基於固態硬碟的防失密自毀系統的製作方法
2023-08-01 00:42:06 2
專利名稱：基於固態硬碟的防失密自毀系統的製作方法
技術領域：
本發明是一種保障電腦硬碟數據安全的電子設備，其實現的主要功能是通過用戶手機向丟失(或長時間失控)的電腦中的固態硬碟發送指令，實現遠程遙控銷毀硬碟數據 的功能。
背景技術：
隨著科技的進步，電腦的便攜性得到了很大程度的提高。但是電腦易攜帶，自然也 意味著易丟失。因而電腦在方便了生活、工作的同時，卻也將電腦丟失後引發的信息安全問 題彰顯出來，而且日益突出。尤其是對軍工、政府部門和企業來說，信息一旦丟失，代價往往 無法估量。波耐蒙研究所(Ponemon Institute)最近在一份報導中稱公司丟失或被盜電腦 的平均成本是49，246美元。目前用戶在加強電腦硬體防盜措施的同時，主要是通過對數據加密的方式來防止 敏感數據的外洩。但任何加密算法都有一定的相對性，而且電腦丟失以後，無法確認加密數 據是否已經外洩，更無法主動發起硬碟數據銷毀。
發明內容本發明提出了一種基於電腦固態硬碟的防失密自毀系統的設計與實現方案。以確 保用戶電腦丟失後可以由用戶主動發起銷毀硬碟數據，或在極端情況下由硬碟控制邏輯自 主銷毀硬碟數據，並可以向用戶發送硬碟數據已銷毀的確認通知。同時在本發明方案中硬 盤數據的銷毀採用對固態硬碟Flash存儲晶片進行底層數據擦除的方式，從而確保進行數 據銷毀後的電子數據的不可恢復性。本發明提供的技術方案是一種基於電腦固態硬碟的防失密自毀系統，主要包括 防失密固態硬碟和用戶手機(或專用用戶終端)兩大部分。所述防失密固態硬碟包括硬碟 主控制器模塊、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊。其中GSM收發模塊與用戶的手 機對應設置。所述用戶手機即為普通的用戶手機。其中硬碟主控制器模塊位於中心位置，分 別與GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊連接，硬碟電源模塊還分別與電腦電源、 GSM收發模塊、硬碟存儲模塊連接。所述防失密固態硬碟的所有模塊均位於硬碟結構內部，為保障防失密硬碟能夠與 用戶手機正常通信，硬碟採用複合材質結構即一側為金屬材質，另一側為非金屬材質，以 避免GSM信號被金屬結構所屏蔽。1)硬碟GSM收發模塊硬碟GSM收發模塊負責與用戶手機進行通信，提供硬碟的遠程安全管理擴展功 能，即可通過簡訊對硬碟的當前狀態進行判斷並可發送命令對硬碟進行數據銷毀操作。如 附圖2所示，硬碟GSM收發模塊主要包括GSM收發核心控制模塊、時鐘電路模塊、GSM工作 參數存儲模塊、鋰電池電壓檢測模塊、鋰電池充電管理模塊、SPI接口、SATA接口檢測模塊， 及四頻GSM收發器模塊等部分。其中GSM收發核心控制模塊為中心，分別與時鐘電路模塊、GSM工作參數存儲模塊、鋰電池電壓檢測模塊、SPI接口、SATA接口檢測模塊、四頻GSM收發 器模塊連接，鋰電池電壓檢測模塊與鋰電池充電管理模塊連接。其中GSM收發核心控制模塊GSM控制核心採用低功耗單片機STC12L2052AD構建，用來 控制GSM收發模塊的整個邏輯進程；時鐘電路模塊通過時鐘晶片SD2068A的提供定時中斷，提供定時將系統從休眠 狀態中喚醒的功能；GSM工作參數存儲模塊存儲器AT24C16用於保存GSM運行狀態(包括場景，簡訊 等)的一些必要的參數；鋰電池電壓檢測模塊電壓檢測晶片S801_C用於檢測鋰電池的充電電壓門限並 控制充電電路對電池進行充電(主要是為了提高電池的使用壽命)；鋰電池充電管理模塊鋰電充電IC HY5100可對鋰電池進行充電管理，充滿電後 可自動停止充電；SPI接口 單片機和固態硬碟主控制器的數據交換接口，用來發送銷毀命令到硬 盤 接收銷毀完成信息；四頻GSM收發器模塊利用四頻GSM收發器MC55i來搭建，用於通過簡訊遠程遙控 和監控系統的工作狀態；SATA接口檢測在遙毀功能開啟的狀態下用於檢測固態硬碟是否依然連接在主 板上，否則系統自動銷毀硬碟數據，在正常使用的狀態下可檢測電腦是否開機。