CN102982288A - 在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备和方法，其中，当在加密或解密操作期间电源被断开然后被接通时，从没有产生加密或解密操作的点开始执行加密或解密操作。所述设备包括：文件***分析器，通过文件***的元数据提取存储了实际用户数据的数据块的信息，并产生数据块列表；日志管理器，将存储在存储器中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元中，并且当针对存储在日志存储单元中的数据块的加密或解密操作完成时删除存储在日志存储单元中的数据块。

Description

在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法。更具体地讲，本发明涉及这样一种在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法：当在加密或解密操作期间电源被断开然后被接通时，从没有产生加密或解密操作的点开始执行加密或解密操作。
背景技术
为了对预先存储在便携式终端的存储器中的所有数据进行加密，当存储在存储器中的数据块被输入或输出时，数据块被加密然后被存储，或者对加密的数据块进行解密的操作被执行。此外，可通过选择性地连接硬件加速器以在加密或解密处理中通过硬件来执行实际的加密操作或实际的解密操作，来改善加密或解密操作的性能。
然而，在执行加密或解密处理的同时，即，加密或解密处理完成之前，如果便携式终端的电源被断开，则不能恢复数据块的用户数据。
此外，在加密或解密处理期间，对存储在存储器中的所有数据块执行加密或解密处理。然而，在存储在存储器中的所有数据块中存在未存储实际数据的数据块。因此，未存储实际数据的数据块的加密或解密处理具有增加执行加密或解密操作所花费的时间量的问题。
发明内容
本发明的多个方面在于解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本发明的一方面在于提供这样一种在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法：当在加密或解密操作期间电源被断开然后被接通时，从没有产生加密或解密操作的点开始执行加密或解密操作。
本发明的另一方面在于提供这样一种在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法：仅对所有数据块中的存储了实际用户数据的数据块执行加密或解密操作。
根据本发明的一方面，提供一种在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备。所述设备包括：文件***分析器，通过文件***的元数据提取存储了实际用户数据的数据块的信息，以创建数据块列表；日志管理器，进行控制从而将存储在存储器中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元中，并且当针对存储在日志存储单元中的数据块的加密或解密操作完成时删除存储在日志存储单元中的数据块。
根据本发明的另一方面，提供一种在便携式终端中执行数据的加密或解密的方法。所述方法包括：通过文件***的元数据提取存储了实际用户数据的数据块的信息，以产生数据块列表；将存储在存储器中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元中；当针对存储在日志存储单元中的数据块的加密或解密操作完成时，删除存储在日志存储单元中的数据块。
从以下结合附图公开本发明的示例性实施例的详细描述中，本发明的其他方面、优点和显著特点对本领域技术人员来说将变得明显。
附图说明
通过以下结合附图进行的描述，本发明的特定示例性实施例的以上和其他方面、特点和优点将会更加清楚，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备的构造的示图；
图2A至图2B是示出根据本发明的示例性实施例的在便携式终端中的数据的加密或解密处理的流程图。
贯穿附图，应该注意，相同的附图标号用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供以下参照附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。以下参照附图的描述包括各种特定细节以帮助理解，但是所述特定细节将仅被视为示例性的。因此，本领域普通技术人员将意识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对这里描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清晰和简要，可省略公知功能和结构的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅由发明者使用以便能够清楚和一致地理解本发明。因此，本领域技术人员应该清楚的是，提供本发明的示例性实施例的以下描述仅是说明的目的，而不是限制由权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
将理解的是，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数参照对象。因此，例如，参考“组件表面”包括参考一个或多个这样的表面。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备的构造的示图。
参照图1，在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备包括文件***分析器101、日志管理器102、日志状态单元103、日志存储单元104、加密/解密处理器105、文件***106、块装置驱动器107、存储器108、加密/解密加速器驱动器109以及硬件加密/解密加速器110。
