專利名稱：自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)存儲資料的保護(hù)，尤其是一種自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，可將儲存裝置的保護(hù)區(qū)域依自訂方式重新安排其地址編排順序以存取資料，并于資料儲存前及讀取后分別作加密及解密處理，以達(dá)到保護(hù)儲存資料的效果。
本發(fā)明的自訂儲存裝置的保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，該儲存裝置系其儲存空間可使用一設(shè)定的儲存單位分割為復(fù)數(shù)個單位并予以依序編號為地址的裝置，而電腦系統(tǒng)存取其資料時利用指定地址的方式來指定儲存位置；該資料保護(hù)裝置包含有一儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組，及一資料加解密模組；本發(fā)明是依據(jù)地址轉(zhuǎn)換密鑰CNVkey及儲存裝置的保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列(Pi，i＝0，1，...，n)產(chǎn)生一地址轉(zhuǎn)換法則，利用該地址轉(zhuǎn)換法則建立一保護(hù)區(qū)域地址對映表，其將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列(Pi，i＝0，1，...，n)轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列(Si，i＝0，1，...，n)，于資料存入儲存裝置前利用加密密碼及加密演算法則將原始資料(Di，I＝0，1，...，m)加密為加密資料(Ri，i＝0，1，...，k)，然后將系統(tǒng)指定儲存的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列(Ui，i＝0，1，...，X)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列(Vi，i＝0，1，...，x)后進(jìn)行儲存。讀取資料時，則利用地址轉(zhuǎn)換法則或保護(hù)區(qū)域地址對映表，將系統(tǒng)指定讀取的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列(Ui，i＝0，1，...，X)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列(Vi，i＝0，1，...，X)后讀取儲存的加密資料(Ri，i＝0，1，...，k)，再利用解密密碼及解密演算法則將所讀出的加密資料(Ri，i＝0，1，...，k)解密回原始資料(Di，i＝0，1，...，m)。前述的保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列系指電腦系統(tǒng)在未利用本發(fā)明的資料保護(hù)裝置下依序存取該保護(hù)區(qū)域所有儲存位置時所指定的預(yù)設(shè)地址所成的數(shù)列；而儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列則是指電腦系統(tǒng)執(zhí)行該保護(hù)區(qū)域內(nèi)的資料存取動作時所指定的儲存位置的預(yù)設(shè)地址所成的數(shù)列。
一般未使用本發(fā)明的資料保護(hù)裝置或使用該資料保護(hù)裝置但未依相同方式編排保護(hù)區(qū)域地址順序的電腦系統(tǒng)無法正確讀取儲存裝置保護(hù)區(qū)域內(nèi)的資料，進(jìn)而達(dá)到防止儲存資料被正確且完整讀出而遭到竊取及破解。
在更詳細(xì)敘述本發(fā)明之前，在此需說明的是，在整個揭露的過程中對于相同功能的元件將會使用相同的參考編號。請參閱

圖1所示，為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的主要功能方塊圖，其中硬件系統(tǒng)10包括一電腦11用于提供資料加解密模組20與儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25，以及一周邊儲存設(shè)備12包含儲存裝置30。請參閱圖2所示，為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的主要功能方塊圖，其中硬件系統(tǒng)10包括一電腦11用于提供資料加解密模組20，以及一周邊儲存設(shè)備12用于提供儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25并包含儲存裝置30。請?jiān)賲㈤唸D3所示，為本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的主要功能方塊圖，其中硬件系統(tǒng)10包括一電腦11，以及一周邊儲存設(shè)備12用于提供資料加解密模組20與儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25并包含儲存裝置30。
儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25提供以下功能(1)依據(jù)地址轉(zhuǎn)換密鑰95及保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70設(shè)定地址轉(zhuǎn)換法則60，利用地址轉(zhuǎn)換法則60建立保護(hù)區(qū)域地址對映表65，其將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列75；及(2)利用保護(hù)區(qū)域地址對映表65，得出儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80所對映的儲存區(qū)間自訂地址序列85；或依據(jù)地址轉(zhuǎn)換法則60，計(jì)算得出儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80所對映的儲存區(qū)間自訂地址序列85。
