基于ATA總線的硬盤(pán)加密卡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、信息時(shí)代的到來(lái)，信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求與日俱增。人們對(duì)保護(hù)硬盤(pán)數(shù)據(jù)免受侵害的關(guān)注程度也越來(lái)越高。硬盤(pán)數(shù)據(jù)加密是當(dāng)前保護(hù)硬盤(pán)數(shù)據(jù)的主要趨勢(shì)和手段。軟件加密方法雖然安裝方便，但是破譯簡(jiǎn)單，占用較多系統(tǒng)資源。硬件加密方法不依賴系統(tǒng)資源，且具有可靠的密鑰管理方式。目前，國(guó)外只有一款硬盤(pán)加密芯片，國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)芯片產(chǎn)品，因此硬盤(pán)加密卡設(shè)計(jì)具有重要的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。 本支圍繞基于 FPGA 芯片的 ATA 硬盤(pán)加密卡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，首先從

2、FPGA 芯片的選擇、ATA接口和JTAG接口的電路設(shè)計(jì)、I/O口管腳的選擇等方面闡述了ATA 硬盤(pán)加密卡板卡的設(shè)計(jì)原理，并介紹了加密卡系統(tǒng)的連接情況。其次，詳細(xì)分析了 ATA 協(xié)議，包括各個(gè)寄存器及其編址、常用命令以及四種數(shù)據(jù)傳輸方式，并描述了操作系統(tǒng)中常用命令的執(zhí)行流程。再次，在分析系統(tǒng)中各種傳輸方式使用情況的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了加密卡電路設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，提出了加解密電路的設(shè)計(jì)框架和實(shí)現(xiàn)方法。接著，進(jìn)一步詳細(xì)描述了數(shù)據(jù)處理電路中的 DE