專利名稱：一種硬盤的安全加密系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路系統(tǒng)，尤其涉及一種硬盤的安全加密系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前隨著計(jì)算機(jī)、移動辦公設(shè)備的不斷革新，數(shù)據(jù)量的不斷增大，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，尤其是移動數(shù)據(jù)存儲設(shè)備具有越來越多的應(yīng)用，其數(shù)據(jù)安全保密性越來越重要?，F(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于硬盤的安全加密系統(tǒng)已經(jīng)有記載，但是關(guān)于對并列輸入硬盤的流數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的電路系統(tǒng)鮮有記載。而隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)據(jù)輸入的流量和速度已今非昔比，流數(shù)據(jù)并列輸入已得到越來越廣泛的應(yīng)用，但是其安全加密系統(tǒng)卻沒有得到相應(yīng)的發(fā)展。·

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型公開了一種硬盤的安全加密系統(tǒng)，其具有良好的加密運(yùn)算能力，可以很好地保障硬盤數(shù)據(jù)的安全性。本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)，包括輸入單元、加密單元、輸出單元和存儲單元；其中，加密單元包括控制加密單元內(nèi)各部分的控制部、用于臨時存儲實(shí)施運(yùn)算處理的輸入數(shù)據(jù)的輸入緩沖部、進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的加密處理時保存必要的密鑰數(shù)據(jù)的密鑰存儲部、保存加密時所必需的初始化矢量的初始值存儲部、對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算的加密運(yùn)算裝置以及用于暫時保存運(yùn)算結(jié)果的輸出緩沖部；存儲單元將存儲的數(shù)據(jù)提供給加密單元，力口密運(yùn)算裝置對經(jīng)輸入單元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密并輸出至輸出單元和存儲單元。優(yōu)選地，該安全加密系統(tǒng)還具有優(yōu)先處理判定部，經(jīng)所述輸入單元輸入的數(shù)據(jù)中包含多個信道的各數(shù)據(jù)，對所述多個信道中的各信道，判定其在所述硬盤的安全加密系統(tǒng)中進(jìn)行加密或解密的優(yōu)先順序。

圖I是本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的硬盤安全加密系統(tǒng)內(nèi)加密單元的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)包括輸入單元、加密單元、輸出單元和存儲單
J Li ο在一個實(shí)施例中，如圖I所示，該硬盤的安全加密系統(tǒng)由內(nèi)置在微機(jī)中的IC芯片I構(gòu)成，將圖I中的符號I的方框內(nèi)的電路集成在芯片中。IC芯片I具有用于控制硬盤的安全加密系統(tǒng)的動作的CPU3、用于數(shù)據(jù)交換的總線4、用于存儲運(yùn)算數(shù)據(jù)或臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM6和進(jìn)行加密的加密單元5，CPU3、RAM6和加密單元5的各部分都與總線4連接。[0011]在IC芯片I的外部，設(shè)置了非易失性存儲器2，用于存儲CPU3的動作程序和加密單元5進(jìn)行運(yùn)算所必須的密鑰數(shù)據(jù)，非易失性存儲器2與延伸到IC芯片I外部的總線4連接。非易失性存儲器2可以是能夠與總線4進(jìn)行拆裝的通用元件，也可以是和IC芯片I制作成I塊芯片的內(nèi)置存儲器。本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)中加密單元5具有用于根據(jù)來自CPU3的指示控制加密單元5內(nèi)各部分的控制部51、用于臨時存儲實(shí)施運(yùn)算處理的輸入數(shù)據(jù)的輸入緩沖部53、進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的加密處理時保存必要的密鑰數(shù)據(jù)的密鑰存儲部54、保存在采用加密塊鏈方式等塊加密方式時所必需的初始化矢量的初始值存儲部55、對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算的加密運(yùn)算裝置52、和用于暫時保存運(yùn)算結(jié)果的輸出緩沖部56。