資料加解密模組20提供以下功能(1)依據(jù)加密密碼90及加密演算法則40將原始資料50加密為加密資料55；及(2)依據(jù)解密密碼92及解密演算法則45將加密資料55解密為原始資料50。
儲存資料至儲存裝置的保護(hù)區(qū)域時，首先利用資料加解密模組20將原始資料50加密為加密資料55，再利用儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25得出系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80所對映的儲存區(qū)間自訂地址序列85，然后將加密資料儲存至自訂地址序列85所對應(yīng)的儲存位置。反之，讀取資料時，則利用儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25得出系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80所對映的儲存區(qū)間自訂地址序列85，再從自訂地址序列85所對應(yīng)的儲存位置讀出儲存的加密資料55，然后利用加解密模組20解密出原始資料50。上述的地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)與加解密密碼(90)(92)的取得可以為經(jīng)由使用者輸入、系統(tǒng)直接于儲存裝置讀取、或透過電腦周邊裝置或網(wǎng)絡(luò)讀取。
上述系本發(fā)明主要功能方塊圖，其使用該資料保護(hù)裝置的初始設(shè)定過程詳述如下(一)將儲存裝置(30)的儲存空間使用一設(shè)定的儲存單位分割為復(fù)數(shù)個單位并予以依序編號為地址，稱之為預(yù)設(shè)地址。其中，該儲存單位的大小可以不同于一般電腦系統(tǒng)使用的單位，而是將系統(tǒng)使用的單位加以轉(zhuǎn)換所得的數(shù)值。又其中該保護(hù)區(qū)域可為該儲存裝置(30)的全部儲存空間或部分儲存空間，又該空間可為連續(xù)空間或不連續(xù)空間。
(二)利用儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25，其依據(jù)地址轉(zhuǎn)換密鑰95及儲存裝置中欲保護(hù)的區(qū)域的保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70(Pi，i＝0，1，...，n)決定一地址轉(zhuǎn)換法則60，利用地址轉(zhuǎn)換法則60建立保護(hù)區(qū)域地址對映表65，其將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70(Pi，i＝0，1，...，n)轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列75(Si，i＝0，1，...，n)，該地址轉(zhuǎn)換法則60可為具有可再制性質(zhì)，即使用相同的地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)于相同的保護(hù)區(qū)域會產(chǎn)生相同的地址轉(zhuǎn)換結(jié)果，或具有不可再制性質(zhì)，如利用隨機(jī)方式產(chǎn)生一組無法重制的亂數(shù)，即使用相同的地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)于相同的保護(hù)區(qū)域不一定會產(chǎn)生相同的地址轉(zhuǎn)換結(jié)果。地址轉(zhuǎn)換法則60的實(shí)踐為利用地址轉(zhuǎn)換密鑰95及保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70(Pi，i＝0，1，...，n)為參數(shù)所產(chǎn)生的值域與定義域相同的函數(shù)，且所設(shè)定的函數(shù)必須具備于定義域(Pi，i＝0，1，...，n)至值域(Si，i＝0，1，...，n)滿足一對一且映成的條件。該函數(shù)包括多項(xiàng)式函數(shù)、三角函數(shù)、動態(tài)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、隨機(jī)亂數(shù)函數(shù)等等。
以下茲列舉幾種函數(shù)產(chǎn)生的方式說明(A)利用保護(hù)區(qū)域地址范圍為參數(shù)，請參閱圖4所示，保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70為(0，1，...，1000)，所以其地址的范圍為0～1000，設(shè)定地址轉(zhuǎn)換法則60為f(x)＝1000-x因而地址轉(zhuǎn)換法則60將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70(0，1，...，1000)轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列75(1000，999，...，0)。
(B)利用地址轉(zhuǎn)換密鑰及保護(hù)區(qū)域地址范圍為參數(shù)，請參閱圖5所示，保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70為(0，1，...，499)，地址轉(zhuǎn)換密鑰95為“a1K9”，也就是其地址轉(zhuǎn)換ASCII字元碼為97-49-75-57，首先將字元碼序列以未使用的字元碼128填補(bǔ)，即構(gòu)成字元碼序列97-49-75-57-128-128-128-128...，設(shè)定地址轉(zhuǎn)換法則60為 所以地址轉(zhuǎn)換法則60將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列70(0，1，...，96...，145...，220，...，227，...，499)轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列75(96，95，...，0...，97...，146，...，221，...，406)。
