一种数据备份的方法和数据备份的装置

摘要

本发明公开一种数据备份的方法和数据备份的装置，所述方法包括以下步骤：（S1）数据输入，承载、携带或者存储不同类型的数据信息；通过不同的存储介质实现数据信息的存储。（S2）数据存储控制，按照设置的时序规则、数据类型属性或者存储方式对存储器的访问进行控制。（S3）数据加密，防止外界数据环境干扰造成数据信息丢失。（S4）数据解密，解密存储介质上的数据信息，将通过字符串或者字母或者数字口令保护起来的数据信息解密，供用户使用。（S5）数据缓冲，将加密或者解密数据信息暂时存储起来。（S6）数据信息识别模块，用于识别、传递或者交互的数据信息，供用户使用。本发明实现数据信息交互与传递，提高了数据加密性和数据备份能力。

说明书

技术领域

本发明属于数据管理技术领域，且更具体涉及一种数据备份的方法和数据备份的装置。

背景技术

随着人工智能技术以及现代科技的飞速发展，信息系统面临着越来越多的挑战，尤其是在面对突发事件时，如果数据备份工作不及时，就会使数据信息丢失，严重时造成磁盘的失效、文件系统损坏等故障。当大量数据信息丢失事件发生时，就给用户带来不可弥补的问题。

现有技术的数据信息灾难备份技术存在以下技术弊端：

（1）存储设备的写性能会受到很大影响，数据信息在存储时，通常采用一种形式的硬件备份设备，这种方法不仅效率低下，还容易导致数据信息存储能力滞后。

（2）数据加密能力落后，在数据导入或者导出时，容易造成数据信息丢失，数据加密性能滞后。

（3）数据存储控制能力滞后，在多数据信息存储时间，控制范围比较狭窄，导致数据信息传递过程中容易出现明显停顿甚至崩溃的现象。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明公开一种数据备份的方法和数据备份的装置，不仅能够实现数据信息交互与传递，在数据传递过程中，数据加密性比较强，提高了数据传递过程中的交互能力，并且数据存储控制能力较好，提高了数据备份能力。

为了实现上述技术目的，本研究采用以下技术方案:

一种数据备份的方法，其中包括以下步骤：

（S1）数据输入，承载、携带或者存储不同类型的数据信息；通过不同的存储介质实现数据信息的存储；

（S2）数据存储控制，按照设置的时序规则、数据类型属性或者存储方式对存储器的访问进行控制；数据存储控制包括输入数据信息逻辑比较控制、输入数据信息计数控制、输入数据信息运算控制、输入数据信息纠错控制、数据存储输入、输出控制和供电控制；

（S3）数据加密，用于对存储介质上的数据信息通过字符串或者字母或者数字口令保护起来，防止外界数据环境干扰造成数据信息丢失；

（S4）数据解密，解密存储介质上的数据信息，将通过字符串或者字母或者数字口令保护起来的数据信息解密，供用户使用；

（S5）数据缓冲，将加密或者解密数据信息暂时存储起来，以供加密或者解密后的数据信息传递到主功能区域，以进行下一步的分析与计算；

（S6）数据信息识别模块，用于识别、传递或者交互的数据信息，供用户使用。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息逻辑比较控制方法为基于TTL逻辑规则的控制方法。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息计数控制方法为与、或、非、异、或计算规则或者加、减、乘、除、移位或者求补计算的控制方法。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息纠错控制采用CRC校验与多重数据冗余相结合的控制方法。

作为本发明进一步的技术方案，数据存储输入或者输出控制通过C语言命令或者C#语言命令实现。

为了实现上述技术目的，本研究采用以下技术方案:

一种数据备份的装置，其中硬件组件包括：

存储介质；用于承载、携带或者存储不同类型的数据信息，所述存储介质上集成设置有N个数据存储模块，其中N≥4；并且所述存储介质包括内存储器和外存储器，所述内存储器通过半导体存储芯片构成，所述外存储器包括存储模块；

存储控制模块；用于按照设置的时序规则、数据类型属性或者存储方式对存储器的访问进行控制；存储控制模块包括微处理器，与所述微处理器连接的逻辑比较模块、计数模块、运算器、ECC电路、数据存储接口和供电模块；

加密模块；用于对存储介质上的数据信息通过字符串或者字母或者数字口令保护起来，防止外界数据环境干扰造成数据信息丢失；

解密模块，解密存储介质上的数据信息，将通过字符串或者字母或者数字口令保护起来的数据信息解密，供用户使用；

数据缓冲模块，用于暂时存储起来，以供加密或者解密后的数据信息传递到主功能区域，以进行下一步的分析与计算；

数据信息识别模块，用于识别、传递或者交互的数据信息；在具体实施例中，包括数据字符串识别模块、数据指令识别模块或者数据逻辑识别模块；

数据输入/输出模块，用于输入或者输出识别或者传递过来的数据信息；

其中数据输入/输出模块与存储介质双向连接，加密模块的输出端与存储介质的输入端连接，存储介质的输出端与数据缓冲模块的输入端连接，数据缓冲模块的输出端与数据信息识别模块的输入端连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述外存储器至少包括软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（Memory Stick）、xD卡、磁盘阵列、近线存储器、光盘机、磁带机、磁带库或者固态硬盘；所述逻辑比较模块为 CMOS 逻辑、TTL 逻辑或则二极管逻辑电路的逻辑模块；所述计数模块为基于CD74HC系列或者TI SN74L系列的芯片的计算模块；所述ECC电路至少包括两个乘法器、两个加法器和两个寄存器。

