一种数据安全加密存储方法及存储装置
专利汇可以提供一种数据安全加密存储方法及存储装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种数据安全加密存储方法及存储装置，所述存储装置将待读写的数据文件分为“体数据”和“元数据”两部分，通过对文件读写过程的非对称及选择性处理，即：对所有待写入数据文件的体数据实行加密后存储，而对元数据不加密；读出操作时根据用户身份认证情况决定是否解密数据，以此获得文件内容加密存储的安全性及受控的文件解密权限管理。同时，由于元数据不加密，使得主机设备在不解密文件体数据的情况下，能够正常识别存储在所述存储装置上的加密文件，保持了良好的兼容性。在某些特定情况下，如 照相机 、摄像机这类主机设备在拍摄时，不会因所述存储装置对体数据的加密而影响正常拍摄、记录存储功能。本发明也适用于其他主机设备。，下面是一种数据安全加密存储方法及存储装置专利的具体信息内容。
1.一种数据安全加密存储装置，其特征在于：包括接口电路、控制器、存储介质、加解密模块及无线通信模块；所述接口电路是指主机设备与存储装置之间数据传输通道，包含接口机械规格及数据传输控制协议两大部分；在初次使用前，须对所述存储装置进行个性化配置操作，完成相关安全策略设置及用户管理设置以及相对应的用户保护密钥生成操作，否则，所述存储装置将按默认配置参数执行相关操作，所述默认配置参数包括默认安全策略、默认用户、默认用户保护密钥；所述存储装置通过接口电路接入主机设备中并启动主机上的配置程序软件后，按照该专用配置软件提示完成用户管理、安全存储装置的写入加密/读出解密操作的安全策略配置，生成相应的用户保护密钥并保存在所述存储装置内置的专用密钥存储区中；所述主机设备对所述存储装置进行所有的格式化操作，不会改变所述个性化配置操作已保存的配置参数。
2.一种数据安全加密存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将存储装置接入相应主机中，上电并完成初始化；
S2：存储装置执行可选择的用户身份认证操作进行身份认证，根据认证结果选择与该用户相对应的密钥集作为本次数据文件的加密密钥；若用户如果选择身份认证，则进入S21;否则进入S22;
S21:存储装置对用户进行身份认证;
S211:存储装置判断用户身份认证是否通过，如果身份认证通过则进入S211-A，否则进入S22;
S211-A:存储装置将用户身份认证的状态置为“是”并将认证状态记录在存储装置指定存储单元中，并设定当前用户身份标识的ID值，同时产生一个随机数作为数据加密密钥;
S22:存储装置将用户的身份认证状态置为“否”并将认证状态记录在存储装置指定存储单元中，设定当前用户身份标识为默认ID值，同时产生一个随机数作为数据加密密钥;
S3:存储装置等待接收主机的指令，如果有指令则进入S4，否则进入S3;
S4：存储装置判断主机的指令类型，若是写指令，则进入S41;若是读指令，则进入S42；
若是其他指令则进入S43；
S41：存储装置的加密模块使用随机产生的加密密钥对要写入的数据进行选择性加密生成密文，与此同时使用密钥文件中与该用户身份标识对应的用户保护密钥对加密数据的密钥进行加密形成密钥密文，并将密钥密文放置在密文指定位置中并一同存储到存储装置的存储器中；
S42：接收到主机的读指令，存储装置将根据用户进行身份认证的结果，分别进行如下操作：若身份认证状态为“是”，则进入S42-A；否则，进入S42-B；
S43：若是其他指令，存储装置处理完指令后，进入S3；
S42-A：若用户身份认证状态为“是”，存储装置将主机要读取的数据进行解密并传送给主机；
S42-B：若用户身份认证状态为“否”，存储装置将主机要读取的数据的密文不解密传送给主机。
3.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法,其特征在于：使用所述存储装置的主机设备为可以支持各类文件系统的读写数据的设备，包括电脑、手机、平板、照相机、摄像机，所述的文件系统格式包括FAT12/16/32、exFAT、EXT2/3/4；所述存储装置能支持所述主机设备按所述各类文件系统格式读写数据文件，所述存储装置的实现形态包括支持各种接口形态的硬盘、固态盘、移动硬盘、U盘、SD卡、TF卡、CF卡。
