具有數據保密功能的可攜式存儲設備的製作方法
2023-09-13 07:57:45
專利名稱：具有數據保密功能的可攜式存儲設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，特別涉及一種可攜式存儲設備，其能夠直接在數據保護單元內部設置數據授權對應式(具加密/解密演算式的固件)，並配合設置於數據授權單元的數據授權碼(可套入該加密/解密演算式的特徵值)與該數據授權對應式產生相對應，從而使相關的機密數據達到保密。
背景技術：
在現今信息爆炸與數位化的時代中，信息的交流變的極為重要，早期如電子郵件等網絡交流方式，必須在有計算機的環境或攜帶個人數字助理(Personal Digital Assistant，PDA)才能進行信息交流。因此，可攜式存儲設備便因應而生。
而在可攜式存儲設備中，使用最為廣泛的，便是以快閃記憶體(Flash Memory)作為存儲媒介的隨身盤或記憶卡，不論是隨身盤或記憶卡，其使用上的確是非常普遍，如數位照相機、行動電話、MP3隨身聽等，只要是可存儲數字文件的設備，皆脫離不了快閃記憶體，然而，現行市面上所販賣的隨身盤或記憶卡，其容量與傳輸速率受限於快閃記憶體技術層面的問題與成本價格的顧慮，而使得大容量、高傳輸速度的隨身盤或存儲卡的價位居高不下；同時，隨著數字文件的大型化，如高解析度與高畫質的圖像文件、高音質與高取樣頻率的多媒體、或圖文並茂的簡報或文件等，其文件大小更是佔據了隨身盤或記憶卡大量的存儲空間。
而為使上述窘境得以解除，一種結合通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)，且為可攜式，及具超大容量、高傳輸速度與體積小的存儲設備應運而生，其便是結合筆記本電腦或臺式計算機的硬式磁碟與傳輸接口所製成的可攜式硬碟。
回歸到計算機結構的基本方面中，硬式磁碟的容量、傳輸速度等，一直是存儲設備中最強大的，而與傳輸接口結合形成可攜式硬碟後，更提高了可攜式存儲設備的使用容量，從隨身盤或存儲卡的不足10GB(Gigabyte)到可攜式硬碟的數十GB以上的容量，使得可攜式存儲設備可存儲單純的文件、音樂文件、甚至到數小時的多媒體圖像或作業系統軟體等。
然而，在數據的交流中，往往伴隨著數據遭竊取、竄改等問題，且若可攜式存儲設備中的文件機密性極高，若遭竊取，則後果不堪設想。鑑於此現象，許多類型的可攜式存儲設備保密方法紛紛出籠，而方法不外乎二種方式，一種為軟體加解密，另一種為硬體加解密。
軟體加解密，顧名思義，在重要的文件中，對其它軟體加以編碼或加密，待使用者欲存取加密過的文件時，則須輸入解碼或解密的密碼；而硬體加解密，則是在可攜式存儲設備中，額外增加具有加解密或編碼的裝置，則當使用者欲讀取可攜式存儲設備內部數據時，必須通過主機端或額外的輸入裝置，如指紋，將解密的密碼或特定條件輸入可攜式存儲設備內的加解密裝置中，進行身份識別。
然而，上述的加解密方式在使用時，確實存在下列缺點(1)軟體加密，是在待加密文件中附設保密程序或在主機端，如計算機中安裝保密程序，但軟體加密對於熟知軟體算法或有心竊取的人士而言，其保密程度並不高，且破解純軟體加密的程序在網絡上隨處可找，故安全性堪憂。
(2)硬體加密，其必須在可攜式存儲設備內額外增設加密裝置，雖其保密效果高，但其生產製造上的成本也極高，且不同種類的加密裝置，不一定適用於各種類型的可攜式存儲設備，據此而降低生產者製造與使用者購買的意願。
因此，由上可知，目前公知的可攜式存儲設備的保密方法，顯然具有不便與缺點存在，而待加以改善。
發明內容
本實用新型的主要目的在於利用數據保護單元內部設置具有加解密算法能力的數據授權對應式(固件)，而當數據存儲單元內的數據欲進行加解密時，直接經由數據保護單元的數據授權對應式對數據進行加解密，故可提高執行時的速度，且不需額外使用昂貴的硬體保密裝置；再者，加密時，除一般文件加密外，可對數據存儲單元的文件配置予以加密，而使數據存儲單元可區分為無保護的一般數據區與數據保密隱藏區。
本實用新型的次要目的在於數據保護單元連接有插接裝置，而插接裝置用於插接晶片鑰匙，此晶片鑰匙具有預先存儲於數據保護單元內部的加解密算法所需的特徵值，而且該加解密算法所需的特徵值與晶片鑰匙所提供的特徵值為單一對應。
本實用新型的再一目的在於提供授權開啟模塊，使得數據授權單元的數據授權碼可經由該授權開啟模塊的計算，以產生與數據授權碼相對應的授權開啟碼，其中該授權開啟碼傳送至該數據存儲單元，藉由該授權開啟碼與該數據授權碼的相互對應，以使得該數據存儲單元得到該數據保護單元的開啟認證，而讓相關的需授權的封包數據可準備在該數據產生單元與該數據存儲單元之間進行傳送。