這里，以采用加密塊鏈方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密為例，說明數(shù)據(jù)的大致流程。首先，CPU3通過總線4將保存在非易失性存儲器2的密鑰數(shù)據(jù)復(fù)制到密鑰存儲部54中。其次，CPU3對初始值存儲部55設(shè)定初始化矢量。初始化矢量因不必隱蔽，故可以從IC芯片I和非易失性存儲器2的外部提供，或者也可以從非易失性存儲器2的內(nèi)部傳送過去。 其次，通過CPU3向控制部51發(fā)出運(yùn)算內(nèi)容的指示。這里，設(shè)定進(jìn)行加密塊鏈方式的數(shù)據(jù)加密的指示。最后，向輸入緩沖部53輸入要加密的數(shù)據(jù)?？刂撇?1使加密運(yùn)算裝置52進(jìn)行輸入緩沖部53所保存的數(shù)據(jù)和初始化矢量的異或運(yùn)算，然后，指示加密運(yùn)算裝置52進(jìn)行加密，并將運(yùn)算結(jié)果存儲在輸出緩沖部56中。加密塊鏈方式時，來自加密運(yùn)算裝置52的輸出數(shù)據(jù)作為下次輸入的數(shù)據(jù)的初始化矢量使用，因此，該輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容重寫并保存在初始值存儲部55中。如圖2所示，輸入緩沖部53具有選擇器53a 53c、53g、和輸入緩沖部53d 53f。密鑰存儲部54具有選擇器54a、54e、54i、數(shù)據(jù)加密用密鑰存儲部(密鑰(Cipher Key)CKeyl 3) 54b 54d、以及數(shù)據(jù)解密用密鑰存儲部54f 54h。初始值存儲部55具有選擇器55a、55e和初始值存儲部55b 55d。加密運(yùn)算裝置52具有將輸入緩沖部53的選擇器53g的輸出、和初始值存儲部55的選擇器55e的輸出進(jìn)行異或(EXOR)運(yùn)算的異或電路52a ;對異或電路52a的輸出進(jìn)行加密的加密運(yùn)算裝置52b ;使輸入緩沖部53的選擇器53g的輸出避開加密運(yùn)算裝置52b的避開線路52d ;和從加密運(yùn)算裝置52b的輸出和避開線路52d的輸出中選擇某一個輸出的選擇器52c。輸出緩沖部56具有選擇器56a、56e和輸出緩沖部56b 56d。在本實(shí)施方式中，設(shè)想進(jìn)行3個并列信道的數(shù)據(jù)流處理。InBufl、2、3等數(shù)字部分與所輸入的數(shù)據(jù)流的信道相對應(yīng)。這里，用信道表示處理各數(shù)據(jù)流的路徑。例如，使用向信道I輸入數(shù)據(jù)等表現(xiàn)。信道I 3中可以輸入各種各樣的數(shù)據(jù)，例如，信道I配送TV廣播的流數(shù)據(jù)，向信道2配送來自DVD的流數(shù)據(jù)，向信道3配送CATV線路的流數(shù)據(jù)等。再有，輸入信道I的數(shù)據(jù)的運(yùn)算使用附加有下標(biāo)I的符號初始化矢量I、InBufU CKeyU IKeyUOutBufl0其余的信道也一樣，使用帶有標(biāo)注了相同下標(biāo)的符號的電路進(jìn)行處理。加密運(yùn)算裝置52由所有信道共同使用。在本實(shí)施方式中，因不僅能與總線4相連接，還能與多個輸入源連接，故在輸入緩沖部53的初級設(shè)置了選擇器53a 53c。作為多個輸入源，例如是來自RAM6的直接輸入等。因此，數(shù)據(jù)傳送的效率與單獨(dú)用總線4傳送所有信道的數(shù)據(jù)相比，可更高效率地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。但是，當(dāng)多個信道的數(shù)據(jù)同時輸入時，因發(fā)生競爭，故控制部51需要有控制由加密運(yùn)算裝置52處理哪一個信道數(shù)據(jù)的電路。輸出緩沖部56的結(jié)構(gòu)也是基于同樣的考慮。數(shù)據(jù)輸入輸出是使用總線4還是使用專用的數(shù)據(jù)輸入總線1、2、3，可以預(yù)先從CPU3向加密運(yùn)算裝置52內(nèi)的控制部51發(fā)出指示。這里，說明本實(shí)施方式的使用了硬盤的安全加密系統(tǒng)的多個信道的數(shù)據(jù)傳送順序。3個數(shù)據(jù)流經(jīng)由選擇器53a 53c分別輸入到輸入緩沖部53d 53f。接著，信道I的加密密鑰或解密密鑰從輸入緩沖 部53d經(jīng)選擇器53g，再通過避開線路52d，并經(jīng)由選擇器52c和選擇器54a或54e保存在密鑰存儲部54b或密鑰存儲部54f中。此外，信道I的初始化矢量同樣經(jīng)選擇器53a輸入到輸入緩沖部53d，從輸入緩沖部53d經(jīng)選擇器53g，再通過避開線路52d，并經(jīng)由選擇器52c、55a保存在初始值存儲部55b中。這些數(shù)據(jù)可以通過選擇器52c、56a，在加密運(yùn)算裝置52b不進(jìn)行向輸出緩沖部56輸出數(shù)據(jù)的期間隨時進(jìn)行保存。這是因?yàn)檫x擇器52c的數(shù)據(jù)傳送沒有競爭。