4.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法,其特征在于：存储装置初始化完成后，用户可选择是否进行身份认证，所述身份认证可采用运行于主机设备上的软件输入认证码并与存储装置内事先设置的认证码相比对来实现，或通过内置于存储装置内部的无线通信模块与用户所持特定无线设备之间的通信来实现;所述无线通信包括蓝牙、NFC，所述特定无线设备包括事先与存储装置内置无线通信模块绑定配对过的授权设备，具有对应无线通信功能，且能与存贮装置内置无线通信模块配对通信的各类智能装置，包括智能手机、智能手环、智能手表。
5.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：所述的数据加密密钥为存储装置中的CPU产生的一串随机数，每次加电启动时重新生成，数据加密的算法为非对称加密算法或对称加密算法，或者为上述两种算法的组合。
6.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：主机设备在向所述存储装置写入数据文件时，所述存储装置能够识别主机设备采用的文件系统格式，并将所述数据文件分为“体数据”和“元数据”两部分；所述体数据是指待写入数据文件的内容本身，不包含文件名、类型、大小；所述元数据是指包括除文件体数据以外的文件名，含后缀、文件大小、文件属性、文件存储的起始簇地址、文件修改时间的所有构成文件存储结构及属性的相关信息，以及所述存储装置保存的与当前文件系统相关的逻辑与物理结构信息，包括引导区、索引表、目录结构、扇区大小以及底层格式化数据。
7.根据权利要求6所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：所述的体数据及元数据可以依据所述文件系统的格式，并结合所述主机设备向所述存储装置写入数据的地址信息加以判断并区分。
8.根据权利要求7所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：主机向存贮装置写入数据文件时，只对所述数据文件的体数据进行加密，而对其相应的元数据不加密。
9.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：所述的步骤S42-A中，所述存储装置先使用与当前用户身份标识的ID值相对应的用户保护密钥将数据加密密钥解密，再利用该加密密钥将已加密的体数据进行解密后传送给主机。
10.根据权利要求2所述的一种数据安全加密存储方法，其特征在于：所述存储装置在上电运行后，无论是否执行过身份认证过程，以及身份认证是否验证通过，所有写入的数据文件均被执行选择性加密后存储，即只对所述数据文件的体数据进行加密，而对所述数据文件的元数据不执行加密；在读出数据文件时，需检查身份认证状态以决定是否执行解密操作。
一种数据安全加密存储方法及存储装置
技术领域
背景技术
发明内容
S2：存储装置执行可选择的用户身份认证操作进行身份认证，根据认证结果选择与该用户相对应的密钥集作为本次数据文件的加密密钥；若用户如果选择身份认证，则进入S21;否则进入S22，;
S21:存储装置对用户进行身份认证。
S42：接收到主机的读指令，存储装置将根据用户进行身份认证的结果，分别进行如下操作：若身份认证状态为“是”，则进入S42-A；否则，进入S42-B；
S42-A：若用户身份认证状态为“是”，存储装置将主机要读取的数据进行解密并传送给主机；
S42-B：若用户身份认证状态为“否”，存储装置将主机要读取的数据的密文不解密传送给主机。
具体实施方式
S1：SD卡插入主机中并启动完成，并在卡内CPU随机产生一组随机数并传送给卡的加解密模块，用作加密数据的密钥，并将密钥文件中的数据传送给SD卡的加解密模块。
S31：接收到主机的写指令，SD卡中的加解密模块使用对要写入的文件的体数据进行对称加密生成体数据密文CM，于此同时使用与当前用户身份标识ID值对应的公钥 e对数据加密密钥进行非对称加密形成密钥密文CK，将密钥密文CK放置在体数据密文CM的指定位置中并一同存储到SD卡的体数据区域（DATA）；对于要写入文件的元数据信息则不予以加密，直接存储到SD卡的元数据区域。
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