一种可有效降低误销毁概率的存储设备的制作方法

1.本发明属于存储领域，具体涉及一种可有效降低误销毁概率的存储设备。


背景技术：

2.随着存储技术的发展，存储设备容量越来越大，应用越来越广。同时，随着社会进步，无论国家、企业、团体和个人对信息安全越来越重视。这就对存储设备中存储数据的安全性提出了更高的要求。
3.对于一些对信息安全比较敏感的领域，一旦信息存储设备发生外部非法操作，将对国家、企业或个人造成巨大损失。这就要求存储设备及时识别可能发生的信息泄露，及时对其存储的信息进行销毁，以避免非法用户对信息进行读取、写入、篡改等。
4.传统的提高数据存储安全性的方法主要有：
5.1、数据加密：
6.通过加密存储的方式对存储设备中的数据进行加密，以防止非授权人员读取和篡改数据。(《一种固态硬盘安全加密系统》，专利申请号：cn201019091001.0)
7.2、访问权限控制：
8.主要通过输入各种形式的密码或通过软件的方式对信息进行签名。
9.3、远程控制：
10.将存储设备作为终端，通过远程设备对其进行集中管理。一旦发现存储设备丢失，通过人工远程控制，销毁存储设备中存储的密钥和数据。gsm远程销毁(《一种智能销毁的固态硬盘》，专利申请号：cn201010194719.2)
11.然而，传统的方法都有各自的缺点：
12.数据加密：通过传统加密存储的方式对存储设备中的数据进行加密。由于存储协议的复杂性，采用简单加密算法容易被破解，采用复杂加密算法存在影响数据带宽、损失存储设备容量、延长响应时间、降低可靠性等问题。
13.访问权限控制：传统的安全策略是在存储设备接口上增加访问权限控制，但该方式也存在固有的安全缺陷。一旦存储设备壳被打开，可通过简单工具直接读取存储颗粒中存储的重要数据。
14.远程销毁：只有在管理人员明确知悉存储设备已被窃取的情况下才能被动启动销毁，此时存储设备中的数据可能早已被窃取或篡改。
15.由于硬件随机故障的客观存在，上述销毁方法均存在误销毁有效数据的可能。