當(dāng)想要加密的明碼數(shù)據(jù)輸入并保存到輸入緩沖部53d中時，控制部51在確認(rèn)出不會與其他信道的處理發(fā)生競爭的基礎(chǔ)上，加密運(yùn)算裝置52使用輸入緩沖部53d、密鑰存儲部54b或密鑰存儲部54f、和初始值存儲部55b中保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。其運(yùn)算結(jié)果保存在輸出緩沖部56b中。競爭的判定使用下面所示的信道優(yōu)先處理判定部。按照本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)，加密運(yùn)算裝置52包含加密運(yùn)算裝置52b和避開線路52d及選擇器52c，選擇器52c的輸出與輸出緩沖部56、密鑰存儲部54和初始值存儲部55連接，密鑰存儲部54和初始值存儲部55向加密運(yùn)算裝置52給出所存儲的數(shù)據(jù)。因此，加密運(yùn)算裝置52b可以對經(jīng)輸入緩沖部53輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密，再向輸出緩沖部56、密鑰存儲部54和初始值存儲部55輸出，也可以避開加密運(yùn)算裝置52b而直接向輸出緩沖部56、密鑰存儲部54和初始值存儲部55輸出。在像現(xiàn)有技術(shù)那樣采用從輸入緩沖部53向密鑰存儲部54和初始值存儲部55設(shè)置了引線的結(jié)構(gòu)時，若加密運(yùn)算裝置52b采用加密塊鏈或CFB等塊加密方式，則必須還要有從加密運(yùn)算裝置52b到密鑰存儲部54和初始值存儲部55的引線，到密鑰存儲部54和初始值存儲部55等的存儲單元的連接線必須是雙重連接線。另一方面，若按照本實(shí)用新型，只設(shè)置I條從選擇器52c到密鑰存儲部54和初始值存儲部55的引線即可，可以控制用于向密鑰存儲部54和初始值存儲部55發(fā)送密鑰數(shù)據(jù)內(nèi)容的引線數(shù)量的增加，可以實(shí)現(xiàn)不會導(dǎo)致電路設(shè)計(jì)變得復(fù)雜的硬盤的安全加密系統(tǒng)。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的硬盤的安全加密系統(tǒng)具有優(yōu)先處理判定部51a，對各信道判定其在硬盤的安全加密系統(tǒng)52b中進(jìn)行加密的優(yōu)先順序。因此，在硬盤的安全加密系統(tǒng)52b中可以恰當(dāng)?shù)貙Χ鄠€信道中的處理優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。以上描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，其各種變型或組合均納入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求1.一種硬盤的安全加密系統(tǒng)，包括輸入單元、加密單元、輸出單元和存儲單元，其特征在于， 所述加密単元包括控制加密單元內(nèi)各部分的控制部、用于臨時存儲實(shí)施運(yùn)算處理的輸入數(shù)據(jù)的輸入緩沖部、進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的加密處理時保存必要的密鑰數(shù)據(jù)的密鑰存儲部、保存加密時所必需的初始化矢量的初始值存儲部、對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算的加密運(yùn)算裝置以及用于暫時保存運(yùn)算結(jié)果的輸出緩沖部； 所述存儲単元將存儲的數(shù)據(jù)提供給所述加密單元，所述加密運(yùn)算裝置對經(jīng)所述輸入單元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密并輸出至所述輸出単元和所述存儲単元。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種硬盤的安全加密系統(tǒng)，包括輸入單元、加密單元、輸出單元和存儲單元；其中，加密單元包括控制加密單元內(nèi)各部分的控制部、用于臨時存儲實(shí)施運(yùn)算處理的輸入數(shù)據(jù)的輸入緩沖部、進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的加密處理時保存必要的密鑰數(shù)據(jù)的密鑰存儲部、保存加密時所必需的初始化矢量的初始值存儲部、對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算的加密運(yùn)算裝置以及用于暫時保存運(yùn)算結(jié)果的輸出緩沖部；存儲單元將存儲的數(shù)據(jù)提供給加密單元，加密運(yùn)算裝置對經(jīng)輸入單元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密并輸出至輸出單元和存儲單元。該系統(tǒng)其具有良好的加密運(yùn)算能力，可以很好地保障硬盤數(shù)據(jù)的安全性。
文檔編號G06F12/14GK202649999SQ201220104529
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者李宗霖 申請人:李宗霖