作为本发明进一步的技术方案，加密模块包括加密算法芯片和与所述加密算法芯片连接的防攻破模块、数据传递接口、加密存储模块、输入FIFO和输出FIFO。

作为本发明进一步的技术方案，所述数据信息识别模块至少包括数据字符串识别模块、数据指令识别模块或者数据逻辑识别模块。

作为本发明进一步的技术方案，所述数据输入/输出模块为人脸识别模块或者指纹识别模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设计多个存储模块，能够实现不同类型数据的备份，有利于提高数据的存储能力。

本发明通过设置存储控制模块，能够实现不同类型数据信息的存储控制，提高了数据信息存储的控制能力，能够根据用户的具体需求进行控制、输出。

本发明通过ECC电路实现数据输入信息纠正，能够提高数据自我矫正能力，提高了数据计算能力。

本发明通过设置加密模块和解密模块，实现了备份数据信息的安全性能，在数据交互过程中具有重要的意义。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种数据备份方法的流程示意图；

图2为本发明一种数据备份装置的结构示意图；

图3为本发明一种数据备份装置的存储控制模块示意图；

图4为本发明一种数据备份装置中逻辑比较模块结构示意图；

图5为本发明一种数据备份装置中加密模块结构示意图；

图6为本发明一种数据备份装置中加密算法芯片示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1 方法

如图1所示，一种数据备份的方法，其中包括以下步骤：

（S1）数据输入，承载、携带或者存储不同类型的数据信息；通过不同的存储介质实现数据信息的存储；

（S2）数据存储控制，按照设置的时序规则、数据类型属性或者存储方式对存储器的访问进行控制；数据存储控制包括输入数据信息逻辑比较控制、输入数据信息计数控制、输入数据信息运算控制、输入数据信息纠错控制、数据存储输入、输出控制和供电控制；

在本发明中，时序规则是指时间的先后顺序，在进行数据存储时，首先设置时序，哪些数据信息需要存储，哪些第一时间存储，根据优先级技术特点，设置时序特征。这需要结合数据类型属性，根据这些数据特征不同，设置存储器访问的优先级以及先后顺序等。

（S3）数据加密，用于对存储介质上的数据信息通过字符串或者字母或者数字口令保护起来，防止外界数据环境干扰造成数据信息丢失；

（S4）数据解密，解密存储介质上的数据信息，将通过字符串或者字母或者数字口令保护起来的数据信息解密，供用户使用；

（S5）数据缓冲，将加密或者解密数据信息暂时存储起来，以供加密或者解密后的数据信息传递到主功能区域，以进行下一步的分析与计算；

（S6）数据信息识别模块，用于识别、传递或者交互的数据信息，供用户使用。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息逻辑比较控制方法为基于TTL逻辑规则的控制方法。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息计数控制方法为与、或、非、异、或计算规则或者加、减、乘、除、移位或者求补计算的控制方法。

作为本发明进一步的技术方案，输入数据信息纠错控制采用CRC校验与多重数据冗余相结合的控制方法。如何实现CRC校验与多重数据冗余相结合，本申请采用单片机控制系统进行控制，能够实现RAM、EEROM数据纠错和数据保护。在具体实施例中，CRC校验码的基本思想是利用线性编码理论，CRC 码是一种线性、分组的系统码。在K位信息码之后再拼接R位的校验码，整个编码长度为N 位，因此，这种编码又叫（N,K）码。CRC校验采用多项式编码方法，假设被处理的n比特的数据块可以看作是一个n-1 阶的二进制多项式。例如一个8比特的二进制数10111001可以表示为：x

在上述实施例中，数据冗余是一个字段在多个表里重复出现， 数据库规范化防止了冗余而且不浪费存储容量，用户应用时，可以设置数据冗余量，当CRC校验码达到一定的数据冗余量时，单片机控制系统发出报警声，提示用户及时纠错，或者通过单片机控制系统设置警示灯，通过声光报警的方式实现。

作为本发明进一步的技术方案，数据存储输入或者输出控制通过C语言命令或者C#语言命令实现，这根据命令需求可以自主选择。

实施例2 装置

如图2-图6所示，一种数据备份的装置，在硬件组件上包括存储介质、存储控制模块、加密模块、数据缓冲模块、数据信息识别模块和数据输入/输出模块，存储控制模块用于控制加密模块、数据缓冲模块、数据信息识别模块和数据输入/输出模块的工作，数据输入/输出模块与存储介质双向连接，加密模块的输出端与存储介质的输入端连接，存储介质的输出端与数据缓冲模块的输入端连接，数据缓冲模块的输出端与数据信息识别模块的输入端连接。