為了達到上述目的，本實用新型提供一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其包括數據存儲單元、數據保護單元及數據授權單元。其中，該數據保護單元電性連接於該數據存儲單元與數據產生單元之間，且該數據保護單元具有數據授權對應式；以及，該數據授權單元具有與該數據授權對應式相對應的數據授權碼(authorization code)。因此，藉由該數據授權單元與該數據保護單元的持續(continued)電性接觸，而產生該數據授權碼與該數據授權對應式的持續相互對應，以持續判斷何種數據封包可以通過該數據保護單元，以傳送至該數據產生單元或存儲至該數據存儲單元。
根據本實用新型所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中該數據保護單元還包括用於計算並判斷該數據授權碼與該數據授權對應式是否相互對應的邏輯運算模塊、及用於控制該邏輯運算模塊的微處理器模塊。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中該數據授權單元為晶片鑰匙，該數據授權對應式為加密/解密演算式，該數據授權碼為用於套入該加密/解密演算式的特徵值。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中產生該數據授權碼與該數據授權對應式的持續相互對應為將該數據授權碼套入該數據授權對應式，以判斷該數據授權碼是否為該數據授權對應式的唯一特徵值。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中還包括設置於該數據存儲單元與該數據保護單元之間的第一數據傳輸接口、以及設置於該數據保護單元與該數據產生單元之間的第二數據傳輸接口。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中該第二數據傳輸接口為串行高級技術附件接口、通用串行總線、電氣和電子工程師協會制定標準總線接口第1394號或USB OTG接口。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中通過該USB OTG接口的使用，該數據存儲單元為具有USB接口的存儲裝置，其中該具有USB接口的存儲置為具USB的隨身盤、卡片閱讀機、硬碟、光學機或數位相機。
根據本發明所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其中該數據保護單元具有插接模塊，以供該數據授權單元的插置。
再者，當該數據授權單元與該數據保護單元失去電性接觸時，使不需授權的數據封包通過該數據保護單元，以將該數據封包傳送至該數據產生單元或存儲至該數據存儲單元。
另外，該數據保護單元進一步包括授權開啟模塊，且該數據授權碼通過該授權開啟模塊的計算，以產生與該數據授權碼相對應的授權開啟碼，其中該授權開啟碼傳送至該數據存儲單元，藉由該授權開啟碼與該數據授權碼的相互對應，以使得該數據存儲單元得到該數據保護單元的開啟認證，而讓相關的需授權的封包數據可準備在該數據產生單元與該數據存儲單元之間進行傳送。
為了能更進一步了解本實用新型為達成預定目的所採取的技術、手段及功效，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，本實用新型的目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本實用新型加以限制。
本實用新型具有以下有益的效果(1)採用數據授權對應式作為加解密裝置，避免公用技術以軟體作為加解密的方式，而不需佔據主機端的系統效能。由於使用硬設備因而可避免單以加密檔案中附設保密程序或於主機端，如計算機中安裝保密程序，被熟知軟體加密的人士竊取，因而可提高安全性。(2)由於數據授權對應式可直接附加在數據保護單元中，而避免公用技術以硬體作為加解密的裝置，而不需額外使用昂貴的硬體保密裝置；故可大量降低生產製造的成本，同時具有與硬體相同的保護效果。則當使用者欲讀取可攜式儲存設備內部數據時，不須通過主機端或額外的輸入裝置，進行身份辨識，以節省使用上的困擾。並且本實用新型可適用於任何一種可儲存數據的裝置，據此而增加生產者製造與使用者購買的意願。
圖1為實用新型具有數據保密功能的可攜式存儲設備的功能方框圖；圖2為本實用新型可攜式存儲設備的數據保護方法的第一實施例的流程圖；圖3為本實用新型可攜式存儲設備的數據保護方法的第二實施例的流程圖；以及圖4為本實用新型可攜式存儲設備的數據保護方法的第三實施例的流程圖。
