基于FAT32文件系统的安全存储方案

摘要

随着信息技术的发展,移动存储设备得以迅速普及。但是移动存储设备的信息安全却经常被人们所忽视。移动存储设备的遗失很可能会造成重要信息的泄漏;在网络上,连接上计算机的移动存储设备经常遭受计算机病毒的攻击,从而使系统遭到破坏。对于移动文件存储设备,信息的安全性有如下需求:1.非设备所有者在没有用户许可的情况下无法操作设备的文件系统。2.非设备所有者即使将存储介质从设备上拆下,用其他方式对介质进行访问,仍然无法读取到有用的文件信息。3.当设备文件能够被合法操作时,设备能够防止计算机病毒木马程序对可移动文件存储设备的危害操作。本文根据这三个安全需求,设计了基于FAT32文件系统的安全存储方案。
　　本文的研究工作体现在以下方面:1.对AC4安全芯片进行研究,设计了仅支持私有传输协议并且私有传输协议可自由配置的加密文件存储设备。2.通过建立文件簇号索引表的方式为加密存储设备设计了内存低占用的终端用户操作界面。3.以通过USB总线对数据簇的传输为基本操作,设计了通过私有传输协议管理移动存储设备FAT32文件系统的计算机桌面客户端。在计算机上只能通过客户端对设备文件进行读写操作,从而使移动存储设备与计算机形成一个封闭的系统。计算机病毒程序无法利用操作系统通过标准的UFI指令篡改移动存储设备。
　　本文所设计的存储方案可以加强移动文件系统的安全性,避免非设备所有者对设备文件的操作以及互联网木马的破坏。设计方案可以为其他种类的终端设备提供安全性方面的设计参考。

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缩 略 语

第一章 绪论

1.1论文的研究背景

1.2论文的研究意义

1.3论文的研究内容与章节安排

第二章 数据存储相关技术

2.1 flash存储器与闪存映射层

2.2 FAT32文件系统

2.3数据加密

2.4本章小结

第三章 总体设计

3.1设计原理

3.2硬件架构方案

3.3软件架构方案

3.4设备与计算机通信协议框架

3.5本章小结

第四章 设备固件设计及实现

4.1设备系统配置信息的读取

4.2设备USB数据传输的实现

4.3可配置私有传输协议

4.4口令认证模块

4.5数据加密模块

4.6闪存映射层(FTL)

4.7文件显示模块设计

4.8本章小结

第五章 计算机客户端设计及实现

5.1 USB数据的发送和接受

5.2寻找配套设备

5.3文件系统的管理

5.4本章小结

第六章 性能与测试

6.1客户端功能测试

6.2兼容性测试

6.3本章小结

第七章 总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文