[发明专利]一种安全移动存储设备及其实现方法

权利要求书

1.一种安全移动存储设备，其特征在于，包括硬盘和UKEY，所述硬盘包括盘1和盘2，所述盘1和盘2中的其中一个为可插拔；所述硬盘和所述UKEY预先共享对称密钥1，同时UKEY安全存储区还存储一个用于加密盘1和盘2数据的加密密钥2；

所述安全移动存储设备的实现方法包括以下步骤：

S1当硬盘通电后，硬盘首先检查512字节的安全存储区的512字节是否合法，若不合法，则先向UKEY请求合法的512字节密钥；若合法，则进行S2，其中，硬盘512字节存储区域有以下两种状态：非法状态，全0状态或非零但是无效的状态；合法状态，具有有效512字节数据的状态；

S2盘1使用真随机数生成器产生一个随机数，使用密钥1对随机数进行加密处理后，再加上头部2传送给UKEY；

S3 UKEY接收到数据后，使用密钥1对数据进行解密，检查数据包的合法性，若为合法的盘1传来的数据，则提取随机数的值，此后将内存中的密钥2和提取的随机数再次通过密钥1进行加密后发送给盘1；若非法时，则验证失败，其中，UKEY接收到包含头部2的数据后，使用密钥1对数据进行解密，并检查是否有头部1，若有，则将随机数和密钥2一起加头部1，用密钥1加密后加头部2；若没有，返回初始状态；

S4盘1接收到数据后，对其内容进行解密，检查数据的合法性和此前发送的随机数，如果均能通过检测，则认为UKEY身份认证通过，则将信息包中的密钥2提取出来，其中，硬盘解密后，检查头部1和随机数是否正确，若正确，则提取密钥2，若不正确，则返回初始状态；

S5认证完成并获得数据加密密钥后，硬盘根据指令对数据进行操作，若为写入指令，则硬盘根据数据处理规则把要写入的数据进行分片加密存入盘1和盘2；若为读取指令，则硬盘根据数据读取规则把数据进行重新解密组合恢复出原始状态，其中，

写入指令的执行过程包括：

S11硬盘获得数据；

S12将数据按字节分成奇偶两部分；

S13用密钥2对两部分分别进行加密；

S14加密后的两部分分别存储到盘1和盘2中；

S15在索引文件中添加以上两部分的索引信息；

读取指令的执行过程包括：

S21硬盘获得要读取的文件名；

S22在索引文件中查找文件名.A和文件名.B；

S23分别从盘1和盘2中读取文件名.A和文件名.B，并用密钥2进行解密；

S24将文件A进行解密后的数据当作新文件的偶字节，文件B解密后的数据当作奇字节，将所述偶字节和所述奇字节重新组合成文件；

S25硬盘输出文件；

S6硬盘处于工作状态时，硬盘与UKEY定期进行呼吸检测，检查UKEY是否处于正常状态；若有异常，则硬盘停止工作，返回初始状态。

2.根据权利要求1所述的安全移动存储设备，其特征在于，所述盘2为可插拔，所述密钥1分别存放在UKEY和盘1中512字节的安全存储区。

3.根据权利要求1中所述安全移动存储设备，其特征在于，文件名1.A标识存储在盘1的偶数字节数据加密后的文件名，文件名1.B标识存储在盘1的奇数字节数据加密后的文件名，文件名2.A标识存储在盘2的偶数字节数据加密后的文件名，文件名2.B标识存储在盘2的奇数字节数据加密后的文件名。

4.根据权利要求1中所述安全移动存储设备，其特征在于，所述呼吸检测包括以下步骤：

S31硬盘产生32位随机数R，加密ALIVECHK+R后发送给UKEY；

S32 UKEY解密后提取R，加密REQCCHECK+R返回给硬盘；

S33硬盘检查返回的随机数是否正确，若正确，则继续工作；否则，返回初始状态。