數據安全應用方案簡介


      針對信息安全領域,沁恒電子(WCH)提出一系列數據安全方向的應用方案。

方案簡介
        以WCH專用加密芯片為設計核心,集成硬件流加密引擎,AES及國密SM4分組算法實現的數據安全傳輸、安全存儲等應用其數據流形式加解密、種子密鑰配對硬件、傳輸密鑰動態變化等特點將保證數據無法回溯、無懼軟硬件破解、不怕暴力拆卸,保護信息安全。
        數據安全應用方案具有保密性高、無需安裝驅動、傳輸速度快等特點,可廣泛用于政府辦公、軍隊、安防監控、金融行業,以及各種商業保密和個人數據的專業保護。

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方案實現及應用
        相關方案基于CH568 MCU單芯片實現。
        CH568主控MCU,32位指令集,內置 硬件數據流加密引擎,支持 AES/SM4 等主流加密算法,8種數據流的加解密模式。

> 采用多級DMA技術,帶寬高達 960MB/s,提高了MCU內部接口數據轉移速度及加密引擎性能。
> 數據流在上行、下行通道上可以獨立進行加密或解密,速度高達 1.9Gbps。
> 內置USB2.0高速收發控制器及PHY,自動完成USB信號的封包/解包、數據標識翻轉、應答等功能。
> 提供了多種高速通訊接口,包括:USB2.0接口、4組 SDIO接口、SATA 接口。


1 --- 存儲安全:    
1) USB安全磁盤:CH568MCU + TF/SD/EMMC卡 實現。
        CH568 通過SDIO接口連接 TF/SD/EMMC卡,提供最高96MHz的傳輸時鐘,支持1/4/8線通訊模式;提供 USB2.0 高速磁盤接口,可接普通USB主機控制器。內置固件實現 U盤 設備的模擬并完成數據解析,控制存儲數據的加密功能。
        安全磁盤接入電腦后可見為普通U盤,在輸入正確密碼后,顯示出加密存儲區域。免驅操作,不受操作系統影響。
> 基于國密SM4加密算法,動態密鑰,種子關聯硬件;
> USB2.0高速磁盤接口。
> SDIO高速接口,兼容市面常用的TF/SD卡。
> TF/SD/EMMC卡容量無限制。
> 可將普通存儲卡升級為加密存儲卡。
> 免驅操作,支持常見系統:Windows、Linux、Mac、Android。

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應用對比
        此方案是軟硬件一體加密,密碼動態變化,區別于市面上常見加密U盤的假加密和軟加密,存儲內容由動態密鑰保護,無正確密碼無法直接讀出。具有成本低、穩定性高的優勢。

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2) SATA安全磁盤:CH568MCU + 4 *TF/SD/EMMC卡 實現。
        CH568 通過多組SDIO接口連接多張 TF/SD/EMMC卡,提供最高96MHz的傳輸時鐘,支持1/4/8線通訊模式;提供 SATA 高速硬盤接口,可接普通SATA主機控制器。內置固件實現了 SATA硬盤 的模擬并完成存儲數據的加密功能。
        系統啟動應用:安全磁盤在主機上實現一個加密系統,只有解鎖后,才能進入啟動系統。
        存儲應用:安全磁盤在接入電腦后顯示為多個分區的本地磁盤,部分分區為加密分區,在正確的“密碼輸入”后,可進行數據訪問。
> 基于國密SM4加密算法,動態密鑰,種子關聯硬件。
> 固件集成多存儲卡陣列管理,疊加4組TF/SD/EMMC卡的速度和容量。電子盤速度高達 150MB/s,容量最高支持 8TB。
> 支持常見系統:Windows、Linux、Mac、Android、DOS。
> 抗震動、抗干擾、抗碰撞、解決硬盤易損壞問題。

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密碼輸入方式
      方案中,可根據產品需求、用戶便利等目的,結合各種傳感器模塊或者解鎖指令,靈活變化進入“安全訪問”的“鑰匙”,帶來更好的客戶體驗。

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2 --- 傳輸安全
1) 加密適配器:CH568MCU 實現。
      CH568 本身作為一臺外置的硬件流加解密引擎,經高速接口接入目標設備,為通訊數進行“化妝”。
> 集成USB2.0 主/從高速接口及SATA接口,為外置進行數據加解密提供建立基礎。
> 以 128bit 為基本處理單元,可靈活設置數據的加解密狀態。
> 共 8 中組合模式選擇,處理速度高達 1.9Gbps,基本不影響數據傳輸。
2) 智能加密鎖:CH568MCU 實現
      CH568 固件主要負責密鑰管理,當匹配的目標設備接入對應的 CH568 硬件產品后,才能打開或執行目標設備中的加密數據。為用戶的軟件代碼和重要數據提供了全方位、高安全度的保護。
> 豐富的外部接口,包括:GPIO / UART / SPI / SDIO / USB2.0 / SATA 等。
> 唯一ID識別號,保證每個 CH568 芯片都是獨一無二的。
> 內核運行 32位 精簡指令集,120M 主頻,保障快速運算、準確解鎖。


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