数据储存装置及其储存方法与流程

本发明关于一种数据储存装置及其储存方法，特别是有关于一种具有安全性以及弹性化的数据储存装置及其储存方法。

背景技术：

多年来，自人类文明走向科技化及现代化的浪潮至今，资料的保存技术发展已趋近完善及成熟。业界亦已开发出多样化的储存装置，其中又以固态硬盘(Solid-State Disk,SSD)为主流发展产品。

一般而言，固态硬盘从标准型2.5吋大小到小型的模块及芯片形式，逐渐提高使用率以替代传统硬盘(Hard-Disk Drive,HDD)。由于习用的固态硬盘皆以单一磁盘的方式运作，且主流固态硬盘所采用的序列高技术配置传输(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)接口在特性上，单一传输端口(Port)仅能用以连接及识别单一磁盘，故当一系统配置一固态硬盘供多个用户使用时，大致上可分为二种方式：其一为账号管理的方式，由操作系统的系统管理者对每个用户的磁盘使用额度及权限进行管理；其二则为多重引导的方式，将单一固态硬盘逻辑分割为最多四个磁盘主分割，以供不同使用者使用。

然而，前述的二种方式在低阶系统或将固态硬盘抽拔改采外接等使用情境下，皆可能直接被外部存取或经由软件破解而进行存取，在数据的安全性上仍显不足。此外，由于单一固态硬盘至多仅能逻辑分割为四个磁盘主分割，而使得系统管理处处受限，且于系统硬件成本上更添非必要的支出。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种数据储存装置及其储存方法，其可以利用固态硬盘内的控制单元以重新分割NAND闪存内的存取区块的大小及个数，以解决以上的问题。

本发明提供一种数据储存装置，其包含一实体储存区块、具有一唯一标 识符的一认证单元以及一控制单元。控制单元可电性连接此实体储存区块并接收此唯一标识符以产生一识别指令，且控制单元可根据此识别指令以产生一逻辑区块起始值以及一可使用容量，并根据此逻辑区块起始值及此可使用容量以决定在实体储存区块中的一实际存取区块，逻辑区块起始值为一正整数，且实际存取区块的大小小于等于实体储存区块的大小。

优选地，实体储存区块包含一NAND闪存或是一硬盘的磁盘。

优选地，控制单元为一控制器。

优选地，认证单元包含一USB随身盘或是一存储卡。

优选地，本发明的数据储存装置还包含检测读取装置，检测读取装置可电性连接至控制单元，且检测读取装置检测或读取认证单元的唯一标识符，并传送唯一标识符至控制单元。

优选地，检测读取装置为一射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)读取装置，认证单元可为一射频识别标签。

优选地，检测读取装置为一条形码扫描仪、一指纹传感器或是一虹膜传感器。

优选地，实际存取区块的个数大于等于4。

基于上述目的，本发明再提供一种数据储存装置，其包含一实体储存区块以及一控制单元。控制单元可电性连接实体储存区块，控制单元可根据一控制指令以产生多个逻辑区块起始值及相对应的多个可使用容量，并根据多个逻辑区块起始值及多个可使用容量以决定在实体储存区块中的多个实际存取区块。

优选地，多个实际存取区块分别对应多个唯一标识符，且多个唯一标识符的信息储存于控制单元中。

优选地，识别指令可包含多个唯一标识符的其中之一，且控制单元可根据识别指令以对应存取多个实际存取区块的其中之一。

基于上述目的，本发明再提供一种数据储存方法，其适用于一包含一控制单元、一认证单元以及一实体储存区块的数据储存装置上，此认证单元包含一唯一标识符，此储存方法包含下列步骤。根据唯一标识符以产生识别指令。根据识别指令以产生逻辑区块起始值以及可使用容量。根据逻辑区块起始值及可使用容量以决定在实体储存区块中的实际存取区块。在实际存取区 块上执行存取动作，存取动作包含档案的读写动作或实际存取区块的格式化动作。

优选地，本发明的数据储存方法还包含由控制单元接收认证单元的唯一标识符。

优选地，认证单元包含一USB随身盘或是一存储卡。

优选地，本发明的数据储存方法还包含利用检测读取装置以检测或读取认证单元的唯一标识符，并传送唯一标识符至控制单元。

优选地，检测读取装置为一射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)读取装置，认证单元可为一射频识别标签。

