磁盘数据安全保密系统的设计与实现

摘要

随着信息化时代的到来,电子文档逐渐取代了纸质文件,成为人们日常工作、学习中必不可少的数据存储方式,随之而来的问题便是如何保证这些电子文档资料的安全,防止它们被未授权的用户访问或传播。加密技术是一门随着计算机技术发展而快速发展的科学,通过数据加密来保护重要的电子文档资料,可以有效地保证电子数据的安全。Windows系统自从80年代被微软公司开发出来以后,经历了几十个版本的升级和改进,目前已经成为世界上使用范围最广的个人电脑操作系统。因此Windows系统的数据安全也被越来越多的人们重视,微软公司从Windows2000操作系统开始就增加了针对NTFS文件分区的EFS加密功能,但由于EFS各方面的限制,EFS数据加密仍未被大多数用户接受。为了克服目前现有Windows文件加密系统的各种使用限制和不足,本文提出了一种全新的基于文件系统过滤驱动的磁盘数据安全保密系统。本文设计的磁盘数据安全保密系统(Hard Disken Cryption System,HDCS)是一个专门针对普通用户PC机磁盘数据的保密、隐藏和恢复的安全系统。在研究并分析了Windows系统是如何识别磁盘中的文件系统格式的基础上,本系统对非系统磁盘区进行了比较严谨且高效的加密处理。同时,利用了分层文件过滤驱动技术,实现了用户所有操作,如文件的读、写、执行等,对用户都是无影响和透明的,在使用过程中,用户并不会发觉磁盘加过密。此外,本系统还为管理员用户提供了对特殊文件的隐藏、MBR恢复等磁盘级的操作功能。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 硬件保护方案

1.2.2 软件保护方案

1.2.3 磁盘数据安全保护系统的性能评价

1.3 本文主要完成的工作

1.4 本文的章节安排

第二章 相关技术综述

2.1 文件系统

2.1.1 FAT32

2.1.2 NTFS

2.1.3 EFS

2.2 驱动程序

2.2.1 文件系统驱动

2.2.2 过滤驱动程序

2.3 数据加密

2.3.1 对称加密算法

2.3.2 非对称加密算法

2.3.3 不可逆加密算法

2.4 硬盘分区

2.5 身份认证

2.6 密钥管理

2.7 本章小结

第三章 系统设计

3.1 设计原则

3.2 设计目标

3.2.1 口令攻击

3.2.2 安全需求

3.3 总体设计

3.3.1 应用层

3.3.2 系统层

3.3.3 硬件层

3.4 系统功能架构及模块介绍

3.4.1 磁盘控制台

3.4.2 日志记录

3.4.3 分层文件过滤驱动

3.5 开发工具与运行平台

3.5.1 开发工具选择

3.6 小结

第四章 系统实现

4.1 数据加密功能的实现

4.2 文件隐藏功能的实现

4.2.1 隐藏文件或文件夹

4.2.2 恢复文件或文件夹

4.3 MBR 保护

4.3.1 算法描述

4.4 过滤加密驱动设计

4.4.1 算法描述

4.4.2 驱动程序加载

4.5 小结

第五章 系统性能测试

5.1 驱动调试

5.1.1 SOFTICE

5.1.2 WINDBG

5.1.3 查看输出

5.2 系统测试与验证

5.2.1 功能测试和验证

5.2.2 加密性能测试

5.3 小结

第六章 结束语

6.1 全文总结

6.2 未来工作

致谢

参考文献