[发明专利]基于MEMS密码锁和双FPGA的IDE硬盘物理加密系统

摘要

一种信息安全技术领域的基于MEMS密码锁和双FPGA的IDE硬盘物理加密系统。本发明中，MEMS密码锁驱动及认证模块与用于物理认证的FPGA专用板通讯，PCI控制器把PCI总线上的指令转化为第一FPGA内部总线端指令，由I/O信号扩展芯片输出控制字到MEMS密码锁驱动电路驱动MEMS密码锁解码，同时产生密钥信号，密钥处理模块读取密钥信号判断是否正确，若正确，发送密钥到第一FPGA，第一FPGA首先给第二FPGA一个有效的使能信号，使其正常工作，然后把密钥传给加密/解密模块，同时第一FPGA给主机一个返回值，启动联接和扫描硬件模块，加密硬盘被识别；若错误，执行MEMS密码锁复位动作，同时传给主机错误密码的信息。

主权项

1、一种基于MEMS密码锁和双FPGA的IDE硬盘物理加密系统，包括：MEMS密码锁驱动及认证模块、联接和扫描硬件模块、用于物理认证的FPGA专用板、用于数据加密/解密的FPGA专用板和MEMS密码锁，其特征在于：所述用于物理认证的FPGA专用板包括：第一FPGA、PCI控制器、EEPROM PCI配置芯片、可擦除的第一ROM、MEMS密码锁驱动电路、MEMS控制模块、密钥处理模块；所述用于数据加密/解密的FPGA专用板包括：第二FPGA、可擦除第二ROM、两个IDE扩展接口、加密/解密模块；上述MEMS密码锁驱动及认证模块、联接和扫描硬件模块安装在主机的操作系统硬盘内，分别通过PCI总线和SATA总线和两块FPGA专用板联接，第一FPGA专用板一端与主机的PCI总线相连，另一端与MEMS密码锁联接，受主机的控制，第二FPGA专用板一端接主机主板上的IDE接口，另一端接IDE硬盘，并且第二FPGA与第一FPGA联接，受第一FPGA的控制，其中；所述MEMS密码锁驱动及认证模块以PCI协议通讯方式与第一FPGA和密码锁驱动电路进行通讯；所述EEPROM PCI配置芯片内部有存储器，存有PCI驱动程序，使PCI控制器能够正常工作；所述PCI控制器把PCI总线上的指令转化为PCI局部总线端指令，由局部总线指令控制PCI内部的I/O扩展芯片；所述I/O扩展芯片根据局部总线指令输出控制字到MEMS密码锁驱动电路驱动MEMS密码锁解码，解码的同时MEMS密码锁产生密钥信号；所述密钥处理模块读取MEMS密码锁发来的密钥信号，判断正确码或是错误码的来临，若取得32位正确码，发送密钥到第一FPGA；所述第一FPGA接收密钥，给第二FPGA一个有效的使能信号，使第二FPGA正常工作，同时第一FPGA把32位正确密钥传给第二FPGA相连的加密/解密模块，第一FPGA在传给第二FPGA密钥的同时，通过PCI控制器给主机一个返回值，使主机启动联接和扫描硬件模块，所加密的IDE硬盘被系统识别；若判断错误码来临，由密钥处理模块发送复位相位到PCI局部总线执行MEMS密码锁复位动作同时把一个表示错误的信号指令传给主机；所述第一ROM与第一FPGA相连，其内部固化有MEMS控制模块，系统上电后，该模块使第一FPGA正常工作，来控制MEMS密码锁的按照要求运行；所述第二ROM与第二FPGA相连，其内部固化有加密/解密模块，系统上电后，该模块自动运行，使第二FPGA正常工作，并能够对经过第二FPGA的数据根据AES算法加密/解密；所述两个IDE接口是普通的符合ATA协议的IDE接口，第一个是与主机主板直接连接，另一个是连接IDE硬盘。