其中，附圖標記說明如下數據存儲單元 1數據保護單元 2數據授權對應式 20插接模塊 21 邏輯運算模塊 22 微處理器模塊 23授權開啟單元 24 授權開啟碼 240數據授權單元 3數據授權碼 30 數據產生單元 4第一數據傳輸接口 5第二數據傳輸接口 具體實施方式
請參閱圖1所示，其是本實用新型具有數據保密功能的可攜式存儲設備的功能方框圖。由圖中可知，本實用新型提供一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其包括數據存儲單元1、數據保護單元2及數據授權單元3。
其中，該數據存儲單元1可為硬碟、軟盤、讀寫式光碟機、磁性光學裝置(Magnetic Optical Device，MO)、數字視頻記錄器(DVR)、快閃記憶體、或任何一種可存儲數據的裝置。
再者，該數據保護單元2電性連接於該數據存儲單元1與數據產生單元4之間，並且該數據保護單元2具有數據授權對應式20(其可為加密/解密演算式)。其中，該數據產生單元4可為計算機主機、筆記本電腦、微處理器(Micro processor)、個人數字助理(PDA)、接口卡(Interface Card)、路由器(Router)、或任何一種可產生數據的裝置。
此外，該數據授權單元3具有與該數據授權對應式20相對應的數據授權碼30(其可為用於套入該加密/解密演算式的特徵值)，其中該數據授權單元3可為晶片鑰匙。另外，該數據保護單元2可設置插接模塊21，以供該數據授權單元3的插置(或可供該晶片鑰匙的插置)，進而產生該數據授權單元3與該數據保護單元2的電性接觸，其中該插接模塊21可為晶片卡插槽、用戶識別卡(SIM Card)型式的插槽、或任何可提供該數據授權單元3插置的裝置。
再者，該數據保護單元2還進一步包括有用於計算並判斷該數據授權碼30與該數據授權對應式20是否相互對應(或者是，判斷該數據授權碼30是否為該數據授權對應式20的唯一特徵值)的邏輯運算模塊22、及用於控制該邏輯運算模塊22的微處理器模塊23。另外，該微處理器模塊23可接收該數據產生單元4所下達的命令，以進行相關指令控制或數據傳輸等動作。
因此，藉由該數據授權單元3與該數據保護單元2的持續(continued)電性接觸，而產生該數據授權碼30與該數據授權對應式20的持續相互對應(或者是，產生持續判斷該數據授權碼30是否為該數據授權對應式20的唯一特徵值)，以持續判斷或決定何種數據封包(例如可區分為需授權的數據封包及不需授權的數據封包)可以通過該數據保護單元2，以進行數據封包的加解密，並將加解密後的數據封包從該數據存儲單元1傳送至該數據產生單元4。
也就是說，當該數據授權單元3與該數據保護單元2持續進行電性接觸時，該數據授權碼30與該數據授權對應式20將產生持續的相互對應(或者是，產生持續判斷該數據授權碼30是否為該數據授權對應式20的唯一特徵值)；若上述的相互對應為正確(或者是，判斷出該數據授權碼30為該數據授權對應式20的唯一特徵值)，則可攜式存儲設備的保密開關打開。因此，通過該數據產生單元4下達命令，將存儲於該數據存儲單元1的需授權的數據封包(保護區的數據封包)或不需授權的數據封包(非保護區的數據封包)，藉由該數據保護單元2的數據授權對應式20的加解密，以傳送至該數據產生單元4；或者，可將該數據產生單元4的數據封包，藉由該數據保護單元2的數據授權對應式20的加解密，以存儲至該數據存儲單元1的保護區或非保護區。
另外，當該數據授權單元3與該數據保護單元2失去電性接觸時，則只能允許不需授權的數據封包(非保護區的數據封包)可直接經過該數據保護單元2，傳送至該數據產生單元4或存儲至該數據存儲單元1。
再者，本實用新型的可攜式存儲設備還進一步包括設置於該數據存儲單元1與該數據保護單元2之間的第一數據傳輸接口5、以及設置於該數據保護單元2與該數據產生單元4之間的第二數據傳輸接口6。其中，該第一數據傳輸接口可為整合式驅動電子接口(Integrated Device Electronics，IDE)、CF卡接口(CF Card)、或串行高級技術附件接口(serial advanced technologyattachment，SATA)等傳輸接口。
另外，該第二數據傳輸接口可為串行高級技術附件接口、通用串行總線、電氣和電子工程師協會制定標準總線接口第1394號(Institute of Electricaland Electronic Engineers Standard Bus Interface，IEEE 1394)、或USB OTG(On-The-Go)接口等傳輸接口。其中通過該USB OTG(On-The-Go)接口的使用，該數據存儲單元可使用具有USB(Universal Serial Bus)接口的存儲裝置，其中該具有USB接口的存儲裝置為具USB的隨身盤、卡片閱讀機、硬碟、光學機或數位相機。
