便携USB硬盘驱动器的安全防护指纹检测是一种经济的数据保护手段
当消费电子产品中的便携产品越来越多,数据安全就越来越重要了。使用硬盘存储的一系列新的便携消费品需要为个人和商业信息保密,防止被窃取。
生物测定提供了经济的解决方案,不会为用户增加很多负担,例如要记忆密码和登录。可行的生物测定方法包括指纹检测、视网膜和虹膜扫描、签名分析和手型。当使用指纹检测时,手指一按就能识别使用者的身份。
识别和安全的问题
现在,几乎所有东西都有密码。人们必须记住密码,而且往往把密码存在某个地方,这就有一定的风险。虽然可以使用加密狗,但是加密狗比较贵而且容易被用错地方。生物测定则不需要密码,只需要少量而且相对便宜的硬件,另外,指纹也不会丢失。
在处理识别问题时,有不同的方法来确保数据安全。加密和驱动处理是常用的两种方法,加密分硬件加密和软件加密两种形式。硬件加密增加了设计的成本和尺寸;在对大量数据进行软件加密时,速度就会很慢。
驱动处理是指将驱动器锁住。ATA是锁定机制之一,所有新的硬盘驱动器都支持ATA安全机制。当32B密码传给驱动器,它就进入ATA安全模式。上电后,驱动器即进入锁定状态,直到提供正确的密码。由于只有硬盘盒中的微控制器知道正确的密码,将驱动器移至其他硬盘盒是无法读取硬盘的,数据的安全从而得到了保护。
生物测定传感器的类型
有一些传感器解决方案需要在PC中进行图像处理,另一些方案则有处理图像数据的协处理器。本例中,传感器和PC通过USB接口通信,无须安装设备驱动。
在硬件方面,传感器有SPI和并行总线等多种接口。接口的类型和速度与图像处理的方法有关。带协处理器的传感器只需要几百kb/s的传输速度,而用PC进行图像处理的传感器的吞吐量需达到6.5Mb/s。
系统的要求
移动硬盘通常由一个2.5英寸或更小的硬盘驱动器、一个硬盘盒、一个电源和一个USB至ATA桥接器件组成。在现有的USB存储设备上加一个指纹传感器（如Authentec公司的AES2510）是很容易实现的。
AES2510没有协处理器,因此它和USB控制器的接口需要达到近6.5Mb/s的数据传输速率以保证检测指纹时的数据传输。本例中使用Cypress公司的FX2-LP USB至ATA桥接IC,它能使用UltraDMA-100转换速率以支持硬盘驱动器。
由于图像处理将在PC中完成,USB控制器需要将其接口在与ATA的接口和与指纹传感器的接口中快速的来回切换。如图1所示,这很容易通过修改FX2-LP的接口来实现。
图1 USB至ATA桥接IC能在与指纹传感器和ATA的接口间快速切换
系统的实现
传感器接口被加入到标准的USB至ATA桥接参考设计中。FX2-LP包含一个USB 2.0串行接口引擎、一个增强型8051微控制器和一个通用接口（GPIF）。
GPIF是一种基于状态机的接口,能够提供高达96Mb/s的数据转换速率,可配置成ATA、NAND、Utopia、EPP和CF几种不同的接口。由于GPIF是基于RAM的状态机,多组控制波形可被复制,使其在固件控制下可配置。GPIF直接与FX2-LP的U