在本发明中，存储介质用于承载、携带或者存储不同类型的数据信息，包括内存储器和外存储器，所述内存储器通过半导体存储芯片构成，所述外存储器包括存储模块。

在具体实施例中，内存储器能够与存储控制模块直接嵌入式连接，其运行速度与存储控制模块或者计算机CPU（在其他实施例中）速度相匹配，其存储速度较快。外存储器包括但不局限于软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（MemoryStick）、xD卡、磁盘阵列、近线存储器、光盘机、磁带机、磁带库、固态硬盘等。

存储控制模块用于按照设置的时序规则、数据类型属性或者存储方式对存储器的访问进行控制。

在具体实施例中，控制内容包括地址信号、数据信号以及各种命令信号的控制，使主设备(访问存储器的设备)能够根据自己的要求使用存储器上的存储资源。存储控制器的作用主要就是进行接口的转换，将主设备发出的读、写等命令转换成存储器能够识别的信号，还要完成主设备与存储器之间地址译码、数据格式的转换(比如数据位宽)。

在具体实施例中，存储控制模块包括微处理器，与所述微处理器连接的逻辑比较模块、计数模块、运算器、ECC电路、数据存储接口和供电模块。

其中逻辑比较模块为 CMOS 逻辑、TTL 逻辑或则二极管逻辑电路的逻辑模块，本申请采用的TTL 逻辑电路的逻辑比较电路，当反相器输出电压v

计数模块为基于CD74HC系列或者T

运算器由算术逻辑单元ALU、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。能够实现加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。

ECC电路中的ECC是“Error Correcting Code”的简写，ECC是一种能够实现“错误检查和纠正”， ECC电路用于根据原始数据生成已编码数据，包括：两个乘法器；两个加法器；两个寄存器，用于存储原始数据的相应字节经过加法和/或乘法操作的结果数据。

在具体实施例中，还可以实用NAND Flash控制器,该控制器包括协议和ECC技术。该协议主要规范了高效的数据存储管理机制,以满足高性能、低成本、稳定、易用等的需求。其中,eMMC协议以其独特的优势,广泛应用于手机等移动设备。ECC技术保证了NAND Flash数据储存的可靠性,而LDPC(低密度奇偶校验码)是一种纠错性能优越的前向纠错编码(FEC),已经被提出应用于NAND Flash的ECC技术中。才具体实施例中，可以采用LDPC新型FEC的Nand Flash控制器。

在本发明中，加密模块用于对存储介质上的数据信息通过字符串或者字母或者数字口令保护起来，防止外界数据环境干扰造成数据信息丢失；

解密模块用于对存储介质上的数据信息通过字符串或者字母或者数字口令解密，供外界用户使用；

在具体实施例中，加密模块包括加密算法芯片和与所述加密算法芯片连接的防攻破模块、数据传递接口、加密存储模块、输入FIFO和输出FIFO，其中在具体实施例中，采用加密算法芯片为FPGA芯片EPlC12Q240C8，加密核的工作时钟设置为100 MHz，本地总线控制器工作于50 MHz时钟，两者之间采用异步FIFO进行时钟域隔离。设备驱动程序和上层应用程序的开发环境分另为Driver Studi03．2和Visual C++6．0。在加密时，采用Rijndael算法程序，能够实现对数据的加、解密操作。

工作过程中，密码算法核采用Rijndael算法，工作于加、解密速度较快的ECB模式。设计中，采用RAM存储扩展密钥，并在将扩展密钥写入RAM的同时，将加、解密首密钥写入寄存器，并以流水线方式读取当前轮密钥，从而避免了读RAM的数据延迟问题。SubBytes变换和ShiftRows变换采用查表方式实现，实现时将SubBytes与ShiftRows合为一体，使两部分延时仅取决于SubBytes变换的ROM。

在上述实施例中，本申请在该技术上，加入了防攻破模块、数据传递接口等，防攻破模块采用双层加密的方式，第一层采用Rijndael算法，第二层采用唯一的通过地址加密实现第二层加密，Rijndael算法是一个密钥分组加密的算法，通过置换（permutations ）和替换(substitutions）迭代加密，进过多轮操作形成密文。AES算是Rijndael算法的一种特殊实现，选的分组为128bit（16字节），密钥可以使用128、192 和 256bit三种。第二层数据加密方法通过输入记忆词，生成地址信息和二维码，通过这种方式实现超强加密。

数据缓冲模块用于暂时存储起来，以供加密或者解密后的数据信息传递到主功能区域，以进行下一步的分析与计算。

数据信息识别模块用于识别、传递或者交互的数据信息；在具体实施例中，包括数据字符串识别模块、数据指令识别模块或者数据逻辑识别模块。

数据输入/输出模块用于输入或者输出识别或者传递过来的数据信息。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。