优选地，检测读取装置为一条形码扫描仪、一指纹传感器或是一虹膜传感器。

承上所述，依据本发明数据储存装置及其储存方法，可具有多个下述优点：

(1)可将储存装置分割成多个实际存取区块，使得多个使用者可共享此单一储存装置，且用户数量无上限，除了可降低系统管理的限制外，更可进一步降低系统的硬件成本。

(2)可根据唯一标识符来存取对应欲使用的实际存取区块，以避免未经认可的用户存取此储存装置或以软件破解此储存装置。

附图说明

图1为本发明的数据储存装置的方块图。

图2为本发明的数据储存装置的示意图。

图3为本发明的数据储存装置的另一实施例的方块图。

图4为本发明的数据储存装置的另一实施例的示意图。

图5为本发明的数据储存装置的第二实施例的方块图。

图6A为本发明的数据储存装置的第二实施例的第一示意图。

图6B为本发明的数据储存装置的第二实施例的第二示意图。

图6C为本发明的数据储存装置的第二实施例的第三示意图。

图6D为本发明的数据储存装置的第二实施例的第四示意图。

图7为本发明的数据储存方法的流程图。

具体实施方式

为利于了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书的用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

请参阅图1，其为本发明的数据储存装置的方块图。如图所示，数据储存装置100可包含一实体储存区块10、一控制单元20以及一认证单元30，其中实体储存区块10可为一NAND闪存或是一硬盘的磁盘，控制单元20可为一控制器，认证单元30可为一储存有一唯一标识符31的USB随身盘或是一存储卡，且此控制单元20电性连接至实体储存区块10。

在此实施例中，数据储存装置100可电性连接至一电子装置，如计算机、笔记本电脑或是工作站，由此电子装置产生一存取指令并传送至控制单元20上，再由此控制单元20存取在实体储存区块10上所储存的数据，进而回传此数据至此电子装置上。而认证单元30可透过一相对应的端口连接至此电子装置上，例如一USB端口或是一卡片阅读机，进而由此电子装置传送包含此认证单元30上的唯一标识符31的一识别指令21至控制单元20。

在本实施例中，控制单元20可根据识别指令21以产生预定义的一逻辑区块起始值22以及一可使用容量23，并根据此逻辑区块起始值22及可使用容量23以决定在实体储存区块10中的一实际存取区块11，其中此逻辑区块起始值22为一正整数，且实际存取区块11的大小小于等于实体储存区块10的大小。

不同于现有技术，本发明并不存在将单一固态硬盘逻辑分割为最多4个磁盘主分割的限制，本发明所分割出来的实际存取区块11的个数可大于等于4，换言之，本发明的实际存取区块11即等于现有技术中的磁盘主分割，且相较于现有技术，本发明则更具弹性。且用户将其所持有的认证单元30插入至电子装置后，用户只能在实体储存区块10内存取其唯一标识符31所对应的实际存取区块11，且使用者无法得知是否有其他的实际存取区块11存在，更无法存取或窥探其他实际存取区块11内的数据。因此，亦可以提高使用此数据储存装置100时的一安全性。

请参阅图2，其为本发明的数据储存装置的示意图。并请一并参考图1。在本实施例中的数据储存装置100以一固态硬盘来举例实例，而实体储存区块10、控制单元20以及认证单元30则分别以一NAND闪存、控制器以及一USB随身盘来举例实施。如图2所示，在此实体储存区块10的寻址可以1024个逻辑区块地址(Logical Blocking Address)LBA0～LBA1023来表示，其中LBA0表示可存取的第一个逻辑区块，LBA1023则表示可存取的第1024个逻辑区块，而由于逻辑区块地址的寻址技术为计算机相关领域中具有通常知识着所熟之的现有技术，故在此不进行赘述。

而在本实施例中，当认证单元30插入至计算机主机51的USB端口后再进行开机的动作时，此计算机主机51可立即将认证单元30上的唯一标识符31以一识别指令21的形式传送至控制单元20，此时控制单元20可根据此唯一标识符31以得到在实体储存区块10上所能存取的一实际存取区块11。值得一提的是，控制单元20内可事先储存每一个唯一标识符31所对应的一实际存取区块11的逻辑区块起始值22以及可使用容量23。

