[发明专利]基于硬盘控制器的数据保护还原方法、系统和卡

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据保护还原领域，尤其涉及计算机硬盘的数据保护还原领域。

背景技术

通用计算机的硬件主要由CPU、内存、主板、硬盘和显示器以及一些外围设备组成，硬盘是用户用来安装操作系统和储存数据的主要媒介。用户要对硬盘进行操作，需要具备以下两个条件：

硬件方面：需要有硬盘控制器，硬盘控制器一般集成在计算机主板上或者以外插卡的形式存在；

软件方面：需要硬盘控制器的BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)和各种操作系统下硬盘控制器的驱动程序。

在操作系统没有启动以前(如计算机开机自检阶段)，硬盘控制器工作主要依赖于硬盘控制器的BIOS，此时BIOS主要提供INT 13服务(中断INT 13)；在操作系统启动以后，硬盘控制器工作主要依赖于操作系统的下的硬盘控制器驱动程序(Driver)。

一般说来，不同的硬盘控制器需要不同BIOS和驱动程序，这些BIOS和驱动程序基本上都是由硬件厂商提供并维护。

由于硬盘担当了存储用户数据的重任，保证硬盘数据的安全就十分必要。目前，保护硬盘数据主要有两种方式：一种是采用纯软件的方式，即在操作系统下安装杀毒软件，这种方式的缺点是占用系统资源、需要不断进行病毒库升级、被动防毒、容易被病毒屏蔽等。另一种方式采用软硬件结合的保护还原技术。

目前市面上的实现数据保护还原的产品，主要有以下形式和方法

1、PCI ROM扩展技术：利用外插PCI(Peripheral Component Interconnection，局部总线)卡可以扩展Option ROM(只读存储器)的特性，在计算机自检完成(此时硬盘控制器已经开始工作，硬盘控制器的BIOS开始运行)后，利用挂钩(HOOK)技术，挂钩此时的INT 13服务，从而实现对硬盘操作的控制。

采用PCI ROM扩展技术缺陷：要求启动过程中计算机BIOS必须要支持调用外插卡的Option ROM；如果BIOS没有调用外插卡的Option ROM，也就是Option ROM没有得到执行，此时挂钩INT 13的动作就没有实现，实现不了对硬盘读写操作的特殊控制(特殊控制是为保护还原服务的)。

2、MBR挂接技术：MBR(Master Boot Record，硬盘主引导记录)，在计算机自检完成后，引导硬盘上的操作系统第一步就是由系统BIOS读取MBR；一部分保护还原产品主要是利用这个特性，采用替换MBR的形式，实现挂钩技术，挂钩此时的INT 13服务，从而实现对硬盘操作的控制。

MBR挂接技术缺陷：在实现了特殊MBR替换之后，如果有其它软件也对MBR进行了修改，此时挂钩的代码失效，实现不能对INT 13H的挂钩，保护还原不起作用。

3.操作系统下驱动程序挂接技术：在操作系统启动后，安装一个特殊的过滤驱动(Filter Driver)程序，通过挂钩原始硬盘控制器的驱动程序，实现在操作系统下对硬盘的控制。

操作系统下驱动程序挂接技术缺陷：由于目前的操作系统一般都采用分层设计的思想，过滤驱动程序(能实现数据保护还原特殊控制)不是操作系统必须的驱动程序，病毒或者木马可以使过滤驱动程序失效或者绕过过滤驱动程序。

综上，如图1所示，现有的数据保护还原技术主要是通过使用过滤驱动程序和挂钩硬盘控制器的BIOS提供的服务，间接地实现对硬盘读写的控制；如图2和图3所示，现有的数据保护还原技术的致命缺陷是能进行数据保护还原特殊控制的过滤驱动程序可以被其它软件(如病毒)移除或绕开，从而失去作用。

另外，现有的数据保护还原技术一般多采用了硬盘映射还原方法，硬盘映射信息是存储在硬盘中，读取和更新映射信息都需要对硬盘操作，非常影响硬盘的速度和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于硬盘控制器的数据保护还原方法和系统，克服现有的数据保护还原技术的缺陷，即进行数据保护还原特殊控制的程序可能被病毒感染而失去作用以及硬盘映射信息因为存储在硬盘中而影响硬盘的速度和效率。