[发明专利]一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构设计方法

说明书

本发明公开了一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构设计方法，提供了一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构及其读写方法。安全盘控芯片可信性不足，多采用传统的可信计算模型，从主机端提高信息存储的安全性。本发明一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构，包括中央处理器、接口控制器、缓存器和可信模块。所述的可信模块包括并行式硬件加密引擎。并行式硬件加密引擎内并行设置有多个加解密单元。各个加解密单元的结构相同，对拆分后的多个数据部分分别进行加密或解密操作。本发明通过多引擎技术，使用多个加密引擎对数据进行并行加密处理，通过多通道控制技术将待加密数据进行分块，每块采用单独加密处理，从而实现带宽扩展。

技术领域

本发明属于硬盘数据读写技术领域，具体涉及一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构及其读写方法。

背景技术

实现固态存储控制的核心部件是固态存储控制芯片，即盘控芯片。国外曾经参与研究固态存储控制芯片的厂家为数众多，包括Intel(Marvell)、Seagate(Sandforce)、J-Micron、Samsung、IDT等，但由于盘控芯片设计技术难度较大，众多技术瓶颈不能被有效突破，很多厂家逐渐放弃该领域的研究，转而采购成熟的芯片或者IP核做固态存储设备的系统集成，经过几年的淘汰，最终在消费类市场能够提供规模化量产技术的只有Intel(Marvell)、Seagate(Sandforce)、J-Micro、Samsung公司。

随着国家对芯片产业扶持力度的加大，近几年，国内也涌现出众多固态硬盘厂商，但与国外同类公司相比尚存较大差距。在参与固态硬盘盘控芯片研制的厂家中，华为海思、杭州华澜微、国科微、华芯等公司对固态硬盘盘控芯片展开了深入研究，具备了自主设计能力。忆正科技、源科创新、泰科源等企业受限于固态硬盘核心主控技术，尚不具备自主设计的PHY和Flash算法，从固态硬盘控制器和固件角度没有形成核心竞争力，只能退而求其次，利用成熟IP通过FPGA进行自主设计。

在技术探索和理论研究方面，国际上，Michael基于闪存存储介质的性能，提出了三种安全删除固态硬盘中数据的机制。Sudharsan设计了一种可编程的固态硬盘接口，针对不同应用提供自定义的固态硬盘特性。Adrian提出了一种包含存储硬件和软件的架构，将文件系统的权限检查交由硬件执行，给每一个进程提供一种私有虚拟的接口。

在国内，北京工业大学针对涉密环境下的存储安全问题，将可信计算思想及可信计算技术应用到存储领域，提出了一种涉密环境下的可信存储模型。清华大学提出可信固态硬盘，提供安全增强的存储设备接口和协议，使得用户可以对存储中的数据施以访问控制，同时满足大数据应用对数据存储的高安全和高性能要求。杭州电子科技大学提出一种全加密固态硬盘安全认证和可信启动方案，并在现有安全ASIC芯片上实现，解决目前硬盘加密方案通用性较差以及身份认证过程安全性不够的问题。国防科学技术大学设计了一种基于GSM远程销毁技术和NFC身份认证技术的安全固态硬盘，实现了远程销毁控制功能。南京理工大学对硬盘的安全访问控制技术进行研究，设计实现了一个融身份认证、数据加密和访问控制于一体的可信存储系统。

在Soc安全盘控芯片方面，目前国内还存在一些问题，主要表现在：一是盘控芯片多为国外企业主导，国内企业很少具有自主设计能力；二是安全盘控芯片可信性不足，多采用传统的可信计算模型，从主机端提高信息存储的安全性；三是安全盘控芯片缺乏可扩展性，无法实现加密算法动态可配置。

故针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构设计方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种用于可信存储的SoC安全盘控芯片架构及其可信存储控制方法。