详细地说明，取得此实际存取区块11的方式是根据预定义的逻辑区块起始值22以及可使用容量23来决定，举例来说，此逻辑区块起始值22的默认值可为LBA50，而可使用容量23的默认值可为78，则实际存取区块11则可以有78个逻辑区块，即LAB50～LBA127。在本实施例中，此可使用容量23以逻辑区块的个数来举例实施，但并不以此为限，其亦可以直接以一存取空间的大小来表示，如10GB。

更进一步地说，当计算机主机51的操作系统下达一数据的写入命令给数据储存装置100时，此时由控制单元20解读此数据的写入命令在实体储存区块10上的一地址，例如此地址可为LBA10，而同时控制单元20亦将此地址再加上逻辑区块起始值22，即LBA50，使得此数据的实际写入地址则是在LBA60的逻辑区块地址上。如此一来，计算机主机51可根据不同的唯一标识符31提供不同的实际存取区块11给一使用者，且此使用者可以在此实际存取区块11上拥有超级使用者的权限，如进行系统的重灌、实际存取区块11的格式化等。

请参阅图3及图4，其为本发明的数据储存装置的另一实施例的方块图及示意图。如图3所示，与上述实施例的差异在于此实施例的数据储存装置 100可还包含一检测读取装置40，此检测读取装置40电性连接至控制单元20，且检测读取装置40可用以检测或读取认证单元30的唯一标识符31，并传送唯一标识符31至控制单元20，其中此检测读取装置40可包含一射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)读取装置、一条形码扫描仪、一指纹传感器或是一虹膜传感器。

如图4所示，在本实施例中，本实施例中的数据储存装置100以一固态硬盘来举例实例，而实体储存区块10、控制单元20、认证单元30以及检测读取装置40则分别以一NAND闪存、控制器、一RFID卷标以及一RFID读取装置来举例实施。

用户可在计算机主机51开机之前将检测读取装置40连接至计算机主机51上，并将此认证单元30放置于检测读取装置40的一有效检测范围之内。而当计算机主机51开机之后，此检测读取装置40便可直接将所检测到的唯一标识符31传送至计算机主机51，再由此计算机主机51将此唯一标识符31传送至数据储存装置100的控制单元20内。

接着控制单元20可以根据此唯一标识符31来产生预定义的一逻辑区块起始值22以及一可使用容量23，进而决定在实体储存区块10中的一实际存取区块11。其中此实际存取区块11的产生方式已于上述实施例描述，故在此不进行赘述。

由以上可以得知，本发明的一较佳实施例应用此数据储存装置于一计算机教室或是一实验室中，其可支持多个使用者于不同时段使用同一台计算机，其中每一个使用者都拥有包含一唯一标识符的一认证单元，且用户可以利用此唯一标识符来存取计算机中所事先定义的实际存取区块，值得一提的是，每一个使用者都可以拥有一超级使用者的权限来存取此实际存取区块，且此实际存取区块的个数可大于等于4。

请参阅图5，其为本发明的数据储存装置的第二实施例的方块图。如图5所示，数据储存装置200可包含一实体储存区块210以及一控制单元220，其中此实体储存区块210可包含一NAND闪存或是一硬盘的磁盘，而此控制单元220可为一控制器，且此控制单元220电性连接至实体储存区块210。在此实施例中，数据储存装置200电性连接至一主机，并从主机接收一控制指令62以分割实体储存区块210上的多个实际存取区块211，其中此控制指令 62可包含多个逻辑区块起始值222、相对应的多个可使用容量223以及多个唯一标识符231。

进一步的说明，当控制单元220根据控制指令62分割多个实际存取区块211时，控制单元220只需储存此多个唯一标识符231及其所对应的逻辑区块起始值222以及可使用容量223。

如先前实施例所描述，当此控制单元220接收到一唯一标识符231并用以产生一识别指令221时，此识别指令221便可根据此唯一标识符231以对应到预定义的逻辑区块起始值222及可使用容量223，进而得到实际存取区块211的逻辑区块地址，其中相关的寻址方式已于上述实施例中描述，故在此不进行赘述。