其儲存資料于儲存裝置保護(hù)區(qū)域的過程與步驟詳述如下(一)利用資料加解密模組20，依據(jù)加密密碼90及加密演算法則40將原始資料50(Di，i＝0，1，...，m)加密為加密資料55(Ri，i＝0，1，...，k)，其中原始資料50總長度大于或等于加密資料總長度55。此舉乃用以使各儲存單位的資料間不具可識別的連續(xù)性質(zhì)，以防止利用資料的可識別的連續(xù)特性將資料正確且完整讀出，進(jìn)而加強(qiáng)儲存資料的保護(hù)。又其中加解密演算法則(40)(45)可為對稱式加解密運(yùn)算或非對稱式加解密運(yùn)算。以下列加密演算法則說明
令使用的加密密碼90為“SSun”，則其加密ASCII字元碼為0x53-0x53-0x75-0x6E，采取對稱式演算法則，設(shè)定加密演算法則40為 i為8至0，此處“～”代表“Exclusive Or”運(yùn)算，且Xi的長度單位為32bit。
請參閱圖6所示，加密演算法則40原始資料50(0x645BCF98，0x6839274D，0x4B652188，...，0x7890123E)加密為加密資料55(0x3708BAF6，0x0C62E8D5，0x235C06C5，...，0x5EA5B9CC)。
(二)利用儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25，依照保護(hù)區(qū)域地址對映表65或直接使用地址轉(zhuǎn)換法則60，將系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80(Ui，i＝0，1...，x)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列85(Vi，i＝0，1，...，x)后依序儲存。請參閱圖7所示，其地址轉(zhuǎn)換法則60及保護(hù)區(qū)域地址對映表65與圖4所示相同，則系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80(1，2，4，6，7，996)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列85(999，998，996，994，993，4)，因此加密資料55(Ri，i＝0，1，2，...，k)將被儲存至自訂地址序列85(999，998，996，994，993，4)所對應(yīng)的儲存位置。
其讀取儲存裝置保護(hù)區(qū)域內(nèi)的資料的過程與步驟亦詳述如下(一)利用儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組25，依照保護(hù)區(qū)域地址對映表65或直接使用地址轉(zhuǎn)換法則60，將系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80(Ui，i＝0，1...，x)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列85(Vi，i＝0，1，...，x)。請參閱圖7所示，其地址轉(zhuǎn)換法則60及保護(hù)區(qū)域地址對映表65與圖4所示相同，則系統(tǒng)指定讀取的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列80(1，2，4，6，7，996)轉(zhuǎn)換為儲存區(qū)間自訂地址序列85(999，998，996，994，993，4)，因此從自訂地址序列85(999，998，996，994，993，4)所對應(yīng)的儲存位置讀取加密資料55(Ri，i＝0，1，...，k)。
(二)從儲存區(qū)間自訂地址序列85(Vi，i＝0，1，....，x)讀出加密資料55(Ri，i＝0，1，...，k)后，利用資料加解密模組20，依據(jù)解密密碼92及解密演算法則45將加密資料55(Ri，i＝0，1，...，k)解密為原始資料50(Di，i＝0，1，...，m)。以下列解密演算法則說明令使用的加密密碼92為“SSun”，則其加密ASCII字元碼為0x53-0x53-0x75-0x6E，采取對稱式演算法則，設(shè)定加密演算法則45為 i為8至0，此處“～”代表“Exclusive Or”運(yùn)算，且Xi的長度單位為32bit。
請參閱圖6所示，所以解密演算法則45將加密資料55(0x3708baf6，0x0C62e8d5，0x235c06c5，...，0x5ea5b9cc)解密為原始資料50(0x645bcf98，0x6839274d，0x4b652188，...，0x7890123e)。
權(quán)利要求
1.一種自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，該儲存裝置(30)系其儲存空間可使用一設(shè)定的儲存單位分割為復(fù)數(shù)個單位并予以依序編號為地址的裝置，而電腦系統(tǒng)(11)存取其資料時利用指定地址的方式來指定儲存位置；該資料保護(hù)裝置包含有一儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)，及一資料加解密模組(20)；其特征是該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)用以于電腦系統(tǒng)(11)存取儲存裝置(30)的保護(hù)區(qū)域前，進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換得出系統(tǒng)指定的儲存區(qū)間預(yù)設(shè)地址序列(80)所對映的儲存區(qū)間自訂地址序列(85)后，再對儲存區(qū)間自訂地址序列(85)所對應(yīng)的儲存位置進(jìn)行資料存?。辉撡Y料加解密模組(20)用于資料儲存前先利用一加密演算法則(40)與加密密碼(90)對原始資料施以加密處理得到加密資料(55)，及于資料讀取后利用解密演算法則(45)與解密密碼(92)將加密資料(55)解密得回原始資料(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)包含有一地址轉(zhuǎn)換法則(60)及一地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)；該地址轉(zhuǎn)換法則(60)為一依據(jù)地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)，定義于保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列(70)的一值域與定義域相同且滿足一對一且映成條件的函數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該地址轉(zhuǎn)換法則(60)具有可再制性質(zhì)，即使用相同的地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)，于相同的保護(hù)區(qū)域會產(chǎn)生相同的地址轉(zhuǎn)換結(jié)果。