此外，該數據保護單元2進一步包括授權開啟模塊24，且該數據授權碼30通過該授權開啟模塊24的計算，以產生與該數據授權碼30相對應的授權開啟碼240，其中該授權開啟碼240傳送至該數據存儲單元1，藉由該授權開啟碼240與該數據授權碼30的相互對應，以使得該數據存儲單元1得到該數據保護單元2的開啟認證，而讓相關的需授權的封包數據可準備在該數據產生單元4與該數據存儲單元1之間進行傳送。
請參閱圖2所示，其為本發明可攜式存儲設備的數據保護方法的第一實施例的流程圖。由流程圖可知，本發明提供一種可攜式存儲設備的數據保護方法，其步驟包括首先，提供具有數據授權對應式20的數據保護單元2(S100)，其中該數據授權對應式20可為加密/解密演算式；接著，藉由具有數據授權碼30的數據授權單元3與該數據保護單元2的持續電性接觸，以持續判斷該數據授權碼30與該數據授權對應式20是否相對應(S102)，其中該數據授權碼30可為用於套入該加密/解密演算式的特徵值。因此，上述判斷該數據授權碼30與該數據授權對應式20是否相對應可為將該數據授權碼30套入該數據授權對應式20，以判斷該數據授權碼30是否為該數據授權對應式20的唯一特徵值，或特定使用者的特徵值。
接著，若該數據授權碼30與該數據授權對應式20為相對應時，則授權可將相對應該數據授權碼30的需授權的數據封包(保護區的數據封包)或不需授權的數據封包(非保護區的數據封包)，在經過該數據授權對應式20的加解密後，從該數據存儲單元1傳送至該數據產生單元4(S104)。也就是說，該數據授權對應式20可依不同使用者所擁有的數據授權碼30，來決定使用者從該數據保護單元2提取數據封包的權限。
此外，若該數據授權碼30與該數據授權對應式20非為相對應時，則只授權可將不需授權的數據封包(非保護區的數據封包)直接經過該數據授權單元3，以在該數據存儲單元1及該數據產生單元4之間作傳送(S106)。
因此，由上述可知，本發明可藉由判斷該數據授權碼30與該數據授權對應式20是否相對應，以決定何種數據封包可以通過該數據保護單元2進行加解密，並從該數據存儲單元1傳送至該數據產生單元4。
接下來，判斷該數據授權單元3與該數據保護單元2是否為持續電性接觸(S108)；若為是，則繼續執行步驟S104；若為否，則執行步驟S106。或者，本發明可設計成若該數據授權對應式20與該數據授權碼30非為對應時；或在數據封包進行傳送過程中，若該數據授權單元3與該數據保護單元2失去電性接觸時，則皆停止所有數據封包的傳送。
再者，請參閱圖3所示，其為本發明可攜式存儲設備的數據保護方法的第二實施例的流程圖。由流程圖中可知，第二實施例中的步驟S200至S206與第一實施例中的步驟S100至S106相同，而第二實施例與第一實施例最大的不同在於因為該數據授權單元3與該數據保護單元2為持續電性接觸，而不能中斷(否則數據傳送會發生問題)，故第二實施例不需要第一實施例中的步驟S108。
另外，請參閱圖4所示，其為本發明可攜式存儲設備的數據保護方法的第三實施例的流程圖。由流程圖中可知，第三實施例的步驟S300與第二實施例的步驟S200相同，而在步驟S300之後進一步包括首先，傳送該數據授權碼30至該數據保護單元2的授權開啟模塊24(S302)；然後，該數據授權碼30經過該授權開啟模塊24的計算，以產生授權開啟碼240(S304)；接著，存儲該授權開啟碼240至該數據存儲單元1(S306)；接下來，判斷該存儲於數據存儲單元1的授權開啟碼240是否與該數據授權單元3的數據授權碼30產生相對應(S308)，以決定該數據存儲單元1是否得到該數據保護單元2的開啟認證。
其中，該判斷步驟中若為是，則該數據存儲單元1得到該數據保護單元2的開啟認證(S310)，使得需授權的數據封包或不需授權的數據封包可準備在該數據產生單元4與該數據存儲單元1之間進行傳送或存儲。再者，該判斷步驟中若為否，則該數據存儲單元1將無法得到該數據保護單元2的開啟認證(S312)，而只能進行如第二實施例的步驟S206(S314)。另外，第三實施例的步驟S316和S318分別與第二實施例的步驟S202和S204相同。
綜上所述，本實用新型所提供的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其能夠改善公用的技術關鍵在於(1)採用數據授權對應式20作為加解密裝置，避免公用技術以軟體作為加解密的方式，而不需佔據主機端的系統效能。