技术实现要素：

16.(一)要解决的技术问题
17.本发明要解决的技术问题是如何提供一种可有效降低误销毁概率的存储设备，以解决现有的存储设备销毁方法均存在误销毁有效数据的可能的问题。
18.(二)技术方案
19.为了解决上述技术问题，本发明提出一种可有效降低误销毁概率的存储设备，该存储设备包括机壳结构、开盖检测单元、销毁控制单元、微动开关、主控单元和存储单元，
20.机壳结构件用于为存储设备提供物理防护；
21.开盖检测单元连接微动开关，在存储设备的紧固螺钉下增加微动开关，开盖检测单元用于通过微动开关检测各紧固螺钉的旋入、旋出，输出开盖监测结果；
22.销毁控制单元连接开盖检测单元，用于根据开盖监测结果识别非法操作和向主控单元输出销毁指令；
23.主控单元连接销毁控制单元和存储单元；主控单元包括：协议转换单元和销毁执行单元；协议转换单元用于实现存储协议到接口协议的转换，从存储单元获取数据或向存储单元存储数据；销毁执行单元用于执行销毁操作，销毁存储单元中的数据；
24.存储单元用于存储业务数据。
25.进一步地，所述存储设备包括6颗紧固螺钉，在每颗紧固螺钉下增加微动开关。
26.进一步地，当紧固螺钉拧紧，触发微动开关闭合，开盖检测单元检测到“1”；当紧固开关拧松，微动开关弹开，开盖检测单元检测到“0”。
27.进一步地，电源vcc连接微动开关的一端，微动开关的另一端通过电阻接地和连接开盖检测单元，当微动开关闭合时，开盖检测单元连接到vcc，检测到高电平，对应“1”，当微动开关弹开时，开盖检测单元接地，检测到低电平，对应“0”。
28.进一步地，销毁操作由销毁执行单元向存储单元先写全1，再写全0，再写全1。
29.进一步地，该存储设备还包括电源系统，电源系统包括电池、充放电电路、电源切换、掉电检测和低功耗控制，为存储设备提供不间断电力。
30.进一步地，所述紧固螺钉只有一种预置的正确打开顺序，在销毁控制单元中，通过单片机检测螺钉旋起顺序是否与预置顺序一致，若不一致，则启动存储设备数据销毁。
31.进一步地，在销毁控制单元预置测试程序，螺钉拧紧后，回拧半圈，螺钉抬起，触发微动开关打开，销毁控制单元检测到微动开关打开，驱动内置蜂鸣器响起，通知操作员触发销毁有效；若不响，返工检测各部件加工制造误差。
32.进一步地，销毁控制单元识别开盖顺序，若有某一个螺钉松动，也就是说在开盖前由“1”变“0”，那么销毁控制单元将忽略这个错误，不触发销毁。
33.进一步地，销毁控制单元通过软件对销毁信号进行高速采样，10us采集一次，采到3万个“0”才判断该螺钉实际抬起。
34.(三)有益效果
35.本发明提出一种可有效降低误销毁概率的存储设备，本发明外观和使用上与传统存储设备兼容；以常规的6颗螺钉为例，共有720种排列组合方式。若开盖顺序错误，则触发数据销毁，而正确的开盖顺序，已经在出厂前固化到了销毁控制单元的处理器静态存储区中，厂家作为绝密资料保存，有效防止非法开盖窃取信息；增加软件容错和回拧测试，有效防止误销毁；已在某型号项目中取得应用，通过了相关机构的验收和评审。
附图说明
36.图1为本发明的系统结构图；
37.图2为本发明的微动开关原理图；
38.图3为本发明的开盖检测原理图。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
40.本发明提出一种高可靠的数据销毁方法。当非授权人员企图打开存储设备外壳，对存储设备内部存储芯片进行读写时，立即对内部数据进行销毁。
41.本发明的可有效降低误销毁概率的存储设备包括机壳结构、开盖检测单元、销毁控制单元、微动开关、主控单元和存储单元。
42.机壳结构件用于为存储设备提供物理防护；
43.开盖检测单元连接微动开关，为了与传统存储设备兼容，不改变存储设备外观，在存储设备的螺钉下增加微动开关，开盖检测单元用于通过微动开关检测各螺钉的旋入、旋出，输出开盖监测结果。当紧固螺钉拧紧，触发微动开关闭合，开盖检测单元检测到该位为“1”。当紧固开关拧松，微动开关弹开，开盖检测单元检测到该位为“0”。如图2、3所示，电源vcc连接微动开关的一端，微动开关的另一端通过电阻接地和连接开盖检测单元，当微动开关闭合时，开盖检测单元连接到vcc，检测到高电平，对应“1”，当微动开关弹开时，开盖检测单元接地，检测到低电平，对应“0”。
44.销毁控制单元连接开盖检测单元，用于根据开盖监测结果识别非法操作和向主控单元输出销毁指令。