2)硬碟電源模塊硬碟電源模塊由電源管理電路組成。當硬碟處於上電狀態時，電源管理電路將供 電源切換至電腦電源，並由電腦電源向硬碟主控制器、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊供電； 而當硬碟處於掉電狀態時，電源管理電路將供電源切換至GSM收發模塊的鋰電池。3)硬碟存儲模塊硬碟存儲模塊由Flash存儲陣列組成。而本防失密硬碟的不可恢復性數據銷毀即 利用了 Flash存儲介質的底層結構。銷毀方式如下當數據銷毀的邏輯條件得到滿足後，硬碟主控制器控制對Flash存儲晶片進行並 行數據擦除，對數據存儲介質FLASH的底層分別進行分析，在分析其結構的基礎上再進行 底層的擦除，從而確保進行數據擦除後的電子數據的不可恢復性，而不是簡單的刪除和格 式化。數據銷毀進程一旦開始，即不可停止。即使硬碟掉電，硬碟控制器將啟動硬碟內部鋰 電池維持銷毀進程繼續，直到存儲單元所有數據被銷毀。這種銷毀技術對硬碟物理和電氣特性不會造成任何影響，硬碟可以經初始化被再 次使用。硬碟的再次初始化由特定軟體Rerunner執行完成，Rerunner可以在Windows2000\ XP\2003\Vista下運行，當硬碟通過USB數據線和PC機連接後，Rerunner可以自動檢測到 待初始化的固態硬碟，雙擊軟體圖標後，軟體自動運行，執行完成後硬碟就象新盤一樣。4)硬碟主控制器硬碟主控制器是整個防失密自毀系統的控制核心，本防失密硬碟採用可編程邏輯 器件FPGA Spartan XC3S1600E作為硬碟主控制器。而採用FPGA作為控制核心，可以保障 硬碟控制算法的自主性，並有利於後續功能開發及升級。其主要完成的工作如下[0026]控制硬碟存儲模塊的讀寫均衡。Flash存儲介質的擦寫壽命是有限的，如果總是對 某一個存儲區域進行擦寫就會造成Flash的存儲壞塊，從而減低硬碟的壽命，故硬碟主控 制器將對整個Flash存儲區域進行統一管理，並進行存儲均衡控制。控制硬碟SATA接口與電腦之間的數據傳輸。接收GSM模塊發出的銷毀命令指示，並與GSM收發模塊配合一同完成硬碟數據銷 毀，並發回數據已銷毀的確認信息。與現有技術相比，本發明的優點在於 可以通過普通手機一對一的控制個人防失密硬碟各項銷毀功能的開啟與關閉，而 無需專用的外部控制中心，方便用戶使用。電腦開機後，防失密硬碟會鎖定對硬碟數據訪問，提示用戶輸入解鎖密碼。只有用 戶在規定的時間和規定的次數內輸入正確的密碼才能解鎖，否則硬碟將會啟動數據銷毀進 程，以達到對硬碟數據第一重保護的目的。即使硬碟鎖定密碼在規定的時間和規定的次數內能被破解，用戶依然可以通過向 與硬碟一對一綁定的手機號碼發送具有特殊格式指令的短消息來開啟硬碟數據銷毀進程， 這是對硬碟數據的第二重保護。即使丟失的不開機，或由於自然和人為因素造成的硬碟GSM模塊無法與用戶手機 正常通信，甚至硬碟已被從電腦中強行拆除，防失密硬碟依然能夠在內部電源模塊的驅動 下，按照預設邏輯啟動數據銷毀進程，這是對硬碟數據的第三重保護。丟失的電腦(硬碟)如果處於有GSM信號的環境中，用戶可以發送指令要求硬碟 中的GSM模塊向中國移動10086服務中心發送定位簡訊要求，並將定位結果以簡訊的形式 發回用戶手機，以幫助用戶確定丟失電腦(硬碟)的位置。
圖1是本發明的結構框圖圖2是GSM收發模塊硬體框圖
具體實施方式
固態硬碟的防失密自毀系統，主要包括防失密固態硬碟和用戶手機(或專用用戶 終端)兩大部分。所述防失密固態硬碟包括硬碟主控制器模塊、GSM收發模塊、硬碟存儲模 塊、硬碟電源模塊。其中GSM收發模塊與用戶的手機對應設置。所述用戶手機即為普通的 用戶手機。其中硬碟主控制器模塊位於中心位置，分別與GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬 盤電源模塊連接，硬碟電源模塊還分別與電腦電源、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊連接。