(2)由於數據授權對應式20可直接附加在數據保護單元2中，而避免公用技術以硬體作為加解密的裝置，故可大量降低生產製造的成本，同時具有與硬體相同的保護效果。
(3)數據保護單元2連接有插接模塊21，而插接模塊21需插接為內部預先存儲有數據授權對應式20在加解密演算所需的特徵值的數據授權碼30(晶片鑰匙)，而數據授權對應式20與數據授權碼30之間為單一對應，故使單一數據授權對應式20對應單一數據授權碼30的加解密算法特徵值，故當該數據保護單元2與該數據授權單元3分開時，數據授權對應式20將無法對數據存儲單元1的需授權的數據封包進行加解密，故可大幅提高保密效果。
然而以上所述，僅為本實用新型較佳之一的具體實施例的詳細說明與附圖，但是本實用新型的特徵並不局限於此，並非用以限制本實用新型，本實用新型的所有範圍應以所述的權利要求書的範圍為準，凡符合本實用新型權利要求書範圍的精神與其類似變化的實施例，皆應包含於本實用新型的範疇中，任何本領域的技術人員，可輕易想到的變化或修改皆可涵蓋在本實用新型的權利要求書範圍內。
權利要求1.一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，包括數據存儲單元；數據保護單元，其電性連接於該數據存儲單元與數據產生單元之間，且該數據保護單元具有數據授權對應式；以及數據授權單元，其具有與該數據授權對應式相對應的數據授權碼；通過該數據授權單元與該數據保護單元的持續電性接觸，而產生該數據授權碼與該數據授權對應式的持續的相互對應，以持續判斷何種數據封包可以通過該數據保護單元，以傳送至該數據產生單元或存儲至該數據存儲單元。
2.如權利要求1所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，該數據保護單元還進一步包括用於計算並判斷該數據授權碼與該數據授權對應式是否相互對應的邏輯運算模塊、及用於控制該邏輯運算模塊的微處理器模塊。
3.如權利要求1所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，該數據授權單元為晶片鑰匙。
4.如權利要求1所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，還進一步包括設置於該數據存儲單元與該數據保護單元之間的第一數據傳輸接口、以及設置於該數據保護單元與該數據產生單元之間的第二數據傳輸接口。
5.如權利要求4所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，該第二數據傳輸接口為串行高級技術附件接口、通用串行總線、電氣和電子工程師協會制定標準總線接口第1394號或USB OTG接口。
6.如權利要求5所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，通過該USB OTG接口的使用，該數據存儲單元為具有USB接口的存儲裝置，其中該具有USB接口的存儲裝置為具有USB的隨身盤、卡片閱讀機、硬碟、光學機或數位相機。
7.如權利要求1所述的具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，該數據保護單元具有插接模塊，以供該數據授權單元的插置。
8.一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其特徵在於，包括數據存儲單元；數據保護單元，其電性連接於該數據存儲單元與數據產生單元之間，且該數據保護單元具有數據授權對應式；以及數據授權單元，其具有與該數據授權對應式相對應的數據授權碼；當該數據授權單元與該數據保護單元失去電性接觸時，不需授權的數據封包直接通過該數據保護單元，以傳送至該數據產生單元或存儲至該數據存儲單元。
專利摘要一種具有數據保密功能的可攜式存儲設備，其包括數據存儲單元、數據保護單元及數據授權單元。該數據保護單元電性連接於該數據存儲單元與數據產生單元之間，且該數據保護單元具有數據授權對應式；該數據授權單元具有與該數據授權對應式相對應的數據授權碼。藉由該數據授權單元與該數據保護單元的持續電性接觸，而產生該數據授權碼與該數據授權對應式的持續相互對應，以持續判斷何種數據封包可以通過該數據保護單元，以將該數據封包傳送至該數據產生單元或存儲至該數據存儲單元。
文檔編號G11B20/10GK2904110SQ200520129298
公開日2007年5月23日 申請日期2005年10月13日 優先權日2005年10月13日
發明者陳炳宏 申請人:澤瑋科技股份有限公司