文件***分析器101分析文件***106，通过存储在元数据块中的元数据提取存储了实际数据的数据块的信息，并产生数据块列表，其中，所述元数据块包括在文件***106中。
日志管理器102将存储在存储器108中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元104中，并进行控制以使指示日志存储单元104的存储状态的状态值被存储在日志状态单元103中。
存储在日志状态单元103中的状态值是关于存储在日志存储单元104中的数据块的信息，并且报告正被执行加密或解密的数据块的顺序以及加密或解密是否已经完成。
日志管理器102按照日志大小的单位将与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元104中，所述日志大小的单位对应于日志存储单元104的大小。
此外，日志管理器102进行控制，从而在存储在存储器108中的数据块中仅有与数据块列表相应的数据块被顺序地存储在日志存储单元104中。
当针对存储在日志存储单元104中的数据块的加密或解密操作完成时，日志管理器102进行控制，以使存储在日志存储单元104中的数据块被删除，并且存储在日志状态单元103中的状态值被同时删除。
在针对存储在日志存储单元104中的数据块的加密或解密操作完成之前，如果便携式终端的电源被断开然后被接通，则日志管理器102通过存在于日志状态单元103中的状态值检测到在日志存储单元104中没有完成加密或解密操作。此外，日志管理器102进行控制，以使存储在日志存储单元104中的数据块被发送到加密/解密处理器105，以从存储在日志存储单元104中的数据块执行加密或解密。此时，因为日志管理器102通过存储在日志状态单元103中的状态值知道存储在日志存储单元104中的数据块的顺序，所以日志管理器102将数据块列表中的根据存储器108中的数据块的顺序的下一数据块存储在日志存储单元104中，并进行控制，从而在改变日志状态单元103的状态值的同时完成加密或解密操作。
日志状态单元103存储指示日志存储单元104的存储状态的状态值。所述状态值是关于存储在日志存储单元104中的数据块信息，并且指示正被执行加密或解密的数据块的顺序以及加密或解密是否已经完成。
日志存储单元104存储被执行加密或解密的数据块，并且当所述数据块的加密或解密操作完成时，所述数据块被删除。
加密/解密处理器105对存储在日志存储单元104中的数据块执行加密或解密。
此外，当针对与数据块列表相应的数据块的加密或解密操作全部完成时，加密/解密处理器105对元数据执行加密或解密。此时，加密/解密处理器105对存储在存储器108中的元数据执行加密或解密操作，并且加密或解密的元数据表示与数据块列表的数据块相应的元数据。
文件***106逻辑地管理存储在存储器108中的物理数据块，并且文件***106被划分为存储元数据的元数据块和存储用户数据的数据块。实际用户数据可被分配给数据块以被存储，或者可以不被分配给数据块，从而代替实际用户数据的特定值可被存储在所述数据块中。
元数据包含指示文件***的一般信息的管理信息以及实际用户数据是否被存储在相应的数据块中的指示。因此，通过分析元数据，可确定实际用户数据是否被存储在相应的数据块中。
块装置驱动器107在文件***106的控制下执行输入和输出存储在存储器108中的数据块和元数据块的操作。
存储器108存储物理数据块以及与数据块相应的元数据块。存储器108可以是诸如闪存的非易失性存储器。
加密/解密加速器驱动器109操作选择性地连接的硬件加密/解密加速器110，并允许硬件加密/解密加速器110执行加密或解密操作。
硬件加密/解密加速器110被选择性地连接，以使用加密/解密处理器105对存储在存储器108中的数据块或元数据块执行加密或解密。
将参照图2A至图2B详细描述在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备中对数据进行加密或解密的操作。
图2A和图2B是示出根据本发明的示例性实施例的在便携式终端中的数据的加密或解密处理的流程图。
在下文中，将参照图2A和图2B以及图1来详细描述本发明的示例性实施例。
参照图2A，当在便携式终端中选择针对存储在存储器108中的特定文件的加密或解密时，在步骤201中，控制器(未示出)检测到加密或解密，并将模式切换到加密或解密执行模式。
在步骤202中，在加密或解密执行模式下，文件***分析器101分析存储在文件***的元数据块中的元数据，提取存储了实际用户数据的数据块的信息，并产生数据块列表。产生的数据块列表被存储在存储器108中。
当数据块列表被产生时，在步骤203中，文件***106进行控制，以便通过块装置驱动器107从存储器108物理地提取与数据块列表相应的数据块。此时，以日志大小的单位来提取所提取的数据块，日志大小的单位对应于日志存储单元104的大小。
当以日志大小的单位来提取数据块时，在步骤204中，日志管理器102将日志大小单位的数据块存储在日志存储单元104中，并将指示日志存储单元104的存储状态的状态值存储在日志状态单元103中。此时，状态值可以是关于存储在日志存储单元104中的数据块的信息，即，数据块的顺序。
当数据块被存储在日志存储单元104中时，在步骤205中，加密/解密处理器105对存储在日志存储单元104中的数据块执行加密或解密。
当针对存储在日志存储单元104中的数据块的加密或解密操作完成时，在步骤206中，加密/解密处理器105检测到加密或解密操作的完成，并向日志管理器102通知加密或解密操作的完成。
然后，在步骤207中，日志管理器102删除存储在日志存储单元104中的数据块以及存储在日志状态单元103中的状态值。
