U盘及其数据管理装置和方法与流程

本发明涉及数据存储设备技术领域，特别是涉及一种u盘及其数据管理装置和方法。

背景技术：

u盘作为一种小型的移动存储盘，用于存储照片、资料、影像，只有拇指大小，实现便携式移动存储、大大提高了办公效率，使人类生活更便捷。

传统的u盘数据管理方式是将u盘连接电脑后，用户便可通过电脑对u盘进行数据读写操作，存在数据泄密的风险。传统的u盘数据管理方式存在数据管理可靠性低的缺点。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高数据管理可靠性的u盘及其数据管理装置和方法。

一种u盘数据管理装置，包括u盘控制板和指纹感应板，所述u盘控制板用于连接u盘的存储模块，所述指纹感应板通过加密数据链路连接所述u盘控制板，

所述指纹感应板用于进行指纹扫描得到指纹扫描数据，将所述指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过所述加密数据链路发送至所述u盘控制板；所述u盘控制板用于根据所述加密消息对所述存储模块进行数据管理操作。

上述u盘数据管理装置，指纹感应板进行指纹扫描得到指纹扫描数据，将指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板。u盘控制板根据加密消息对存储模块进行数据管理操作。将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

在一个实施例中，所述u盘控制板包括u盘控制器和通信接口，所述u盘控制器分别连接所述通信接口和所述存储模块，并通过所述加密数据链路连接所述指纹感应板，

所述u盘控制器用于通过所述通信接口接收指纹信息并发送至所述指纹感应板进行存储，以及根据所述指纹感应板发送的加密消息对所述存储模块进行数据管理操作。

u盘控制器通过通信接口接收指纹信息发送至指纹感应板进行存储，以便于用户进行指纹导入操作，且可根据实际需求对存储的指纹信息进行替换，提高了管理操作便利性。

在一个实施例中，所述通信接口为usb接口。用户可利用带有usb接口的设备与u盘控制器进行通信实现指纹数据的导入，操作简便快捷。

在一个实施例中，所述加密数据链路为rsa加密数据通信链路，所述加密消息为以rsa公钥加密的消息摘要；所述u盘控制板根据预设的rsa私钥对接收的以rsa公钥加密的消息摘要进行数据解析，并根据解析得到的数据对所述存储模块进行数据管理操作。

u盘控制板与指纹感应板通过rsa加密技术进行数据通信，安全性高，可有效防止数据传输过程中信息泄露，进一步提高了u盘的数据管理可靠性。

在一个实施例中，所述指纹感应板包括指纹感应控制器、指纹感应模组和数据存储器，所述指纹感应控制器连接所述指纹感应模组和所述数据存储器，并通过所述加密数据链路连接所述u盘控制板，

所述指纹感应控制器用于控制所述指纹感应模组进行指纹扫描得到指纹扫描数据，并将所述指纹扫描数据与所述数据存储器中存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过所述加密数据链路发送至所述u盘控制板。

指纹感应控制器利用指纹感应模组进行扫描得到指纹扫描数据，并与数据存储器中存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成加密消息发送至u盘控制板。通过指纹感应模组、数据存储器和指纹感应控制器分别进行指纹扫描、信息存储和消息发送处理，可降低指纹感应板的运行负荷且控制简便快捷。

在一个实施例中，所述指纹感应模组为超声波指纹感应模组。采用超声波指纹感应模组进行指纹采集，无需用户触摸也可进行指纹检测，能支持悬浮指纹解锁功能，提高了指纹扫描操作的便利性。

在一个实施例中，所述数据存储器为安全芯片。通过安全芯片存储指纹信息，避免信息泄露，同样可提高数据管理可靠性。

一种u盘数据管理方法，包括以下步骤：

指纹感应板进行指纹扫描得到指纹扫描数据；

所述将指纹感应板所述指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过所述加密数据链路发送至u盘控制板；

所述u盘控制板根据所述加密消息对u盘的存储模块进行数据管理操作。

上述u盘数据管理方法，指纹感应板将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

一种u盘，包括存储模块和上述u盘数据管理装置，所述u盘控制板连接所述存储模块。

上述u盘，将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板，u盘控制板根据加密消息对存储模块进行数据管理，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

