【摘 要】
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NAND FLASH技术的飞速发展,掀起了存储领域的革命,固态硬盘凭借速度快,体积小,重量轻,抗震性强,功耗低等优势迅速取代机械硬盘,成为新一代硬盘存储技术的代表。广泛应用于普
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NAND FLASH技术的飞速发展,掀起了存储领域的革命,固态硬盘凭借速度快,体积小,重量轻,抗震性强,功耗低等优势迅速取代机械硬盘,成为新一代硬盘存储技术的代表。广泛应用于普通消费电子、企业管控系统、工业领域、通讯、航天航空航海、军事、太空探索、视频监控、互联网监控、嵌入式设备、能源等诸多领域。信息化引领当代社会和经济的发展方向,是经济社会发展和技术进步的主要动力。人类社会正处于信息高速通达的时代,人们在享受信息化带来的便利的同时,也不可避免地承担着信息安全的风险,安全问题日益严峻。信息安全不仅关系到个人隐私,企业密码,更是关系到国家安全。通过研究国家商用密码算法SM4的特性,采用全硬件加密的方式,应用在固态硬盘中,在不降低带宽性能的条件下,实现数据的加密存储,提升存储数据安全。考虑到安全性,分组加密算法的运行模式采用安全性更高的CBC模式。由于CBC模式需要最后一轮的结果作为下一个数据分组的输入,无法实现多个数据分组同时流水进行,而单引擎带宽无法满足固态硬盘SATA接口带宽要求,本文提出了采用多个引擎同步工作的方式,提升加解密算法的带宽,匹配SATA固态硬盘的带宽要求。搭建基于uvm技术的SoC设计仿真平台,进行系统仿真。SATA3的传输带宽为6Gbit/s,但由于8b/10b编码关系,有效带宽为6*80%= 4.8Gbit/s。本文采用4个引擎同步工作的加密算法带宽可以达到4Gbit/s,基本满足SATA3的带宽需求。
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