專利名稱：基于磁盤虛擬技術的usb存儲設備數(shù)據(jù)保護方法
基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法。背景技術：
USB存儲設備的應用已經(jīng)相當?shù)膹V泛，USB存儲設備在使用過程中易造成數(shù)據(jù)泄密，因此數(shù)據(jù)的保密和安全問題日益突出?，F(xiàn)有技術中針對USB存儲設備的加密常用的有安全U盤，安全U盤主要包括用戶認證和硬件層數(shù)據(jù)透明加解密兩部分。但是由于安全U 盤需要專門的硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保護，市面上現(xiàn)有的安全U盤都是基于硬件層實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護功能，無法解決用戶現(xiàn)有大量USB存儲設備的數(shù)據(jù)安全問題，而且使用安全U盤替換用戶大量現(xiàn)有的普通USB存儲設備成本很高，又造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題，在于提供一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，它能夠在軟件層實現(xiàn)對USB存儲設備的數(shù)據(jù)保護功能。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，具體包括如下步驟步驟10、初始化步驟用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，U盤初始化模塊根據(jù)訪問密鑰和HASH生成模塊生成的數(shù)據(jù)密鑰生成U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰、加解密密鑰，并將USB存儲設備劃分為復數(shù)個分區(qū)，所述分區(qū)包括普通分區(qū)、加密分區(qū)、日志分區(qū)，同時更改USB存儲設備分區(qū)表，隱藏加密分區(qū)和日志分區(qū)；步驟20、U盤初始化模塊生成的加解密密鑰被加解密模塊用于對U盤的策略進行加密后消失，而生成的U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰被保存起來；步驟30、認證步驟設備檢測模塊檢測USB存儲設備是否連接到系統(tǒng)，當連接之后，用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，認證模塊利用上述訪問密鑰計算出用戶密鑰，再將用戶密鑰和保存的用戶校驗密鑰計算出加解密密鑰，然后利用該加解密密鑰對加密后的策略和保存的U盤校驗密鑰進行校驗；步驟40、訪問步驟認證模塊檢驗成功之后，系統(tǒng)服務模塊加載虛擬設備驅(qū)動模塊并生成虛擬設備，加解密模塊利用認證模塊生成的加解密密鑰對數(shù)據(jù)進行加解密，設備掛載模塊將生成的虛擬設備掛載到window卷，用戶即可訪問加密分區(qū)，操作記錄模塊將用戶對加密分區(qū)的操作行為記錄到日志分區(qū)；步驟50、訪問結束步驟當設備檢測模塊檢測USB存儲設備移除系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)服務模塊與虛擬設備驅(qū)動模塊解除引用關系并刪除虛擬設備，設備掛載模塊解除虛擬設備與window卷的掛載關系。進一步的，所述步驟10中，普通分區(qū)可正常訪問，加密分區(qū)需要認證模塊的認證成功后才可訪問。進一步的，所述步驟20中，所述U盤校驗密鑰和USB存儲設備的分區(qū)信息保存在USB存儲設備的0扇區(qū)中，所述用戶校驗密鑰及U盤的策略保存到U盤加密分區(qū)的頭部。進一步的，所述步驟10、20之間還包括步驟15，即注冊審核步驟用戶將USB存儲設備連接到系統(tǒng)進行注冊；管理員審核并設置使用權限即策略。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明通過U盤初始化模塊進行初始化，將普通USB存儲設備劃分為至少三個分區(qū)，在未認證情況下只允許訪問普通分區(qū)，而對加密分區(qū)則進行認證保護，只有認證模塊的認證成功之后，用戶才可以訪問加密分區(qū)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)保護功能，防止USB存儲設備遺失或非法訪問造成數(shù)據(jù)泄密。2.本發(fā)明通過操作記錄模塊記錄用戶對加密分區(qū)的訪問行為，可以實現(xiàn)對加密分區(qū)的數(shù)據(jù)訪問的審計功能，可追蹤加密分區(qū)的使用行為。3.本發(fā)明是在軟件層基于虛擬磁盤技術將普通USB存儲設備劃分為普通分區(qū)、加密分區(qū)和日志分區(qū)，使用純軟件技術實現(xiàn)對普通USB存儲設備的數(shù)據(jù)保護功能，不需要額外購買其他硬件設備，可以減少客戶采購成本。

