透明加解密SD卡及其實(shí)現(xiàn)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種通過(guò)文件加解密系統(tǒng)對(duì)SD卡存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密處理的透明加解密SD卡及其實(shí)現(xiàn)方法，包括主控芯片和NandFlash，主控芯片具有SDIO接口和Nand接口，Nand接口與NandFlash連接；還包括虛擬文件系統(tǒng)和加解密文件系統(tǒng)；SDIO接口用于連接智能手機(jī)、電腦等外部設(shè)備和SD卡主控芯片；Nand接口用來(lái)連接主控芯片和NandFlash存儲(chǔ)區(qū)；NandFlash負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；虛擬文件系統(tǒng)為外部設(shè)備與SD卡進(jìn)行交互提供接口；加解密文件系統(tǒng)對(duì)寫(xiě)入或讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，使得寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)，有效地保障了SD卡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全，方便操作且不易對(duì)SD卡造成損害。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種通過(guò)虛擬文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與S D卡主控芯片之間的命令交互，通過(guò)加解密文件系統(tǒng)對(duì)SD卡存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密處理的透明加解密SD卡及其實(shí)現(xiàn)方法。
技術(shù)介紹
SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡,是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，它被廣泛地于便攜式裝置上使用，例如數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、PAD等。SD卡雖然體積小，重量輕，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的安全性。 一般的SD卡如果掛載Flash存儲(chǔ)區(qū)，外部設(shè)備可直接訪問(wèn)Flash對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。如果要擴(kuò)展SD卡的功能且沒(méi)有掛載Flash，外部設(shè)備就無(wú)法與SD卡進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)的交互，需要提供交互的接口和界面。目前有通過(guò)安裝驅(qū)動(dòng)程序來(lái)解決上述問(wèn)題，但驅(qū)動(dòng)程序是根據(jù)使用設(shè)備類型的不同編寫(xiě)不同的驅(qū)動(dòng)程序，每種驅(qū)動(dòng)程序提供給外部設(shè)備的接口也不相同，這種復(fù)雜的方式在實(shí)際應(yīng)用中很難被推廣。因此，迫切需要一種簡(jiǎn)單、易操作的方式，實(shí)現(xiàn)SD卡與外部設(shè)備的交互。隨著SD卡的廣泛使用，SD卡所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性日益受到人們的關(guān)注。目前，有通過(guò)密碼保護(hù)來(lái)控制對(duì)SD卡的訪問(wèn)，但SD卡存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)包括密碼仍然是以明文的形式存儲(chǔ)，這樣很容易通過(guò)非正常手段破解密碼或跳過(guò)密碼驗(yàn)證直接獲取SD中的明文數(shù)據(jù)，這樣用戶信息就容易被泄露。因此，如何對(duì)SD卡內(nèi)部的敏感信息進(jìn)行有效保護(hù)，已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種訪問(wèn)SD卡存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)通過(guò)對(duì)寫(xiě)入文件進(jìn)行加密存儲(chǔ)，保證SD卡中數(shù)據(jù)的安全的透明加解密SD卡及其實(shí)現(xiàn)方法。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種透明加解密SD卡，包括SD卡主控芯片、NandFlash存儲(chǔ)器，其特征在于 SD卡主控芯片具有為外部設(shè)備與SD卡主控芯片連接提供橋梁的SDIO接口以及連接SD卡主控芯片和NandFlash存儲(chǔ)器的Nand接口；SD卡主控芯片還包括通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS實(shí)現(xiàn)的虛擬文件系統(tǒng)模塊和加解密文件系統(tǒng)模塊；SD卡主控芯片作為外部設(shè)備與SD卡內(nèi)部組件的橋梁用來(lái)接收和執(zhí)行命令； SDIO接口用于連接智能手機(jī)、電腦等外部設(shè)備和SD卡主控芯片；Nand接口用來(lái)連接SD卡主控芯片和NandFlash存儲(chǔ)器的NandFlash存儲(chǔ)區(qū)；NandFlash存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)； 虛擬文件系統(tǒng)模塊是通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS虛擬出的一個(gè)文件系統(tǒng)；該虛擬文件系統(tǒng)模塊會(huì)虛擬出文件系統(tǒng)存儲(chǔ)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，用來(lái)對(duì)外部設(shè)備發(fā)來(lái)的讀寫(xiě)指令作出回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與SD卡的正常通訊，外部設(shè)備發(fā)送讀卡指令，虛擬文件系統(tǒng)作出回應(yīng)，外部設(shè)備與SD卡建立連接； 