[发明专利]一种内置射频识别RFID加密的固态硬盘的控制方法

摘要

一种内置射频识别RFID加密的固态硬盘的控制方法，先将各模块连接起来，其次验证加密密钥是否正确，最后加密固态硬盘进入正常工作状态，当操作系统对加密固态硬盘发出“读”高级指令后，经过纠正错码和解密的数据通过高速直接存储器存取网络读取；当操作系统对加密固态硬盘发出“写”高级指令后，处理过的数据写入到闪存存储器中的一个或多个页面中；当操作系统对加密固态硬盘发出“删除”高级指令后，闪存中央处理单元对整个页面进行“删除”，页面中的其它未删除数据将写入到其它页面，本发明具有系统成本低、存储数据安全性高和数据的传输时间短的优点，特别适用于便携式移动存储设备，并可在一半导体芯片中实现。

主权项

一种内置射频识别RFID加密的固态硬盘的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，将双倍速率同步动态随机存储器芯片(DDR SDRAM)的双向输入输出端口与双倍速率同步动态随机存储器控制器(DDRController)第一双向输入输出端口相连接，将双倍速率控制器(DDRControllet)的第二双向输入输出端口与中央处理单元(CPU)的第一双向输入输出端口相连接，将双倍速率控制器(DDR Controller)的第三双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMANetwork & Control Network)的第一双向输入输出端口相连接，将中央处理单元(CPU)的第二双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMA Network & Control Network)的第二双向输入输出端口相连接，将闪存控制模块(NAND Controller)的双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMA Network & ControlNetwork)的第三双向输入输出端口相连接，将第1通道C-1的32片闪存芯片(NAND)与闪存控制模块(NAND Controller)的第二双向输入输出端口相连接，将第2通道C-2的32片闪存芯片(NAND)与闪存控制模块(NAND Controller)的第三双向输入输出端口相连接，依此类推，将第16通道C-16的32片闪存芯片(NAND)与闪存控制模块(NAND Controller)的第十七双向输入输出端口相连接，将高级加密标准模块(AES)的第二双向输入输出端口与闪存控制模块(NAND Controller)的第十八双向输入输出端口相连接，将高级加密标准模块(AES)的第一双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMA Network & Control Network)的第四双向输入输出端口相连接，将射频识别模块读写器(RFID Reader)的双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMA Network &Control Network)的第五双向输入输出端口相连接，将串行高级技术附件(SATA)，通用串行总线(USB)和芯片间总线模块(I2C)的双向输入输出端口与直接存储器存取网络和控制网络(DMANetwork & Control Network)的第六双向输入输出端口相连接；将闪存控制模块(NAND Controller)中的直接存储器存取界面(DMAInterface)的第二双向输入输出端口与直接存储器存取网络(DMANetwork)相连接，将闪存控制模块(NAND Controller)中的寄存器控制界面(Register Control Interface)的第二双向输入输出端口与控制网络(Control Network)相连接，将闪存控制模块(NANDController)中的高级加密标准模块界面(AES Interface)的第二双向输入输出端口与控制网络(Control Network)相连接，将闪存控制模块(NAND Controller)中的主控制模块(Main Control)的第一至第六双向输入输出端口分别与闪存控制模块(Control Network)中的直接存储器存取界面(DMA Interface)的第一双向输入输出端口、寄存器控制界面(Register Control Interface)的第一双向输入输出端口、高级加密标准模块界面(AES Interface)的第一双向输入输出端口、存储器缓存(Memory