当与数据块列表相应的所有数据块的加密或解密操作没有完成时，在步骤208中，控制器检测到未完成，并在重复步骤203至步骤208的同时对与数据块列表相应的所有数据块执行加密或解密操作。
当与数据块列表相应的所有数据块的加密或解密操作完成时，在步骤208中，控制器检测到完成，并且在步骤209中，加密/解密处理器105从存储器108提取与加密或解密已经被完成的数据块相应的元数据块，以执行加密或解密操作。
在步骤209中，加密/解密处理器105可对存储在存储器108中的元数据块执行加密或解密。
此外，如果在步骤205中，在加密/解密处理器105对存储在日志存储单元104中的数据块执行加密或解密操作的同时，便携式终端的电源被断开，则在步骤206和步骤210中，控制器检测到便携式终端的电源被断开，并且在步骤211中断开便携式终端的电源。
接着参照图2B，当便携式终端的电源被接通时，在步骤212中，控制器检测到便携式终端的电源被接通，并且在步骤213中，日志管理器102检查日志状态单元103。
当指示日志存储单元104的存储状态的状态值存在于日志状态单元103中时，在步骤214中，日志管理器102检测到存在状态值，并在步骤215中，确定先前的加密或解密操作没有完成。当指示日志存储单元104的存储状态的状态值不存在于日志状态单元103中时，执行相应的功能。
通过步骤205至步骤209，日志管理器102从加密/解密处理器105请求针对存储在日志存储单元104中的数据块的加密或解密操作。
此外，日志管理器102通过存储在日志状态单元103中的状态值(即，存储在日志存储单元104的数据块的顺序)知道下一数据块。
因此，当针对存储在日志存储单元104中的数据块的加密或解密操作完成时，日志管理器102将与数据块列表中的下一数据块的信息相应的数据块存储在日志存储单元104中，从而可从没有被执行加密或解密操作的数据块开始执行加密或解密操作。
当在加密或解密操作完成之前电源被断开然后被接通时，根据本发明的示例性实施例的在便携式终端中执行数据的加密和解密的设备和方法从产生问题的点开始执行加密或解密操作，从而可安全地管理用户数据。
此外，仅对实际用户数据执行加密或解密操作，从而可将加密或解密处理时间最小化。
尽管已经参照本发明的特定示例性实施例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。

Claims (15)

1.一种在便携式终端中执行数据的加密或解密的设备，所述设备包括：
文件***分析器，通过文件***的元数据提取存储了实际用户数据的数据块的信息，以创建数据块列表；
日志管理器，进行控制从而将存储在存储器中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元中，并且当针对存储在日志存储单元中的数据块的加密或解密操作完成时删除存储在日志存储单元中的数据块。
2.如权利要求1所述的设备，其中，当数据块被存储在日志存储单元中时，日志管理器进行控制从而将指示日志存储单元的存储状态的状态值存储在日志状态单元中。
3.如权利要求2所述的设备，其中，存储在日志状态单元中的状态值是关于存储在日志存储单元中的数据块的信息，指示正被执行加密或解密的数据块的顺序，并且指示加密或解密是否已经完成。
4.如权利要求1所述的设备，其中，当在针对数据块的加密或解密操作完成之前，便携式终端的电源被断开然后被接通时，日志管理器通过存储在日志状态单元中的状态值检测到加密或解密操作没有完成，并进行控制从而请求加密/解密处理器对存储在日志存储单元中的数据块执行加密或解密。
5.如权利要求1所述的设备，其中，日志管理器进行控制，从而在存储在存储器中的数据块中仅有与所述数据块列表相应的数据块被顺序地存储在日志存储单元中。
6.如权利要求1所述的设备，其中，日志管理器进行控制，从而与所述数据块列表相应的存储器的数据块以日志大小的单位被存储在日志存储单元中，所述日志大小的单位对应于日志存储单元的大小。
7.如权利要求1所述的设备，还包括：
日志存储单元，存储被执行加密或解密的数据块；
日志状态单元，存储指示日志存储单元的存储状态的状态值；
加密/解密处理器，对存储在日志存储单元中的数据块执行加密或解密。
8.如权利要求7所述的设备，其中，当针对与所述数据块列表相应的数据块的加密或解密操作完成时，加密/解密处理器对元数据执行加密或解密操作。
9.一种在便携式终端中执行数据的加密或解密的方法，所述方法包括：
通过文件***的元数据提取存储了实际用户数据的数据块的信息，以产生数据块列表；
将存储在存储器中的数据块中的与所述数据块列表相应的数据块存储在日志存储单元中；
当针对存储在日志存储单元中的数据块的加密或解密操作完成时，删除存储在日志存储单元中的数据块。
10.如权利要求9所述的方法，其中，存储数据块的步骤包括：当数据块被存储在日志存储单元中时，将指示日志存储单元的存储状态的状态值存储在日志状态单元中。
11.如权利要求10所述的方法，其中，存储在日志状态单元中的状态值是关于存储在日志存储单元中的数据块的信息，指示正被执行加密或解密的数据块的顺序，并且指示加密或解密是否已经完成。
12.如权利要求9所述的方法，还包括：
当在针对数据块的加密或解密操作完成之前，便携式终端的电源被断开然后被接通时，检查日志状态单元；
当日志状态单元中存在状态值时，通过状态值检测到加密或解密操作没有完成，并对存储在日志存储单元中的数据块执行数据的加密或解密。
13.如权利要求9所述的方法，其中，在存储在存储器中的数据块中仅有与所述数据块列表相应的数据块被顺序地存储在日志存储单元中。
14.如权利要求9所述的方法，其中，存储在存储器中的数据块以日志大小的单位被存储在日志存储单元中，所述日志大小的单位对应于日志存储单元的大小。
15.如权利要求9所述的方法，还包括：当针对与所述数据块列表相应的数据块的加密或解密操作完成时，对元数据执行加密或解密操作。
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