[发明专利]一种基于级联架构的加密固态硬盘

权利要求书

1.一种基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，包括硬盘接口、SSD控制器以及直接并接在该SSD控制器上的多路级联存储机构，所述硬盘接口与SSD控制器相连接，用于与外部主机相连接；所述级联存储机构采用多个存储装置逐级级联；

所述SSD控制器通过硬盘接口获取存储指令并根据该存储指令控制所述级联存储机构执行相应操作；

所述存储装置至少包括第一接口、第二接口、存储管理单元、加解密引擎以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元用于存储数据；所述第一接口用于接入SSD控制器或前级存储装置，所述第二接口用于级联后级存储装置，所述加解密引擎用于根据指令将分配的数据进行加密处理存储于相应存储单元以及根据指令获取相应存储单元的数据进行解密处理后发送给存储管理单元；所述存储管理单元与所述第一接口和第二接口相连接，用于执行所述SSD控制器分配给本存储装置的存储任务或者向所述SSD控制器反馈数据信息。

2.根据权利要求1所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述加解密引擎进一步包括控制单元、数据加解密单元和随机数发生器，其中，所述随机数发生器用于在控制单元的控制下产生随机数作为数据加解密操作的密钥；

所述数据加解密单元至少包括加密处理单元、解密处理单元和密钥存储单元，所述加密处理单元用于执行数据加密操作；所述解密处理单元用于执行数据解密操作；所述密钥存储单元用于存储密钥。

3.根据权利要求2所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述加解密引擎还包括算法存储单元，所述算法存储单元与所述控制单元和数据加解密单元相连接，用于存储数据加解密的算法；所述数据加解密单元根据所述控制单元的控制指令选择相应的加密算法。

4.根据权利要求1或2所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述SSD控制器设置多个存储接口，每个存储接口连接一路级联存储机构；所述SSD控制器并行控制多个存储接口。

5.根据权利要求1或2所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述级联存储机构设置主存储装置，所述主存储装置的第一接口与所述SSD控制器相连接以及其第二接口通过总线级联多个存储装置，每个存储装置又通过总线级联多个存储装置；所述存储装置具有唯一标识ID，所述总线上传输的信号至少包括命令信息和数据信息，所述命令信息至少包括ID信息。

6.根据权利要求5所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述SSD控制器用于将待存数据平均分配给每路级联存储机构。

7.根据权利要求5所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述SSD控制器向级联存储机构发送存储任务时，每个存储装置监听总线信号并判断是否为本存储装置或其级联链路节点的存储任务，如果是则接收该存储任务。

8.根据权利要求5所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，任一存储装置向SSD控制器或其下级节点发送数据时，所述存储装置主动发送指令抢占总线控制权并通过指令实现片选。

9.根据权利要求5所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述存储管理单元设置第一判断单元，所述第一判断单元用于将前级总线上获取ID信息与本存储装置的ID相匹配并以此判断是否为本存储装置或其级联链路节点的存储任务；如果所获取的ID为其级联链路节点，所述存储管理单元将接收的数据信息通过第二接口发送到后级总线上；

所述存储管理单元设置第二判断单元，所述第二判断单元用于将后级总线上获取ID信息与本存储装置的ID相匹配并以此判断是否为本存储装置的存储任务；如果所获取的ID为其级联链路节点，所述存储管理单元将接收的数据信息通过第一接口发送到前级总线上。

10.根据权利要求5所述的基于级联架构的加密固态硬盘，其特征在于，所述存储管理单元包括数据缓存器和控制器，所述数据缓存器与所述第一接口、第二接口和控制器相连接，用于缓存所述第一接口或第二接口从总线上接收的数据；所述控制器用于执行本存储装置的存储任务，当命令信息为写指令时，所述控制器将总线获取的数据信息存储于相应的存储单元中；当命令信息为读指令时，所述控制器读取相应地址的存储单元的数据信息并将该数据信息通过总线回发；

所述存储管理单元还设置第一总线监听单元、第二总线监听单元、第一总线收发单元和第二总线收发单元，所述第一总线监听单元和第二总线监听单元用于监听前级总线的状态；所述第一总线收发单元和第二总线收发单元用于实现总线的数据收发。