加解密文件系統(tǒng)模塊通過(guò)國(guó)密算法對(duì)寫(xiě)入或讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，使得寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送讀取指令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)據(jù)并調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行解密后，通過(guò)SDIO接口發(fā)送給外部設(shè)備，經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序解析為可讀文件供用戶讀取；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送寫(xiě)入指令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)據(jù)并調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后，通過(guò)Nand接口發(fā)送給NandFlash存儲(chǔ)器，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)于NandFlash存儲(chǔ)器。透明加解密是指數(shù)據(jù)在使用過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密操作，不改變用戶對(duì)文件的打開(kāi)、讀、寫(xiě)的訪問(wèn)習(xí)慣，無(wú)需用戶的干預(yù)，表面看來(lái)，訪問(wèn)加密的文件和訪問(wèn)未加密的文件基本相同，對(duì)合法用戶來(lái)說(shuō)這些加密文件是“透明的”，但對(duì)于沒(méi)有訪問(wèn)權(quán)限的 用戶，即使通過(guò)非常規(guī)手段得到加密文件也無(wú)法使用。 虛擬文件系統(tǒng)為外部設(shè)備與SD卡之間連接和通訊提供接口。一種透明加解密SD卡的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟I)、SD卡加電，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS啟動(dòng)； 步驟2)、片內(nèi)操作系統(tǒng)COS建立虛擬文件系統(tǒng)并虛擬出文件系統(tǒng)存儲(chǔ)扇區(qū)的數(shù)據(jù)；步驟3)、外部設(shè)備發(fā)送讀卡指令，虛擬文件系統(tǒng)調(diào)用虛擬的存儲(chǔ)扇區(qū)數(shù)據(jù)作出回應(yīng)，夕卜部設(shè)備與SD卡建立連接； 步驟4)、用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序?qū)懭隤IN碼驗(yàn)證口令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS接收PIN碼驗(yàn)證口令并進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證； 步驟5)、驗(yàn)證成功，則主控芯片掛載NandFlash存儲(chǔ)器，虛擬文件系統(tǒng)切換到加解密文件系統(tǒng)，否則，主控芯片不掛載NandFlash存儲(chǔ)器中，用戶無(wú)法訪問(wèn)NandFlash存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)； 步驟6)、用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送讀寫(xiě)指令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)NandFlash存儲(chǔ)器中的文件進(jìn)行解密供用戶讀取或?qū)?xiě)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存入于NandFlash存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)區(qū)； 步驟7)操作完成關(guān)閉系統(tǒng)。步驟5)中，需要對(duì)口令驗(yàn)證的次數(shù)進(jìn)行限制，超過(guò)驗(yàn)證次數(shù)，則會(huì)對(duì)SD卡進(jìn)行鎖定，需要進(jìn)行解鎖才能再次正常使用。本專利技術(shù)的特點(diǎn)及積極效果如下第一，采用虛擬文件系統(tǒng)為外部設(shè)備和SD卡之間提供接口，無(wú)需安裝驅(qū)動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與SD卡之間的通訊連接；第二，通過(guò)文件加解密系統(tǒng)，對(duì)存入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，使得SD卡存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)，有效保障了SD卡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全；第三，采用PIN碼進(jìn)行口令驗(yàn)證，保證用戶數(shù)據(jù)不被非法訪問(wèn)，防止了 SD卡中信息的泄露；第四，未通過(guò)口令驗(yàn)證時(shí)，用戶無(wú)法訪問(wèn)NandFlash存儲(chǔ)區(qū)，通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)SD卡的寫(xiě)保護(hù)，相對(duì)于目前部分SD卡通過(guò)覆寫(xiě)開(kāi)關(guān)控制用戶寫(xiě)入操作，更方便且不易對(duì)SD卡造成損害。附圖說(shuō)明圖I為本專利技術(shù)的透明加解密SD卡結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本專利技術(shù)的透明加解密SD卡的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。