對NANDFlash的文件保密方法、裝置及系統的製作方法

2023-07-14 16:42:56

專利名稱：：對NANDFlash的文件保密方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及通信
技術領域：
，特別涉及一種對NANDFlash的文件保密方法、裝置及嵌入式系統。
背景技術：
：NAND型快閃記憶體(NANDFlash)是一種可在線進行電擦寫的非易失半導體存儲器，具有擦寫速度快、低功耗、大容量、低成本等優點，在嵌入式系統領域得到了廣泛應用。—個NANDFlash由很多塊(BLOCK)組成，每個塊又由一定數量的頁面(PAGE)組成。一般來說，一個頁面由2K字節數據(data)區和64位元組備用(Spare)區組成，其中，數據區用於存儲文件數據信息，備用區用於存儲與數據相關的文件系統信息，如表1所示tableseeoriginaldocumentpage3其中，所述文件系統信息是關於文件數據在NANDFlash保存的信息，還包括關於糾錯碼的校驗信息，NANDFlash文件系統根據文件系統信息讀寫文件數據。現有技術中通用的NANDFlash文件系統(如YAFFS/JFFS文件系統)在向NANDFlash寫入文件系統信息時一般直接將所述文件系統信息寫入NANDFlash的備用區，而這些文件系統信息在備用區中如何存放又是公開的，這樣人們就會容易根據所述文件系統信息分析出NANDFlash文件系統上的文件組織情況，進而恢復出完整的文件系統數據，使得NANDFlash文件系統的安全性變差。目前，一些硬碟上的文件系統(如NTFS文件系統)通過對文件系統數據進行加密的方法來提高文件系統安全性，但是所述對文件系統數據進行加密的方法不適合用於嵌入式系統，所以應用於嵌入式系統中的NANDFlash文件系統不能採用此種方法解決其文件系統安全性差的問題。從上面可以看出，現有技術中應用於嵌入式系統的NANDFlash文件系統的安全性較差。
發明內容本發明實施例提供的一種對NANDFlash的文件保密方法、裝置及嵌入式系統，以提高應用於嵌入式系統的NANDFlash文件系統的安全性。本發明實施例提供的一種對NANDFlash的文件保密方法、裝置及嵌入式系統是這樣實現的—種NAND快閃記憶體Flash的文件保密方法，包括接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。—種NANDFlash的文件保密裝置，包括接收單元，用於接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；加密單元，用於對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。—種嵌入式系統，包括上述裝置。由以上本發明實施例提供的技術方案可見，本發明實施例選擇性的對應用於嵌入式系統的NANDFlash文件系統的文件系統數據中的文件系統信息進行加密，如果不能對文件系統信息進行正確解密，便不能正確地讀取NANDFLASH中保存的文件，通過對NANDFLASH文件系統信息進行加密從而提高NANDFLASH中保存的數據的安全性。為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅表明本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他實施例的附圖。圖1是本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密方法實施例一的流程示意圖2是本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密方法實施例二的流程示意圖3是本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置的實施例框圖4是本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置的另一實施例框圖5是本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置在系統中的結構示意圖6是本發明實施例提供的嵌入式系統框圖。具體實施例方式為了使本
技術領域：
的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。本發明實施例提供了一種NANDFlash的文件保密方法、裝置及嵌入式系統。參考圖1，示出了本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密方法實施例一的流程示意圖，如圖1所示，所述NANDFlash的文件保密方法流程包括當NANDFlash文件系統需要向NANDFlash寫入文件數據的時候，NANDFlash文件系統會調用NANDFlash驅動接口，將文件系統信息寫入NANDFlash備用區，將文件數據信息寫入NANDFlash的數據區。當NANDFlash文件系統調用NANDFlash的驅動接口保存文件系統信息後，本實施例提供的方法包括如下步驟S101:接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息。文件系統信息，是關於文件數據在NANDFlash保存的信息，NANDFlash文件系統根據文件系統信息讀寫文件數據。