如附圖1所示，基於電腦固態硬碟的防失密自毀系統由防失密硬碟和用戶手機兩 部分組成。所述防失密固態硬碟包括圍繞硬碟主控制器模塊的GSM收發模塊、硬碟存儲模 塊、硬碟電源模塊。其中GSM收發模塊與用戶的手機對應設置，而所述用戶手機即為普通的 用戶手機。當用戶確認電腦已經丟失(或失控)時可以主動通過個人手機向與硬碟綁定的手 機號碼發送具有規定格式指令的簡訊息。一旦丟失的電腦開機並接收到此條簡訊息時，立 即啟動硬碟數據銷毀進程。當硬碟數據銷毀完成後，硬碟中的GSM收發模塊會向用戶手機發送一條簡訊息以證實硬碟數據已銷毀完成。即使電腦不開機，或者防失密硬碟中的GSM 模塊長時間無法與用戶手機進行正常通信，甚至有人將硬碟從電腦中強行拆除，防失密硬 盤依然能夠在內部邏輯控制下依靠內部電源模塊啟動硬碟數據銷毀進程，有效的將硬碟數 據銷毀。 為保證在電腦不開機或硬碟 已被從電腦中拆除的情況下，防失密硬碟依然能夠有 效的將硬碟數據銷毀，上述的防失密硬碟電源模塊可以在無法獲得外部電源的情況下，依 靠內部的鋰電池提供控制邏輯、GSM模塊，及Flash擦除時所需要的電力。所述鋰電池可以 在電腦開機的情況下進行充電以存儲電量。而為保障鋰電池的使用壽命，鋰電池的使用時 間及充放電管理均由硬碟控制邏輯進行控制。
權利要求基於固態硬碟的防失密自毀系統，包括防失密固態硬碟，其特徵在於防失密固態硬碟包括硬碟主控制器模塊、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊，其中硬碟主控制器模塊位於中心位置，分別與GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊連接，硬碟電源模塊還分別與電腦電源、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊連接，硬碟存儲模塊由Flash存儲陣列組成，硬碟主控制器控制採用對固態硬碟Flash存儲晶片進行底層數據擦除的方式進行硬碟數據的銷毀。
2.根據權利要求1所述的基於固態硬碟的防失密自毀系統，其特徵在於GSM收發模塊 與用戶的GSM手機對應設置。
3.根據權利要求1所述的基於固態硬碟的防失密自毀系統，其特徵在於硬碟採用復 合材質結構，一側為金屬材質，另一側為非金屬材質。
4.根據權利要求1所述的基於固態硬碟的防失密自毀系統，其特徵在於硬碟GSM收 發模塊主要包括GSM收發核心控制模塊、時鐘電路模塊、GSM工作參數存儲模塊、鋰電池電 壓檢測模塊、鋰電池充電管理模塊、SPI接口、SATA接口檢測模塊，及四頻GSM收發器模塊， 其中GSM收發核心控制模塊為中心，分別與時鐘電路模塊、GSM工作參數存儲模塊、鋰電池 電壓檢測模塊、SPI接口、SATA接口檢測模塊、四頻GSM收發器模塊連接，鋰電池電壓檢測模 塊與鋰電池充電管理模塊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基於固態硬碟的防失密自毀系統。主要包括防失密固態硬碟和用戶手機(或專用用戶終端)兩大部分。防失密固態硬碟包括硬碟主控制器模塊、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊，其中硬碟主控制器模塊位於中心位置，分別與GSM收發模塊、硬碟存儲模塊、硬碟電源模塊連接，硬碟電源模塊還分別與電腦電源、GSM收發模塊、硬碟存儲模塊連接。GSM收發模塊與用戶的手機對應設置。硬碟存儲模塊由Flash存儲陣列組成，硬碟主控制器控制採用對固態硬碟Flash存儲晶片進行底層數據擦除的方式進行硬碟數據的銷毀。該系統可確保用戶電腦丟失後可以由用戶主動發起銷毀硬碟數據，或在極端情況下由硬碟控制邏輯自主銷毀硬碟數據，並可以向用戶發送硬碟數據已銷毀的確認通知。
文檔編號H04W88/02GK201600703SQ200920269288
公開日2010年10月6日 申請日期2009年11月10日 優先權日2009年11月10日
發明者吳佳, 孫兆林, 徐欣, 李清江 申請人:徐欣;吳佳;李清江;孫兆林