在其中一个实施例中，所述存储模块为闪存存储器，数据存储快且支持断电存储，进一步提高了数据存储管理便利性。

附图说明

图1为一实施例中u盘数据管理装置的结构图；

图2为另一实施例中u盘数据管理装置的结构图；

图3为一实施例中u盘数据管理方法的流程图。

具体实施方式

在一个实施例中，一种u盘数据管理装置，如图1所示，包括u盘控制板110和指纹感应板120，u盘控制板110用于连接u盘的存储模块200，指纹感应板120通过加密数据链路连接u盘控制板110。

指纹感应板120用于进行指纹扫描得到指纹扫描数据，将指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板110；u盘控制板110用于根据加密消息对存储模块200进行数据管理操作。

u盘控制板110和指纹感应板120的具体类型并不唯一，可以是pcb(printedcircuitboard，印制电路板)板或其他类型的电路板。本实施例中，u盘控制板110和/或指纹感应板120为pcb板。u盘控制板110和/或指纹感应板120采用pcb板结构，制作简便且不容易损坏。其中，u盘控制板110可采用硬板制成，指纹感应板120采用fpc(flexibleprintedcircuit，软性线路板)软硬结合板制成，便于在u盘内设置指纹感应板120进行指纹采集，提高信息采集便利性。

指纹感应板120可预先存储指纹信息，在扫描得到指纹扫描数据后进行比对，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板110，以便u盘控制板110根据加密消息对存储模块200进行数据管理操作。具体地，若比对结果是指纹扫描数据与指纹信息匹配，则u盘控制板110具有对存储模块200中的保密的数据和文件进行操作的权限，例如用户可通过u盘控制板110对存储模块200中的保密数据进行读取、修改和新增等操作。若比对结果是指纹扫描数据与指纹信息不匹配，则u盘控制板110没有对存储模块200中的保密的数据和文件进行操作的权限。

指纹感应板120判定指纹扫描数据与指纹信息是否匹配的方式也并不唯一，在一个实施例中，指纹感应板120计算指纹扫描数据与指纹信息的相似度；若相似度大于或等于预设阈值，则对比结果是指纹扫描数据与指纹信息匹配；若相似度小于预设阈值，则对比结果是指纹扫描数据与指纹信息不匹配。预设阈值的具体取值并不唯一，具体地，指纹感应板120可分别提取指纹扫描数据与指纹信息的指纹特征值进行相识度计算，根据相似度与预设阈值的比较结果确定指纹扫描数据是否与指纹信息匹配，操作简便且可靠性高。

通过指纹扫描认证和通信加密技术对u盘中保密数据和文件进行管理，保证u数据存储的安全。此外，指纹感应板120还可发送中断信息至u盘控制板110，u盘控制板110在接收到中断信息后停止对存储模块200进行数据管理操作。例如，用户在读取u盘中的保密数据时，可在指纹扫描认证通过预设时长后提醒用户需要进行再次指纹认证，如果再次指纹认证失败或者没有检测到指纹扫描数据，则发送中断信息停止对保密数据的访问，若具有访问权限的用户在数据访问途中离开时可有效避免其他用户进行非法访问，进一步提高数据管理可靠性。可以理解，若存储模块200中存储有公开数据和文件，则用户无需进行指纹扫描也可直接通过u盘控制板100对存储模块200中的公开数据和文件进行数据管理操作。

上述u盘数据管理装置，指纹感应板120进行指纹扫描得到指纹扫描数据，将指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板110。u盘控制板110根据加密消息对存储模块进行数据管理操作。将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板110，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

在一个实施例中，加密数据链路为rsa加密数据通信链路，加密消息为以rsa公钥加密的消息摘要。u盘控制板110根据预设的rsa私钥对接收的以rsa公钥加密的消息摘要进行数据解析，并根据解析得到的数据对存储模块200进行数据管理操作。

rsa算法是一种非对称加密算法，使用不同的加密密钥与解密密钥，能同时用于加密和数字签名，易于理解和操作。u盘控制板110与指纹感应板120通过rsa加密技术进行数据通信，安全性高，可有效防止数据传输过程中信息泄露，进一步提高了u盘的数据管理可靠性。

u盘控制板110的具体结构并不唯一，在一个实施例中，如图2所示，u盘控制板110包括u盘控制器112和通信接口114，u盘控制器112分别连接通信接口114和存储模块200，并通过加密数据链路连接指纹感应板120。

u盘控制器112用于通过通信接口114接收指纹信息并发送至指纹感应板120进行存储，以及根据指纹感应板120发送的加密消息对存储模块200进行数据管理操作。通信接口114具体可与上位机连接，用户可在上位机运行app(application，计算机应用程序)进行指纹录入，上位机可以是电脑、移动终端等。此外，在指纹认证通过后，用户还可利用上位机通过通信接口114对u盘内的保密数据进行管理操作。

u盘控制器112的具体类型也不是唯一的，本实施例中，u盘控制器112为mcu(microcontrolunit，微控制单元)。u盘控制器112通过通信接口114接收指纹信息发送至指纹感应板120进行存储，以便于用户进行指纹导入操作，且可根据实际需求对存储的指纹信息进行替换，提高了管理操作便利性。

