精品展示

摘要
随着Flash存储技术的迅速发展，大容量Flash存储设备控制器设计的研究己成为重要的科研领域。同时，由于Flash存储器的物理特性，在政府、国防等安全部门的应用不断推广，因此，就必须考虑数据存储的安全性问题
指纹加密技术是一种重要的身份认证手段，也是目前应用最为广泛的生物特征识别技术。随着计算机和微电子技术的发展，基于嵌入式的指纹加密技术越来越多地受到人们的重视和研究，使得嵌入式指纹加密系统在金融业、电子商务、安检等领域获得广泛应用
对此，本文提出了芯片级基于IDE接口具有加/解密功能的指纹加密Flash控制器一一 ATA Flash电子硬盘加密控制器。
关键词: 指纹加密、电子硬盘、 IDE接口、嵌入式、 AES
第一章 绪论
1.1电子硬盘概述
　　电子硬盘是以计算机扩展卡的形式存在（一种是计算机扩展卡的形式存在，主要是ISA卡结构，最早的电子硬盘就是这种方式。 另一种是接口方式，主要是IDE方式。两种电子盘的存储器类型都是集成电路芯片，所以速度和可靠性都是普通盘无法比的）以插入主板总线槽的方式工作， 当计算机插入电子盘时，系统可以从电子硬盘起动，因电子硬盘的信息是存在芯片上的，所以具有工作速度快、稳定度高、保密性强等优点。
由于电子硬盘有工作速度快、稳定度高、保密性强的特点，所以常用于专用机和工业控制机。"电子硬盘"是由Flash闪存介质和控制IC组成，是一种可多次读写的存储器，由于其性能原理与电子有较多关系，所以我们简单称之为"电子硬盘"，更容易让用户理解其性能原理。"电子硬盘"采用IDE接口，所以无论安装和使用都非常方便，由于存储介质是闪存，所以其防震能力比硬盘好很多；速度更快，加上只有重量较硬盘轻很多，非常适用于移动使用，目前最常见的电子硬盘为Flash电子硬盘.我们之所以称之为电子硬盘是因为它的接口规范和定义以及使用方法上与普通硬盘的完全相同.包括:IDE, SCSI, Fibre Channel等.在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致,包括3.5", 2.5", 1.8"多种类型。由于电子硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳，同时工作温度很宽，扩展温度的电子硬盘可工作在-40C-+85C.广泛应用于网络计算机（NC），工业控制，航空航天，军事，导航设备等领域。现在使用宽频高速上网，用户会下载大量的文件，当需要把资料存放到其他电脑上时，电子硬盘是最适合的选择。
电子硬盘的工作原理就是通过ATA协议与host(主机方，包括CPU和主板上的mE ATA/ATAPI控制器)进行交互，以Flash存储芯片取代传统硬盘中的磁盘及控制磁盘读写的伺服系统。利用Flash芯片保存数据。由硬盘控制器芯片管理电子硬盘的操作。在电子硬盘的前端，硬盘控制器通过标准IDE接口与主机联接，由硬盘控制器通过接收执行硬盘操作的指令及参数和执行数据操作的数据并返回硬盘工作状态和必要数据，与主板上的主控IDE状态机控制器配合工作。在电子硬盘后端，硬盘控制器启动FLASH状态机模块负责完成对FLASH存储器的操作。下图是电子硬盘的原理图:1.2加密的基本概念
1.2.1密码学基础
现代信息系统中信息安全的核心问题是密码理论及其技术应用，而密码理论与技术主要包括两部分:即基于数学的密码理论与技术(包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、单向散列算法与Hash函数、身份识别、密钥管理与交换、PKJ技术等等)和非数学的密码理论与技术(包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术等等)。下文将对密码理论中的加密技术、单向散列算法、密钥管理与交换技术基础进行综合分析。
1.2.2加密技术与加密算法
加密技术是保障数据安全的最基本、最核心的技术措施和理论基础。对硬盘中的数据进行硬件加密，采用较强的加密算法，增加了破译的难度，较好的保护了数据。消息(Message)被称为明文(Plaintext)。用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密(EncryPtinn)，被加密的消息称为密文(Ciphertext)，而把密文转变为明文的过程称为解密(DecryPtion)。过程如图1.3所示:
此设计为本站原创作品。其中包括：源程序，论文，答辩稿。