實際應用中，當NANDFlash文件系統進行寫操作，需要向NANDFlash保存文件系統數據時，例如，NANDFLASH文件系統調用驅動程序的保存接口write(參數1，參數2，參數3，參數4，參數5)向NANDFlash保存數據。其中，各個參數的含義為參數l，文件系統信息的保存地址；參數2，文件系統信息；參數3，文件數據信息保存的起始地址，參數4，文件數據信息；參數5，其它一些控制參數。根據參數2，可以得到NANDFlash文件系統需要保存的文件系統信息。S102:對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。所述對所述文件系統信息進行加密可以採用通用的加密算法來實現本發明實施例。根據實際應用場合，所述通用的加密算法可以為高級加密標準(AES，AdvancedEncryptionStandard)算法，密鑰可選128位或256位；也可以為數據加密標準(DES，DataEncryptionStandard)算法；也可以為ASCLL字符替換算法，所述ASCLL字符替換算法將文件系統信息中的數據根據預置的ASCLL字符替換密碼錶將原有的ASCLL字符替換成另外一個字符以實現加密，其中，ASCLL字符替換密碼錶中保存了256個ASCLL字符的替換字符。AES算法、DES算法為本領域技術人員所熟識，在此不做贅述。採用本實施例提供的方法，可以解決NANDFlash文件系統安全性較差這一技術問題。現有硬碟上的文件系統(如NTFS文件系統)採用對文件的數據進行加密的方法來提高文件系統的安全性，文件的數據包括文件數據信息、文件系統信息和校驗信息等。這種加密方法需要加密的數據量很大，對CPU性能的要求較高。但嵌入式系統的CPU的性能一般比較弱，不適宜對大量的數據進行加密和解密，因而NTFS文件系統的加密方法並不適合應用於嵌入式系統的NANDFlash文件系統。由於文件的數據量較多，對其進行加密會嚴重影響嵌入式系統的性能，本發明實施例針對這一問題，對NANDFlash文件的系統信息進行加密，文件的系統信息相對於文件的數據而言會小很多，通過將加密後的文件系統信息寫入NANDFlash的備用Spare區，可以顯著的提高NANDFlash保存的文件的安全性，同時也不會對嵌入式系統增加太多的負荷，兼顧了嵌入式系統中NANDFlash文件系統的安全性和嵌入式系統的性能。為使本領域技術人員更好地理解本發明實施例，以下結合本發明實施例在實際應用中的具體例子對本發明實施例進一步說明。參考圖2，示出了本發明實施例二提供的NANDFlash的文件保密方法的流程圖，如圖2所示，所述NANDFlash的文件保密方法流程包括S201:接收NANDFlash文件系統通過寫操作接口發送的用於保存的文件系統信息和Spare區地址。實際應用中，當NANDFlash文件系統進行寫操作，需要向NANDFlash保存文件系統數據時，NANDFLASH文件系統調用驅動程序的保存接口write(參數1，參數2，參數3，參數4，參數5)向NANDFlash保存數據。其中，各個參數的含義包括參數l，文件系統信息的保存地址；參數2，文件系統信息；參數3，文件數據信息地址，參數4，文件數據信息；參數5，其它一些控制參數。根據參數2和參數1，可以得到NANDFlash文件系統需要保存的文件系統信息和Spare區地址。S202:根據預置的ASCLL字符替換密碼錶對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash的Spare區地址保存加密後的文件系統信息。ASCLL字符替換密碼錶包含了ASCLL字符的替換字符，通過將原有的ASCLL字符替換成另外一個字符以實現加密。例如，ASCLL字符替換密碼錶中保存了256個ASCLL字符之間的相互替換關係，所述替換關係可以根據需要預先設置。具體而言，如果文件系統信息中的數據為0x41，查找ASCLL字符替換密碼錶可以得到0x41的替換字符為0x42，將0x41替換為0x42，然後將替換後的字符0x42寫入NANDFlash的Spare區地址中進行保存。在另一應用場景下，這裡的加密算法也可以採用AES算法或DES算法。本發明實施例寫入NANDFlash備用Spare區中的文件系統信息是經過加密處理後的數據，人們就不會很容易的獲取原始的文件系統信息，從而不會根據文件系統信息分析出NANDFlash文件系統上的文件組織情況，進而不會恢復出完整的文件系統數據，提高了應用於嵌入式系統中NANDFlash文件系統的安全性。並且，本發明實施例選擇性的對數據量小的文件系統信息進行加密，實現了增強NANDFlash文件系統安全性的目的，也實現了嵌入式系統中文件系統安全性和CPU性能的同時兼顧。相應地，當NANDFlash文件系統調用NANDFlash的讀操作接口讀取NANDFlash中的文件系統信息時，會發送需要讀取的Spare區地址，NANDFlash的驅動會根據Spare區地址，從NANDFlash中讀取該Spare區地址的文件系統信息。因此，所述方法可進一步包括S203:接收NANDFlash發送的文件系統信息，對所述文件系統信息進行解密，發送所述解密後的文件系統信息至NANDFlash文件系統。其中，解密所採用的算法與加密所採用的算法一一對應。在上述實現NANDFlash文件系統安全性的方法的基礎上，本發明實施例還提供了一種NANDFlash的文件保密裝置。