通信接口114的具体类型可以是usb(universalserialbus，通用串行总线)接口、rs232接口等。在一个实施例中，通信接口114为usb接口。用户可利用带有usb接口的设备与u盘控制器112进行通信实现指纹数据的导入，操作简便快捷。

指纹感应板120的具体结构也并不唯一，在一个实施例中，继续参照图2，指纹感应板120包括指纹感应控制122、指纹感应模组124和数据存储器126，指纹感应控制器122连接指纹感应模组124和数据存储器126，并通过加密数据链路连接u盘控制板110，具体连接u盘控制板110的u盘控制器112。

指纹感应控制器122用于控制指纹感应模组124进行指纹扫描得到指纹扫描数据，并将指纹扫描数据与数据存储器126中存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板110。具体地，指纹感应控制器122同样可采用mcu，指纹感应模组124和数据存储器126的类型也并不唯一。

本实施例中，指纹感应控制器122利用指纹感应模组124进行扫描得到指纹扫描数据，并与数据存储器126中存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成加密消息发送至u盘控制板110。通过指纹感应模组124、数据存储器126和指纹感应控制器122分别进行指纹扫描、信息存储和消息发送处理，可降低指纹感应板120的运行负荷且控制简便快捷。

在一个实施例中，指纹感应模组124为超声波指纹感应模组。超声波指纹感应模组124包括由发送器和接收器组成的超声波收发阵列，超声波收发阵列利用照射到触摸物的超声波的反射来获取触摸位置等信息。

其中，指纹感应模组124进行指纹扫描得到指纹扫描数据，包括：发射超声波进行扫描，并根据返回的超声波生成超声波感应信号；根据超声波感应信号获取指纹扫描数据。可以是对u盘上预设的感应区域进行超声波扫描，也可以是对u盘整体进行超声波扫描。若接收到返回波形则可认为检测到手指，根据返回的超声波生成超声波感应信号，以用作进行分析提取所需的信息。超声波具有穿透材质的能力，且随材质的不同产生大小不同的回波。当有手指按下时，由于皮肤与空气对于声波阻抗的差异，指纹的嵴与峪部位发生超声波反弹生成的感应信号会有所不同，通过感应信号的不同可体现反弹位置之间的深度变化，从而可以区分指纹嵴与峪所在的位置，得到指纹扫描数据。

本实施例中，采用超声波指纹感应模组进行指纹采集，无需用户触摸也可进行指纹检测，能支持悬浮指纹解锁功能，提高了指纹扫描操作的便利性。

在一个实施例中，数据存储器126为安全芯片，具体可采用vaultic等类型的安全芯片。通过安全芯片存储指纹感应控制器122接收的指纹信息，存储的信息只能被指纹感应控制器122读取，避免信息泄露，同样可提高数据管理可靠性。

在一个实施例中，一种u盘数据管理方法，基于上述u盘数据管理装置实现。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤s110：指纹感应板进行指纹扫描得到指纹扫描数据。

步骤s120：指纹感应板将指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板。

步骤s130：u盘控制板根据加密消息对u盘的存储模块进行数据管理操作。

u盘控制板和指纹感应板的具体类型并不唯一，本实施例中，u盘控制板和/或指纹感应板为pcb板。u盘控制板和/或指纹感应板采用pcb板结构，制作简便且不容易损坏。其中，u盘控制板可采用硬板制成，指纹感应板采用fpc软硬结合板制成，便于在u盘内设置指纹感应板进行指纹采集，提高信息采集便利性。

指纹感应板可预先存储指纹信息，在扫描得到指纹扫描数据后进行比对，根据对比结果生成对应的加密消息并通过加密数据链路发送至u盘控制板。以便u盘控制板根据加密消息对存储模块进行数据管理操作。具体地，若比对结果是指纹扫描数据与指纹信息匹配，则u盘控制板具有对存储模块中的保密的数据和文件进行操作的权限。若比对结果是指纹扫描数据与指纹信息不匹配，则u盘控制板没有对存储模块中的保密的数据和文件进行操作的权限。

