基于FPGA的硬盤數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著信息數(shù)據(jù)存儲需求的逐步加大，人們對保護硬盤數(shù)據(jù)免受侵害的關(guān)注程度也越來越高。硬盤數(shù)據(jù)加密是當前保護硬盤數(shù)據(jù)的主要趨勢和手段。相比軟件加密方法，硬件加密方法不依賴系統(tǒng)資源，不容易被破譯，并可采用獨立可靠的密鑰管理方式。因此設(shè)計硬盤加密系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用和研究價值。
　　 本文針對 ATA硬盤，整合AES密碼技術(shù)和FPGA芯片技術(shù)，完成硬盤數(shù)據(jù)實時加/解密的硬件實現(xiàn)；采用自底向上的設(shè)計方法，實現(xiàn)了主板與硬盤之間的橋接芯片系統(tǒng)的設(shè)

2、計。該系統(tǒng)采用高級數(shù)據(jù)加密標準算法(AES)，完成了對硬盤數(shù)據(jù)讀寫的實時加/解密功能。
　　 本文首先提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，根據(jù)功能將系統(tǒng)分為兩個主要單元進行設(shè)計，并針對工作中的難點和關(guān)鍵技術(shù)進行了分析。其次，詳細闡述了協(xié)議控制單元和數(shù)據(jù)處理單元的分析、設(shè)計以及硬件實現(xiàn)。先對ATA協(xié)議加解密前后的時序進行了分析，給出了經(jīng)過了數(shù)據(jù)處理后的ATA協(xié)議的硬件實現(xiàn)。后對數(shù)據(jù)處理單元進行了設(shè)計，利用流水線技術(shù)實現(xiàn)了 AES算法，解決了