具體實(shí)施方式 如圖I所示，一種透明加解密SD卡，包括SD卡主控芯片2和NandFlash存儲(chǔ)器6，其特征在于SD卡主控芯片2具有為外部設(shè)備與SD卡主控芯片2連接提供橋梁的SDIO接口 I以及連接SD卡主控芯片2和NandFlash存儲(chǔ)器6的Nand接口 5 ;SD卡主控芯片2還包括通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS實(shí)現(xiàn)的虛擬文件系統(tǒng)模塊3和加解密文件系統(tǒng)模塊4 ； SDIO接口 I用于連接智能手機(jī)、電腦等外部設(shè)備和SD卡主控芯片2，SD卡主控芯片2作為外部設(shè)備與SD卡內(nèi)部組件的橋梁用來(lái)接收和執(zhí)行命令；Nand接口 5用來(lái)連接SD卡主控芯片2和NandFlash存儲(chǔ)器6的存儲(chǔ)區(qū)；NandFlash存儲(chǔ)器6負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)； 虛擬文件系統(tǒng)模塊3是通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS虛擬出的一個(gè)文件系統(tǒng)；虛擬文件系統(tǒng)模塊3會(huì)虛擬出文件系統(tǒng)存儲(chǔ)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，用來(lái)對(duì)外部設(shè)備發(fā)來(lái)的讀寫(xiě)指令作出回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與SD卡的正常通訊，外部設(shè)備發(fā)送讀卡指令，虛擬文件系統(tǒng)作出回應(yīng)，外部設(shè)備與SD卡建立連接；C0S的全稱是Chip Operating System(片內(nèi)操作系統(tǒng))，它一般是緊緊圍繞著它所服務(wù)的智能卡的特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的； 加解密文件系統(tǒng)通過(guò)國(guó)密算法對(duì)寫(xiě)入或讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，使得寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送讀取指令，COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)據(jù)并調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行解密后，通過(guò)SDIO接口發(fā)送給外部設(shè)備，經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序解析為可讀文件供用戶讀取；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送寫(xiě)入指令，COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種透明加解密SD卡，包括SD卡主控芯片、NandFlash存儲(chǔ)器，其特征在于：SD卡主控芯片具有為外部設(shè)備與SD卡主控芯片連接提供橋梁的SDIO接口以及連接SD卡主控芯片和NandFlash存儲(chǔ)器的Nand接口；SD卡主控芯片還包括通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS實(shí)現(xiàn)的虛擬文件系統(tǒng)模塊和加解密文件系統(tǒng)模塊；SD卡主控芯片作為外部設(shè)備與SD卡內(nèi)部組件的橋梁用來(lái)接收和執(zhí)行命令；SDIO接口用于連接智能手機(jī)、電腦等外部設(shè)備和SD卡主控芯片；Nand接口用來(lái)連接SD卡主控芯片和NandFlash存儲(chǔ)器的NandFlash存儲(chǔ)區(qū)；NandFlash存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；虛擬文件系統(tǒng)模塊是通過(guò)片內(nèi)操作系統(tǒng)COS虛擬出的一個(gè)文件系統(tǒng)；該虛擬文件系統(tǒng)模塊會(huì)虛擬出文件系統(tǒng)存儲(chǔ)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，用來(lái)對(duì)外部設(shè)備發(fā)來(lái)的讀寫(xiě)指令作出回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與SD卡的正常通訊，外部設(shè)備發(fā)送讀卡指令，虛擬文件系統(tǒng)作出回應(yīng)，外部設(shè)備與SD卡建立連接；加解密文件系統(tǒng)模塊通過(guò)國(guó)密算法對(duì)寫(xiě)入或讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，使得寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送讀取指令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)據(jù)并調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行解密后，通過(guò)SDIO接口發(fā)送給外部設(shè)備，經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序解析為可讀文件供用戶讀取；用戶通過(guò)外部應(yīng)用程序發(fā)送寫(xiě)入指令，片內(nèi)操作系統(tǒng)COS讀取NandFlash存儲(chǔ)器中扇區(qū)數(shù)據(jù)并調(diào)用加解密文件系統(tǒng)對(duì)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后，通過(guò)Nand接口發(fā)送給NandFlash存儲(chǔ)器，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)于NandFlash存儲(chǔ)器。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁松濤，何駿，董建強(qiáng)，張魯國(guó)，劉熙胖，王科峰，劉長(zhǎng)河，楊偉紅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：鄭州信大捷安信息技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：