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现代科学技术的迅速发展,人们对信息安全技术的要求日益提高,随着计算机的普及和不断更新换代,用户对数据备份、数据交换的速度和质量不断提出新的要求。尤其是在互联网时代,我们获得资讯的方式多种多样,信息量也越来越大,许多重要的数据都被保存到PC的硬盘中。然而在现代社会,数据面临的危险无处不在,病毒、黑客、误操作种种原因都可以使一些重要的数据丢失和损坏。因此,对重要的数据信息进行定期备份、随时存档已是一种必然趋势。从这个角度看,在数据备份过程中,数据的安全性才是人们最根本的需求。所以越来越多的硬盘加密产品受到人们青睐。市场上出现了一些硬盘加密软件以及内嵌式硬件加密硬盘,或者利用生物技术来对硬盘加密。软件加密的安全性不尽如人意,容易被病毒感染或者被高手破解。而硬件加密和生物技术加密则成本较高并且存在密码忘记后难以进入系统的问题。
本文提出了一套基于TMS320C6713浮点DSP的超混沌加密硬盘的设计方案,详细讨论了各种协议和功能模块的设计。文章首先介绍了相关理论的国内外研究现状和发展前景。接着介绍了各类加解密技术,然后讲述了混沌加密的相关理论知识,并提出了基于这些理论的超混沌加密硬盘的算法。文章第三部分介绍了和本设计相关的协议原理,包括USB协议,IDE硬盘接口协议,IEEE754浮点数格式,和FAT32文件系统。系统设计分为硬件部分和软件部分,其中硬件部分DSP和PC机之间通过CY7C68001通信模块,以DSP为核心的超混沌加解密模块,以及DSP与硬盘之间的数据存储模块。软件部分也是基于模块的设计,由USB数据传输模块,基于DSP/BIOS准实时操作系统的多任务多线程的超混沌加解密模块,以及FAT32文件读写系统。
最后对系统进行测试,效果满意,基本达到预期设计要求。由于本设计的软硬件都采用模块化的设计,系统具有良好的通用性和扩展性,可以更换加解密算法和以及相应的实现芯片已达到不同的要求。