指纹感应板判定指纹扫描数据与指纹信息是否匹配的方式也并不唯一，在一个实施例中，步骤s120中指纹感应板将指纹扫描数据与存储的指纹信息进行对比，包括：计算指纹扫描数据与指纹信息的相似度；若相似度大于或等于预设阈值，则对比结果是指纹扫描数据与指纹信息匹配；若相似度小于预设阈值，则对比结果是指纹扫描数据与指纹信息不匹配。预设阈值的具体取值并不唯一，具体地，指纹感应板分别提取指纹扫描数据与指纹信息的指纹特征值进行相识度计算，根据相似度与预设阈值的比较结果确定指纹扫描数据是否与指纹信息匹配，操作简便且可靠性高。可以理解，若存储模块中存储有公开数据和文件，则用户无需进行指纹扫描，可直接通过u盘控制板对存储模块中的公开数据和文件进行数据管理操作。

此外，步骤s130之后，该方法还包括u盘控制板接收到指纹感应板发送的中断信息后，停止对存储模块进行数据管理操作的步骤。用户在读取u盘中的保密数据时，可在指纹扫描认证通过预设时长后提醒用户需要进行再次指纹认证，如果再次指纹认证失败或者没有检测到指纹扫描数据，则发送中断信息停止对保密数据的访问，若具有访问权限的用户在数据访问途中离开时可有效避免其他用户进行非法访问，进一步提高数据管理可靠性。

上述u盘数据管理方法，指纹感应板将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

指纹感应板进行指纹扫描得到指纹扫描数据的方式并不唯一，在一个实施例中，步骤s110包括：发射超声波进行扫描，并根据返回的超声波生成超声波感应信号；根据超声波感应信号获取指纹扫描数据。

具体地，指纹感应板采用超声波指纹感应模组进行超声波指纹扫描、可以是对u盘上预设的感应区域进行超声波扫描，也可以是对u盘整体进行超声波扫描。若接收到返回波形则可认为检测到手指，根据返回的超声波生成超声波感应信号，以用作进行分析提取所需的信息。超声波具有穿透材质的能力，且随材质的不同产生大小不同的回波。

本实施例中，采用超声波指纹感应模组进行指纹采集，无需用户触摸也可进行指纹检测，能支持悬浮指纹解锁功能，提高了指纹扫描操作的便利性。

在一个实施例中，加密数据链路为rsa加密数据通信链路，加密消息为以rsa公钥加密的消息摘要。u盘控制板110根据预设的rsa私钥对接收的以rsa公钥加密的消息摘要进行数据解析，并根据解析得到的数据对存储模块200进行数据管理操作。

在一个实施例中，步骤s120之前，该方法还可包括u盘控制板接收指纹信息并发送至指纹感应板进行存储的步骤。具体地，u盘控制板包括u盘控制器和通信接口，u盘控制器通过通信接口接收指纹信息发送至指纹感应板进行存储，以便于用户进行指纹导入操作，且可根据实际需求对存储的指纹信息进行替换，提高了管理操作便利性。

进一步地，指纹感应板存储指纹信息的方式并不唯一，在一个实施例中，指纹感应板采用安全芯片存储指纹信息，通过安全芯片存储指纹感应控制器接收的指纹信息，存储的信息只能被指纹感应控制器读取，避免信息泄露，同样可提高数据管理可靠性。

在一个实施例中，一种u盘，包括存储模块和u盘数据管理装置，u盘控制板连接存储模块。

存储模块的具体类型并不唯一，在一个实施例中，存储模块为闪存存储器，具体可采用nandflash闪存卡等。利用闪存存储器保存数据，数据存储快且支持断电存储，进一步提高了数据存储管理便利性。

具体地，以nandflash闪存卡为例，nandflash闪存卡可与u盘控制器设置在同一块基板上，便于u盘控制器设置控制nandflash闪存卡的数据读写与开锁设置。nandflash闪存卡分为3区：cd-rom、public盘和personal盘，cd-rom用于存放运行程序，public盘可存放公开数据和文件，personal盘存放保密的数据和文件。开启personal盘需要根据接收指纹感应板的中断信息与rsa加密消息摘要内容仲裁。

上述u盘，将采集的指纹与存储的指纹进行对比，并生成加密消息发送至u盘控制板，u盘控制板根据加密消息对存储模块进行数据管理，通过增加指纹识别和通信加密技术进行u盘数据管理，保证u数据存储的安全，确保用户个人信息不会泄露，提高了数据管理可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。