【摘 要】
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在当今这个数据信息交互异常频繁的时代,U盘因其数据存储的便捷优势已成为我们工作学习中必不可缺的存储工具。人们对U盘的数据存取速率,存储容量,特别是其安全性能的要求越
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在当今这个数据信息交互异常频繁的时代,U盘因其数据存储的便捷优势已成为我们工作学习中必不可缺的存储工具。人们对U盘的数据存取速率,存储容量,特别是其安全性能的要求越来越高。传统的U盘是通过PC端密码软件来实现用户私密保护机制,而该机制的主要缺点是密码容易泄露和破解(比如被黑客盗取、嗅探捕获等),从而遭到用户投诉,正在逐步被淘汰。本文提出了一种基于NAND Flash存储器,实现数据安全加密的高性能U盘设计方案。该方案采用杭州华澜微科技有限公司自主研发的S261 U盘主控芯片,S261是一款采用双CPU结构的微控制器芯片,包含主监处理器模块(Supervisor Unit Processor,SUP)和闪存通道控制器(Channel Processor,CHP)双核架构。其中SUP负责USB通信、信息加密和外设控制等功能,内置加密引擎,集合了多种国际和国内流行的加密算法;CHP则负责Flash算法管理等功能。本文设计的高性能安全加密U盘,采用我国自主研制的SM2/SM3/SM4国密算法,引入安全设计模块(包括芯片安全设计、固件安全设计和数据安全设计),实现数据安全存储。通过研究闪存转换层(Flash Translation Layer,FTL),改进地址映射机制,优化垃圾回收和坏块管理,从而实现提高U盘的读写性能的目的。本文设计的安全加密U盘,在多个操作系统平台能够稳定地运行;在相同环境下,读写速度比普通U盘快;能够进行数据加解密,有效保护存储信息的安全,具有较高的实际应用价值,目前已经投入生产。
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