CN2927179Y - 一种指纹安全存储u盘 - Google Patents

Abstract

一种指纹安全存储U盘，包括：U盘壳体及其相连接的USB接口，在U盘壳体内的主板上装有控制器以及通过线路与其相连接的指纹传感器、存储装置，USB接口；其中，存储装置分成具有不同功能的三个区，主程序区：主要存放指纹识别程序，并采用指纹驱动内置和变页技术，使授权用户可方更快捷的进入用户使用空间；隐藏区：用户不可见，主要用来存放指纹特征点的信息，程序可运行，但不能被复制；私密区：是授权用户使用的空间，进入私密区进行存储和读取文件，必须进行指纹验证，存储或读取文件时，采用bit级拆分算法或反算，完成加密和解密过程，该实用新型具有多层保护功能，使存储的数据更加安全，使用更加方便、快捷。

Description

一种指纹安全存储U盘

                          技术领域

本实用新型属于计算机***的硬件，特别涉及到一种带有指纹识别功能的存储装置。

                          背景技术

随着电子技术的发展，计算机的广泛应用，计算机的信息安全保密越来越受到重视，即使是作为文件的暂时移动，为了确保文件的安全也常常需要一种可靠的装置来对数据进行安全保管。目前，指纹识别技术已得到了广泛用，例如：中国专利公开号为CN1314655公开日为2001年9月26日发明名称为指纹硬盘，该申请案公开了一种将指纹识别器与硬盘有机结合的存储装置，利用指纹进行身份辩识，只有本人才能进入存储空间进行操作，比起传统的采用密码或其它密钥等方式，使存储的数据更加安全了，但是，该发明仅靠指纹识别技术仍然必免不了单独盗取存储芯片，并焊入到其它存储芯片控制板上，来窃取破译的可能。另外，传统的U盘，帽和壳体分离，帽很容易丢失，使用起来也很不方便。

                          实用新型内容

本实用新型的目的就是对已有技术存在的不足，提出一种除具有指纹辨识功能外，同时对存储的数据采用动态密钥加解密与bit级拆分存储、密钥与密文算法分离，使其具有多层保护功能的指纹安全存储U盘；

本实用新型的另一目的是采用指纹驱动内置及变页技术，使授权用户方便快捷地进入使用空间；

本实用新型的再一个目的是不用壳帽，可将U盘的USB接口和U盘壳体置于U盘壳套的凹槽内，以避免因壳帽丢失给用户带来的不便。

该实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

该实用新型主要包括U盘壳体及其相连接的USB接口，在U盘壳体内的主板上装有控制器、指纹传感器、存储装置，并且控制器分别通过线路与USB接口、指纹传感器、存储装置相连；

其中，USB接口：与计算机USB接口插接，用以交换信息及接受操作命令；指纹传感器：主要是采集个体指纹特征信息，用于指纹辨识；控制器：主要是协调指纹传感器、存储装置与计算机的工作，实现安全有序的对信息进行处理，并对USB总线上的数据进行加、解密，；存储装置：通过重建文件分配表和自建文件存储格式的方法将存储装置划割2-4个区，最好将存储装置划割成3个区，即主程序区、隐藏区、私密区；主程序区：主要存放指纹识别程序，并采用指纹驱动内置和变页技术，使授权用户可方更快捷的进入用户使用空间；隐藏区：用户不可见，主要用来存放指纹特征点的信息，以及为配合网络安全存放pkI等重要资料，程序可运行，但不能被复制；私密区：是授权用户使用的空间，在授权用户使用的私密区内，存储和读取文件时都要经过指纹识别程序，并经变页技术，进入授权用户使用空间，同时还要经过在控制器内的算法计算出的密钥加密与解密；数据加密时，加密密钥根据每次指纹认证特征点随机生成，不保存在flash内，解密时根据存储的特征点代码与加密文件特征码运算生成解密密钥；另外，为确保数据的安全，对存入的数据可同时采用加密与bit级拆分存储，即将每个字节按着bit拆分，拆分后的数据通过特定的硬件或软件算法，即按着不同的地址信息和文件标识存入存储芯片的不同区域或板载芯片中，并自建新的文件分配表，压缩后保存，读取数字时将该算法解密后并解压缩文件分配表到板载RAM中，实现数据的写入与读出。因此使用bit级拆分算法，文件存在于flash和控制器芯片内存储空间上，仅仅flash内部的数据是不完全的，因此采用反编译的方法逆向破译基本上是无效的。如读取数据，也必须进行指纹验证，并经过bit级拆分算法的逆运算解密，从而有效地防止了单独盗取flash进行U盘内部数据获取的手段。

该实用新型U盘的USB接口和U盘壳体通过轴与U盘壳套连接，可将USB接口和U盘壳体折叠置于U盘壳体凹槽内，不用壳帽，可避免因壳帽的丢失给用户带来的不便。

该实用新型的指纹传感器，采用半导体晶片技术制造的按压式电容传感器；存储装置，是采用NAND型Flash存储器；控制器是采用16位微处理器，并内置加、解密逻揖，支持NAND flash与USB高速通信，实现实时加、解密动作。