Buffering)的第一双向输入输出端口、错码纠正(ECC)的第一双向输入输出端口和闪存界面(NANDFlash Interface)的第一双向输入输出端口相连接，第二步，RFID加密固态硬盘(SSD)与外部射频识别标签(RFIDTAG)通讯，验证加密密钥是否正确，RFID加密固态硬盘(SSD)向外发射150Hz频率的激活电磁波，外界的射频识别标签(RFID TAG)通过它自带的天线线圈耦合该电磁场并从中获得电源能量和编码信号，射频识别标签(RFID TAG)中的时钟恢复模块根据电磁波携带的信息恢复时钟信号，射频识别标签(RFID TAG)中的解调模块根据电磁波携带的信息解调电磁波所载的信号，射频识别标签(RFTD TAG)接到RFID加密固态硬盘(SSD)中的射频识别模块读写器(RFTDReader)的询问后，从射频识别标签(RFID TAG)中电可擦除存储器(EEPROM)中调出相应的加密密码，通过射频识别标签(RFID TAG)中的调制模块将该密码信息发出，RFID加密固态硬盘(SSD)中的射频识别模块读写器(RFID Reader)接收射频识别标签(RFID TAG)发出的密钥信息，经过解调由控制网络(Control Network)送入闪存控制(CPU)，如果接收到的密钥与闪存控制器中内置的密钥相同，闪存固态硬盘将正常工作，否则将被锁死，RFID硬件加密/解密的启用和停用由一外部硬件开关控制或由软件设置，RFID加密密钥在制造时存入带RFID加密固态硬盘(SSD)的固件中，当RFID加密固态硬盘(SSD)中的密钥与RFID标签中存储的密钥经核对一致，RFID加密固态硬盘(SSD)进入正常工作状态，RFID加密固态硬盘(SSD)中的高级加密标准模块(AES)通过该密钥对数据的读写进行解密和加密运算，第三步，当RFID加密固态硬盘(SSD)经过密钥检测进入正常工作状态后，RFID加密固态硬盘(SSD)由一有限状态机(FSM)控制，具体运行如下：当操作系统对RFID加密固态硬盘(SSD)发出“读”高级指令后，有限状态机(FSM)由等待或休眠状态进入“读”状态，闪存中央处理单元(CPU)将“读”高级指令转换成对通道中闪存页面的存储单元的“读”指令，闪存中央处理单元(CPU)通过控制网络(Controlnetwork)对相应的页面来控制，计算机与闪存页面之间的数据“读”由高速直接存储器存取网络(DMA Network)并经串行高级技术附件(SATA)或通用串行总线(USB)实现，闪存控制模块控制1到16通道闪存器件，16通道数据同时并行读取可增加数据的读取速度，每个通道可连接的闪存器件是1到32个，在页面读取模式下，数据从闪存存储器中读出并暂时存储在当地缓存器(SRAM)中，当所需要的数据从闪存存储器中读出后，错码纠正(ECC)来纠正错码，高级加密标准模块(AES)对数据进行解密，经过纠正错码和解密的数据通过高速直接存储器存取网络(DMA Network)读取，错码纠正(ECC)和高级加密标准模块(AES)的启用和停用都分别通过软件来设置，当错码纠正(ECC)和高级加密标准模块(AES)处理当前页面的同时，闪存存储器中下一页面的数据读取到另一当地缓存器(SRAM)中，当完成“读”命令后，有限状态机(FSM)进入“等待”状态；当操作系统对RFID加密固态硬盘(SSD)发出“写”高级指令后，有限状态机(FSM)由等待或休眠状态进入“写”状态，闪存中央处理单元(CPU)将该高级指令转换成对通道中闪存页面的存储单元的“写”指令，闪存中央处理单元(CPU)通过控制网络(Controlnetwork)对相应的页面来控制，计算机与闪存页面之间的数据“写”由高速直接存储器存取网络(DMA Network)并经串行高级技术附件(SATA)或通用串行总线(USB)实现，闪存控制模块控制1到16通道闪存器件，16通道数据同时并行写入增加数据的写入速度，每个通道连接的闪存器件是1到32个，在页面写入模式下，数据通过高速数据网络总线(DMA)写入到当地缓存器(SRAM)中，当有足够的数据后，错码纠正(ECC)对数据提供错误保护，高级加密标准模块(AES)对数据进行加密，处理过的数据写入到闪存存储器中的一个或多个页面中，当错码纠正(ECC)和高级加密标准模块(AES)加密模块处理当前页面时，新的数据写到另一当地缓存器(SRAM中)，当完成“写”命令后，有限状态机(FSM)进入“等待”状态；当操作系统对RFID加密固态硬盘(SSD)发出“删除”高级指令后，有限状态机(FSM)由等待或休眠状态进入“删除”状态，闪存中央处理单元(CPU)对整个页面进行“删除”，页面中的其它未删除数据将写入到其它页面，当完成“删除”命令后，有限状态机(FSM)进入“等待”状态。