4.如權(quán)利要求2所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該地址轉(zhuǎn)換法則(60)具有不可再制性質(zhì)，即使用相同的地址轉(zhuǎn)換密鑰(95)，于相同的保護(hù)區(qū)域不一定會產(chǎn)生相同的地址轉(zhuǎn)換結(jié)果。
5.如權(quán)利要求2所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)亦包含有一保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)；保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)是利用地址轉(zhuǎn)換法則(60)將保護(hù)區(qū)域預(yù)設(shè)地址序列(70)轉(zhuǎn)換為保護(hù)區(qū)域自訂地址序列(75)，并依其相對映關(guān)系所建立的對映表。
6.如權(quán)利要求5所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是地址轉(zhuǎn)換的執(zhí)行為利用地址轉(zhuǎn)換法則(60)進(jìn)行計(jì)算及利用保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)進(jìn)行對照得出；地址轉(zhuǎn)換的實(shí)踐至少可以分為二階段，其中的一階段為利用部分地址轉(zhuǎn)換法則(60)計(jì)算得出，其中的另一階段為利用部分保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)進(jìn)行對照得出，利用混合方式以節(jié)省地址轉(zhuǎn)換法則(60)執(zhí)行的計(jì)算時間及保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)所占用的存儲器儲存空間。
7.如權(quán)利要求5所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該地址轉(zhuǎn)換法則(60)為隨機(jī)亂數(shù)對映方式，亦即以隨機(jī)方式產(chǎn)生一組無法重制的亂數(shù)，藉由該組亂數(shù)建立保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)并將其儲存，然后不再由地址轉(zhuǎn)換法則(60)計(jì)算自訂地址，而是直接讀取保護(hù)區(qū)域地址對映表(65)加以使用。
8.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該設(shè)定的儲存單位的大小可以不同于一般電腦系統(tǒng)使用的單位，而是將系統(tǒng)使用的單位加以轉(zhuǎn)換所得的數(shù)值。
9.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該資料加解密模組(20)及該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)內(nèi)含于電腦(11)。
10.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該資料加解密模組(20)內(nèi)含于電腦(11)，該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)內(nèi)含于周邊儲存設(shè)備(12)。
11.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該資料加解密模組(20)及該儲存空間地址轉(zhuǎn)換模組(25)內(nèi)含于周邊儲存設(shè)備(12)。
12.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該加密資料(55)的資料總長度可以大于原始資料(50)的資料總長度，而部份加密資料儲存于保護(hù)區(qū)域外的其他儲存空間。
13.如權(quán)利要求1所述的自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其特征是該資料加解密模組(20)使用的加密演算法則(40)與解密演算法則(45)為單位值函數(shù)(Identity function)，即加解密運(yùn)算前后其加密資料(55)與原始資料(50)相同，亦即可省略資料加解密模組(20)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自訂儲存裝置保護(hù)區(qū)域的地址編排順序的資料保護(hù)裝置，其對于電腦周邊儲存設(shè)備的儲存裝置設(shè)定保護(hù)區(qū)域，將該保護(hù)區(qū)域依自訂方式重新編排其地址順序，并依自訂的地址編排順序存取資料，而使得一般未使用該資料保護(hù)裝置或使用該資料保護(hù)裝置但未依相同方式編排保護(hù)區(qū)域地址順序的電腦系統(tǒng)無法正確讀取資料，而達(dá)到保護(hù)儲存裝置的儲存資料的效果。
文檔編號H04L9/08GK1419195SQ0113469
公開日2003年5月21日 申請日期2001年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者賴菁勛, 粘玲櫻, 林博煦, 林圣凱 申請人:軒崧科技有限公司