请参阅图6A至图6D，其为本发明的数据储存装置的第二实施例的第一示意图至第四示意图。请一并参阅图5，如图6A所示，在此实施例中，数据储存装置200为一固态硬盘，实体储存区块210的大小以1TB来举例实施，且此数据储存装置200连接至一计算机主机251。值得一提的是，由于本发明有关于将数据储存装置200上的实体储存区块210进行重新分割，故须在BIOS加载硬盘启动扇区前进行实体储存区块210的分割动作。

在此实施例中，用户可以在计算机主机251开机前将含有一系统标识符的认证单元230插入至此计算机主机251上，而当计算机主机251开机后，则可以由BIOS认证此系统标识符并通知控制单元220，让用户可以进行实体储存区块210的分割动作，其中此系统标识符表示该用户具有变动此实体储存区块210的一完整权限。值得一提的是，使用者亦可以以其他方式来拥有此完整权限，例如在计算机主机251开机时弹出一窗口，并要求用户在此窗口输入一密码，一旦密码符合之后，再由计算机主机251执行一应用程序的服务，以提供用户进行分割此实体储存区块210的动作。

以下说明用户透过计算机主机251分割此实体储存区块210的过程。首先，用户可以透过计算机主机251上的一应用程序得知目前此数据储存装置200的大小，并将其显示在计算机主机251的屏幕60上。如图6A所示，在此屏幕60显示四个实际存取区块211的逻辑区块起始值以及可使用容量，而由于每一实际存取区块211具有均等的大小，故可以得知其大小分别为250GB，其中此四块实际存取区块211的逻辑区块地址的范围分别为LBA0～ LBA255、LBA256～LBA511、LBA512～LBA767以及LBA768～LBA1023，其示意图可参考图6B。

接着，用户可以透过此应用程序变更此数据储存装置200上实际存取区块211的大小，如图6C所示，使用者可视需求设定不同的逻辑区块起始值和可使用容量，进而产生不同的实际存取区块211，如图6D所示。值得一提的是，透过此方式所分割出来的实际存取区块211的个数可大于等于4，且在控制单元220里将分别储存对应此多个实际存取区块211的唯一标识符231。

之后，当有另一使用者利用其中一个唯一标识符231来存取此数据储存装置200时，控制单元220可根据所接收到的唯一标识符231来产生一识别指令221，进一步地，控制单元220再根据此识别指令221来存取其对应的一实际存取区块211，例如从LBA 128～LBA 257的实际存取区块211，其实际存取方式已于上述实施例描述，故在此不进行赘述。

请参阅图7，其为本发明的数据储存方法的流程图。如图所示，此数据储存方法适用于一包含一控制单元、一认证单元以及一实体储存区块的数据储存装置上，其包含下列步骤。

步骤S11根据一唯一标识符以产生一识别指令。

步骤S12根据识别指令以得到一逻辑区块起始值以及一可使用容量，其中此逻辑区块起始值及可使用容量可事先储存于控制单元内。

步骤S13根据逻辑区块起始值及可使用容量以决定在实体储存区块中的一实际存取区块。

步骤S14在实际存取区块上执行一存取动作，其中此存取动作包含档案的读写动作或实际存取区块的格式化动作。

在此数据储存方法中，还包含由控制单元接收一认证单元的唯一标识符，其中此认证单元可包含一USB随身盘或是一存储卡。

在此数据储存方法中，还包含利用一检测读取装置以检测或读取认证单元的唯一标识符，并传送唯一标识符至控制单元。其中此检测读取装置可为一射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)读取装置，认证单元可为一射频识别标签。但不以此为限，检测读取装置亦可以为一条形码扫描仪、一指纹传感器或是一虹膜传感器，而认证单元则可分别为一条形码或是人体的一指纹或虹膜。

综合以上所述，本发明的数据储存装置及其储存方法的确可将储存装置分割成多个实际存取区块，让多个使用者共享此单一储存装置，除了可降低系统管理的限制外，也可进一步降低系统的硬件成本。而透过唯一标识符来存取对应实际存取区块的方式，也可以增加此储存装置的安全性，以同时达到简化系统管理、实现多重引导以及数据安全防护等功效。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求书中。