钥和解密算法解密，将被解密的数据发送到嵌入式处理器，嵌入式处理器通过DMA发送到SAS/SATA接口、USB接口或PCI-E接口。

本发明主要针对对数据安全性要求较高的用户需求进行量身定制，采用本发明可大幅度提高硬盘数据的安全性、降低占用计算资源、减少功耗。

本发明可应用于具有USB接口移动安全硬盘、带有SAS/SATA接口的硬盘盒、带有PCI-E接口的硬盘控制卡等。

4、附图说明

附图1为目前通用的软加解密方法示意图。

附图标记说明：计算机处理器(1)、SAS/SATA控制器(2)、SAS/SATA硬盘(3)，密硬盘(3)

附图2为多主机接口SAS/SATA硬盘实时加解密结构示意图。

附图标记说明：嵌入式处理器(1)、ISO7816控制器(2)、SDRAM(3)、程序Flash(4)、SAS/SATA主设备控制器(5)、USB控制器(6)、PCI-E控制器(7)、SAS/SATA从设备控制器(8)、数据加解密加速器(9)、缓存(10)

附图3为初始化或更新密钥和加解密算法流程图。

附图4为写硬盘数据流程图。

附图5为读硬盘数据流程图。

5、实施方式

下面结合附图对本发明作以下详细的说明。

本发明硬件架构如附图2，包括嵌入式处理器(1)、ISO7816控制器(2)、SDRAM(3)、程序Flash(4)、SAS/SATA主设备控制器(5)、USB控制器(6)、PCI-E控制器(7)、SAS/SATA从设备控制器(8)、数据加解密加速器(9)、缓存(10)组成。外围接口有SAS/SATA硬盘(11)、SAS/SATA接口(12)、USB接口(13)、PCI-E接口(14)。

结合附图3说明初始化或更新算法、密钥流程：

1)初始化ISOISO7816控制器和数据加解密加速器等外设控制器。

2)嵌入式处理器通过ISO7816控制器从IC卡中读取密钥和加解密算法。

3)嵌入式处理器传送到数据加解密加速器中。

加解密加速器具有很高的安全性，破解难度很大。加解密算法主要有DES、3DES、RSA、AES等通用算法或各种定制、变种算法，密钥和加解密算法可通过IC卡定期更新。

结合附图4说明数据加密流程：

1)嵌入式处理器通过SAS/SATA接口、USB接口或PCI-E接口获取待加密数据。

2)要读取的数据文件名称等信息将待加密数据传给加解密加速器

3)加解密加速器根据密钥和加密算法加密数据