圖3為本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置的實施例框圖，所述NANDFlash的文件保密裝置包括接收單元301，用於接收由NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息，發送所述信息至加密單元302。加密單元302，用於對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。其中，所述加密單元302包括第一加密子單元，和/或，第二加密子單元；所述第一加密子單元，用於採用高級加密標準AES算法或數據加密標準DES算法對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。所述第二加密子單元，用於將所述文件系統信息中的數據根據預置的ASCLL字符替換密碼錶進行替換，在NANDFlash中保存所述替換後的文件系統信息，所述預置的ASCLL字符替換密碼錶中包含ASCLL字符的替換字符。在實際應用中，加密單元中可以採用多種不同的加密算法，在具體實現時，根據相應的需要選擇對應的加密子單元進行處理。在另一實施例中，接收單元301還用於接收NANDFlash文件系統發送的保存件系統信息的備用Spare區地址。相應的，加密單元302，還用於將所述加密後的文件系統信息寫入所述NANDFlash的所述Spare區地址。本發明實施例將接收到的文件系統信息經過加密處理後的數據寫入NANDFlash備用Spare區中，人們就不會很容易的獲取原始的文件系統信息，從而不會根據文件系統信息分析出NANDFlash文件系統上的文件組織情況，進而不會恢復出完整的文件系統數據，提高了應用於嵌入式系統中NANDFlash文件系統的安全性。並且，本發明實施例選擇性的對數據量小的文件系統信息進行加密，實現了增強NANDFlash文件系統安全性的目的，也實現了嵌入式系統中文件系統安全性和CPU性能的同時兼顧。在另一實施例中，所述裝置進一步包括讀取單元303、解密單元304和發送單元305，如圖4所示;讀取單元303，用於接收NANDFlash發送的文件系統信息。解密單元304，用於對所述接收單元接收的NANDFlash發送的文件系統信息進行解密。發送單元305，用於發送所述解密後的文件系統信息至NANDFlash文件系統。圖5為本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置在系統中的結構示意圖；圖5中，NANDFlash的文件保密裝置位於NANDFlashl和NANDFlash文件系統4之間，NANDFlash的文件保密裝置分別通過NANDFlash接口2(即NANDFlash的驅動接口)和高速緩存3與NANDFlash文件系統4實現信息交互，其中，NANDFlash的文件保密裝置的一種結構可參見圖4。在一種應用場景下當嵌入式系統初始上電後，NANDFlash文件系統4將會讀取NANDFlashl備用區中全部的文件系統信息，以建立NAND文件目錄結構。首先，NANDFlash文件系統4通過NANDFlash接口2發送讀取請求信息至NANDFlashl;NANDFlashl發送文件系統信息至NANDFlash的文件保密裝置的讀取單元303，解密單元304對讀取單元303接收的文件系統信息進行解密後，由發送單元305通過NANDFlash接口2將解密後的文件系統信息發送至高速緩存3;NANDFlash文件系統4從高速緩存3讀取文件系統信息；NANDFlash文件系統4利用讀取到的文件系統信息建立文件目錄的映像，如目錄樹DirectoryTree和節點樹TnodeTree等。在另一種應用場景下當作業系統5需要讀取NANDFlashl中的一個文件時，NANDFlash文件系統4通過NANDFlash接口2發送讀取該文件的請求信息至NANDFlashl，該請求信息中包含文件系統信息的Spare區地址信息，NANDFlash根據Spare區地址信息讀取文件系統信息，發送文件系統信息至NANDFlash的文件保密裝置的讀取單元303，解單元304對讀取單元303接收的文件系統信息進行解密後，由發送單元305通過NANDFlash接口2發送解密後的文件系統信息至高速緩存3，NANDFlash文件系統4從高速緩存3讀取文件系統信息，根據文件系統信息到NANDFlashl中讀取文件數據，並將讀取到的文件數據發送給作業系統5。在上述實現NANDFlash文件系統安全性的方法的基礎上，本發明實施例還提供了一種嵌入式系統。圖6為本發明實施例提供的嵌入式系統框圖，所述嵌入式系統包括NANDFlash的文件保密裝置，用於接收由NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。其中，所述對所述文件系統信息進行加密包括採用高級加密標準AES算法或數據加密標準DES算法對所述文件系統信息進行加密，和/或，將所述文件系統信息中的數據根據預置的ASCLL字符替換密碼錶進行替換實現加密，所述預置的ASCLL字符替換密碼錶中包含ASCLL字符的替換字符。在另一實施例中，所述NANDFlash的文件保密裝置，還用於接收NANDFlash文件系統發送的保存件系統信息的備用Spare區地址；將所述加密後的文件系統信息寫入所述NANDFlash的所述Spare區地址。在另一實施例中，所述NANDFlash的文件保密裝置，還用於接收NANDFlash發送的文件系統信息；對所述接收單元接收的NANDFlash發送的文件系統信息進行解密；發送所述解密後的文件系統信息至NANDFlash文件系統。