由于该实用新型采用了指纹识别技术，使得破解和盗用密码手段成为不可能。对存入Flash内的数据采用动态密钥加解密与bit级拆分算法存储数据，有效的防止了单独盗取flash芯片并焊入到其它的flash芯片控制板上来盗取U盘内部数据的手段。对存储装置空间进行划割，有利于对存储装置空间及控制器内部空间的综合管理，并使隐藏区内的程序不可被复制。在多层加密保护下使授权用户存储在私密区内的数据更加安全，同时由于采用变页技术及指纹驱动内置，USB接口和U盘壳体可折叠置于U盘壳套的凹槽内，使用户使用更加方便快捷。

                          附图说明

图1本实用新型的外部结构示意图

图2本实用新型的内部结构示意图

图3本实用新型实施例硬件配置结构示意图

图4本实用新型对数据进行加、解密的流程图

其中：1-U盘壳体2-U盘的USB接口3-指纹传感器4-U盘壳套的凹槽5-U盘壳套6-控制器7-存储装置.

                          具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明：

如图1和图2所示：本实用新型主要包括U盘壳体[1]及其相连接的USB接口[2]，在U盘壳体[1]内的主板上装有控制器[6]、指纹传感器[3]、存储装置[7]，并且控制器[6]分别通过线路与USB接口[2]、指纹传感器[3]、存储装置[7]相连；USB接口[2]和U盘壳体[1]通过轴与U盘壳套[5]连接，并可将USB接口[2]和U盘壳体[1]折叠置于U盘壳套[5]的凹槽[4]内，

其中：指纹传感器[3]，采用半导体晶片技术制造的按压式电容传感器；存储装置[7]，是采用NAND型Flash存储器；控制器[6]是采用16位微处理器并内置加密逻辑，支持NAND flash与USB高速通信。图3是本实用新型实施例硬件配置结构示意图

本实用新型是基于Windows系列操作***来设计应用软件，使其实现指纹图象的处理、数据的存储、存储器初始化等

对数据进行加、解密的过程，如图4所示：当将该实用新型的USB接口[2]***计算机的USB接口，自动弹出Run.exe双击进入指纹认证界面，启动指纹认证程序，通过控制器[6]控制打开指纹传感器[3]提取指纹信息，然后控制器[6]将指纹信息通过USB接口[2]送入计算机处理，如果是第一次登入该实用新型，息将以特征点的方式作为特征档经控制器[6]存入到存储装置[7]中的隐藏区，如再次登入需经指纹验证，对经指纹传感器[3]获取的指纹信息传送到控制器[6]，控制器[6]再将指纹信息经USB接口[2]送入计算机处理，并同存入到隐藏区内的指纹特征档进行比对，然后将比对结果信息经USB接口[2]返回控制器[6]，如比对成功，则变页算法启动，通过控制器[6]打开存储装置[7]中的私密空间供用户使用；同时加密和拆分算法也同时启动，并调入RAM供受权用户存储、提取数据使用。如比对失败则返回到指纹认证界面。

其中，变页算法：U盘的flash芯片存储机理是接照“页”为基本单位的。就像硬盘的扇区一样，它是信息存储的一种空间描述，每页有不同的地址信息，当用户读取页时，是接照USB协议所规定的特定的分区表，来找寻文件位置的。而“变页”技术，就是对分区表进行控制，采用指纹信息对分区表进行变换，计算机正常读取分区表信息时，由于缺少必要的指纹信息，此分区表并不被计算机识别，会认为是无效的分区表，就像flash空间内的“页”地址已经被置换一样；而真正的“页”地址，通过指纹加密后存储在板载芯片中，只有指纹认证通过后，才能把加密后的分区表解密调入板载RAM中参与运算，从而得到真实的“页”地址。

拆分算法：bit级拆分算法主要是，将每个字节按着bit拆分，拆分后的数据通过特定的硬件或软件算法，即按着不同的地址信息和文件标识存入存储芯片的不同区域或板载芯片中，并自建新的文件分配表，压缩后保存，读取数据时将该算法解密后并解压缩文件分配表到板载RAM中，实现数据的写入与读出。

Claims (3)

1、一种指纹安全存储U盘，主要包括U盘壳体[1]及其相连接的USB接口[2]，其特征是：在U盘壳体[1]内的主板上装有控制器[6]、指纹传感器[3]、存储装置[7]，并且控制器[6]分别通过线路与USB接口[2]、指纹传感器[3]、存储装置[7]相连；其中：USB接口[2]与计算机USB接口插接。

2、如权利要求1所述的一种指纹安全存储U盘，其特征是：该实用新型USB接口[2]和U盘壳体[1]通过轴与U盘壳套[5]连接，并可将USB接口[2]和U盘壳体[1]折叠置于U盘壳套[5]的凹槽[4]内。

3、如权利要求1或2所述的一种指纹安全存储U盘，其特征是：所说的指纹传感器[3]，采用半导体晶片技术制造的按压式电容传感器；所说的存储装置[7]，是采用NAND型Flash存储器；所说的控制器[6]是采用具有内置加密逻辑并支持NAND flash与USB高速通信的16位微处理器。