45.主控单元连接销毁控制单元和存储单元。主控单元包括：协议转换单元和销毁执行单元。协议转换单元用于实现存储协议到接口协议的转换，从存储单元获取数据或向存储单元存储数据；销毁执行单元用于执行销毁操作，销毁存储单元中的数据；
46.存储单元用于存储业务数据。销毁过程由销毁执行单元向存储单元先写全1，再写全0，再写全1。确保销毁前的数据无法被恢复。
47.本发明的可有效降低误销毁概率的存储设备还包括电源系统，电源系统包括电池、充放电电路、电源切换、掉电检测和低功耗控制，为存储设备提供不间断电力。
48.硬盘壳上有6颗紧固螺钉，若非授权人员企图打开硬盘，势必会拆除螺钉。而硬盘上6颗螺钉只有一种预置的正确打开顺序。在每颗紧固螺钉下增加微动开关。
49.在销毁控制单元中，通过一颗低成本的单片机检测螺钉旋起顺序是否与预置顺序一致，若不一致，则启动存储设备数据销毁。
50.为提高批量产品的可靠性。在工程实现过程中还需要关注下面两个问题：一个是出厂前的生产制造环节，一个是出场后的使用环节。
51.出厂前的生产制造环节。由于存储设备内部空间小，且微动开关触发行程很短，再加上生产、加工、制造过程中产生的公差，仅通过机械方式识别开盖顺序，很容易造成数据的误销毁。因此，在销毁控制模块中增加了出厂检验功能，以抵消硬件随机故障。为保证出厂的产品状态可靠，在销毁控制单元需预置测试程序，螺钉拧紧后，回拧半圈(相当于螺钉抬起，触发微动开关打开)。销毁控制单元检测到微动开关打开若，驱动内置蜂鸣器响起，通知操作员触发销毁有效；若不响，返工检测各部件加工制造误差。经上述测试没问题方可出厂。
52.出场后的使用环节。由于运输和使用过程中会出现小概率的螺钉松动。为保证不出现误销毁现象，增加软件容错方法。
53.经大量统计，设备出厂后由于硬盘螺钉和微动开关公差引起的硬件故障率为0.01％。硬件故障主要表现为，在按正常顺序开盖过程中，该抬起的未抬起或始终为抬起状态。在同一块存储设备上，同时出现两个硬盘螺钉和微动开关故障的概率为0.1/千万。因此，软件容错设计中，只需要忽略一个错误就可以满足绝大多数情况下的使用要求。具体实现是通过销毁控制单元识别开盖顺序，若有某一个螺钉松动，也就是说在开盖前由“1”变“0”，那么软件将忽略这个错误，不触发销毁。同时为防止振动和手工操作的不准确，增加300ms的软件去抖，对开启过程进行延时判断，有效防止误销毁。具体实现方法是销毁控制单元通过软件对销毁信号进行高速采样，10us采集一次，采到3万个“0”才判断该螺钉实际抬起。这样既保证了存储安全，又屏蔽了硬件随机故障。
54.针对固态盘体积小，硬件触发开关行程短；用户信息重要性，一旦销毁不容易恢复等特点，需在销毁控制模块中增加相应的防误销毁处理。本发明具有以下特点：
55.1、不改变固态盘外观。利用紧固螺钉作为开盖密码输入，外型上与普通存储设备没有区别。
56.2、简单加密算法(外部数据通过主控单元写入存储单元时进行重新排序，读出时恢复)+隐性拆盖销毁。
57.3、增加软件去抖。抵消震动、手工操作、电磁干扰等原因起的误销毁；
58.4、增加软件容错。通过销毁控制单元识别开盖顺序，若开盖顺序错误，立即销毁全盘数据；若开盖顺序正确，不销毁存储单元数据。为防止个别螺钉松动，导致原本正确的开盖顺序被识别为错误，进而导致数据被误销毁。增加软件容错算法。若有某一颗螺钉松动，也就是说某颗螺钉在开盖前由“1”变“0”，那么只要后续开盖过程中顺序正确，销毁控制单元将忽略这个错误，不触发销毁。举例说明：假设正确的开盖顺序为123456，且开盖前3号螺钉松动。那么，实际开盖时，软件识别到的开盖顺序为312456。这个顺序，销毁控制单元不会触发销毁。
59.5、设备出厂前增加回拧半圈测试程序。确保微动开关进入工作区。
60.经大量实际应用发现，通过上述措施，可有效降低由加密存储设备销毁模块硬件随机故障引起的不触发和误触发销毁概率。
61.本发明的可有效降低误销毁概率的存储设备具有以下优点：
62.1、外观和使用上与传统存储设备兼容；
63.2、以常规的6颗螺钉为例，共有720种排列组合方式。若开盖顺序错误，则触发数据销毁，而正确的开盖顺序，已经在出厂前固化到了销毁控制单元的处理器静态存储区中，厂家作为绝密资料保存，有效防止非法开盖窃取信息；
64.3、增加软件容错和回拧测试，有效防止误销毁；
65.4、已在某型号项目中取得应用，通过了相关机构的验收和评审。
66.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。