本發明實施例將接收到的文件系統信息經過加密處理後的數據寫入NANDFlash備用Spare區中，人們就不會很容易的獲取原始的文件系統信息，從而不會根據文件系統信息分析出NANDFlash文件系統上的文件組織情況，進而不會恢復出完整的文件系統數據，提高了應用於嵌入式系統中NANDFlash文件系統的安全性。並且，本發明實施例選擇性的對數據量小的文件系統信息進行加密，實現了增強NANDFlash文件系統安全性的目的，也實現了嵌入式系統中文件系統安全性和CPU性能的同時兼顧。對於裝置類實施例而言，由於其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。本發明實施例提供的NANDFlash的文件保密裝置選擇性的對NANDFlash文件系統的文件系統數據中的文件系統信息進行加密，所述文件系統信息數據量相比較文件系統數據而言小很多，再將所述加密後的文件系統信息寫入NANDFlash的備用區進行保存，實現了對NANDFlash備用區的加密，直接達到了增強NANDFlash文件系統安全性的目的，也實現了嵌入式系統中NANDFlash文件系統安全性和CPU性能的同時兼顧。通過上述本發明實施例的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明實施例可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本發明實施例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明實施例或者實施例的某些部分所述的方法。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。權利要求一種NAND快閃記憶體Flash的文件保密方法，其特徵在於，包括接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對所述文件系統信息進行加密，包括採用高級加密標準AES算法或數據加密標準DES算法對所述文件系統信息進行加密。3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對所述文件系統信息進行加密，包括將所述文件系統信息中的數據根據預置的ASCLL字符替換密碼錶進行替換，所述預置的ASCLL字符替換密碼錶中包含ASCLL字符的替換字符。4.根據權利要求l-3任一項所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括，接收NANDFlash文件系統發送的保存件系統信息的備用Spare區地址；所述在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息，包括，將所述加密後的文件系統信息寫入所述NANDFlash的所述Spare區地址。5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，當所述NANDFlash文件系統讀取所述NANDFlash中的文件系統信息時，所述方法進一步包括接收所述NANDFlash發送的文件系統信息；對所述文件系統信息進行解密；發送所述解密後的文件系統信息至所述NANDFlash文件系統。6.—種NANDFlash的文件保密裝置，其特徵在於，包括接收單元，用於接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；加密單元，用於對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述加密單元包括第一加密子單元，用於採用高級加密標準AES算法或數據加密標準DES算法對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息；和/或，第二加密子單元，用於將所述文件系統信息中的數據根據預置的ASCLL字符替換密碼錶進行替換，在NANDFlash中保存所述替換後的文件系統信息，所述預置的ASCLL字符替換密碼錶中包含ASCLL字符的替換字符。8.根據權利要求6-7任一項所述的裝置，其特徵在於，所述接收單元還用於接收NANDFlash文件系統發送的保存件系統信息的備用Spare區地址；所述加密單元，還用於將所述加密後的文件系統信息寫入所述NANDFlash的所述Spare區地址。9.根據權利要求6-7任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括讀取單元，用於接收NANDFlash發送的文件系統信息；解密單元，用於對所述讀取單元接收的文件系統信息進行解密；發送單元，用於發送所述解密後的文件系統信息至NANDFlash文件系統。10.—種嵌入式系統，其特徵在於，包括如權利要求6-9任一項所述的裝置。全文摘要本發明實施例提供一種對NANDFlash的文件保密方法、裝置及系統。一種對NANDFlash的文件保密方法實施例包括接收NANDFlash文件系統發送的用於保存的文件系統信息；對所述文件系統信息進行加密，在NANDFlash中保存所述加密後的文件系統信息。本發明實施例提高了應用於嵌入式系統的NANDFlash文件系統的安全性。文檔編號G06F17/30GK101694662SQ20091019685公開日2010年4月14日申請日期2009年9月25日優先權日2009年9月25日發明者祝建華申請人:上海華為技術有限公司;