下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明的模塊結構示意圖。
具體實施方式請參閱圖1所示，對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明。結合圖1，本發(fā)明一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，它包括如下模塊1、認證模塊對USB存儲設備的上層應用開放認證接口。認證模塊會根據(jù)上層應用所輸入的訪問密鑰計算出用戶密鑰，用戶密鑰與用戶校驗密鑰進行運算，計算出加解密密鑰，同時利用加解密密鑰對校驗密鑰和USB存儲設備的策略進行校驗，驗證合法性。2、HASH生成模塊進行數(shù)據(jù)運算隨機產(chǎn)生512Bit的散列數(shù)據(jù)，用于生成數(shù)據(jù)密鑰。3、U盤初始化模塊根據(jù)HASH生成模塊所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)密鑰以及用戶的訪問密鑰， 生成U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰以及加解密密鑰，并對USB存儲設備中的數(shù)據(jù)進行初始化，同時將USB存儲設備劃分為普通分區(qū)、加密分區(qū)和日志分區(qū)，同時更改USB存儲設備分區(qū)表，隱藏普通分區(qū)外的其它分區(qū)。4、加解密模塊對數(shù)據(jù)進行透明加解密。5、UI交互模塊提供用戶交互界面，并與系統(tǒng)服務模塊進行數(shù)據(jù)交互。6、操作記錄模塊將用戶對加密分區(qū)的操作行為記錄到日志分區(qū)。7、系統(tǒng)服務模塊系統(tǒng)服務模塊是所有模塊的紐帶，為虛擬設備驅(qū)動模塊，設備檢測模塊，設備掛載模塊，認證模塊提供數(shù)據(jù)交換服務。8、虛擬設備驅(qū)動模塊對USB存儲設備的加密分區(qū)生成虛擬設備。9、設備檢測模塊檢測USB存儲設備是否接入系統(tǒng)或移除系統(tǒng)，并通知系統(tǒng)服務模塊。
10、設備掛載將虛擬設備驅(qū)動模塊生成的虛擬設備掛載到windows卷，或解除虛擬設備與windows卷的掛載。本發(fā)明具體包括如下步驟步驟10、初始化步驟用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，U盤初始化模塊根據(jù)訪問密鑰和HASH生成模塊生成的數(shù)據(jù)密鑰生成U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰、加解密密鑰，并將USB存儲設備劃分為復數(shù)個分區(qū)，所述分區(qū)包括普通分區(qū)、加密分區(qū)、日志分區(qū)，同時更改USB存儲設備分區(qū)表，隱藏加密分區(qū)和日志分區(qū)，而普通分區(qū)可正常訪問。步驟20、U盤初始化模塊生成的加解密密鑰被加解密模塊用于對U盤的策略進行加密后消失，而生成的U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰被保存起來。所述策略是指對USB存儲設備的權限信息，如定義USB存儲設備在什么網(wǎng)絡環(huán)境下可運行，在什么PC上可登錄使用， 加密分區(qū)是否開啟寫保護，USB存儲設備是否記錄加密分區(qū)的使用日志信息。所述用戶校驗密鑰是根據(jù)用戶訪問密鑰和加解密密鑰生成的驗證密鑰；所述U盤校驗密鑰是U盤的驗證密鑰；所述加解密密鑰是提供數(shù)據(jù)加解密使用的。所述U盤校驗密鑰和USB存儲設備的分區(qū)信息保存在USB存儲設備的0扇區(qū)中，所述用戶校驗密鑰及U盤的策略保存到U盤加密分區(qū)的頭部。步驟30、認證步驟設備檢測模塊檢測USB存儲設備是否連接到系統(tǒng)，當連接之后，用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，認證模塊利用上述訪問密鑰計算出用戶密鑰，再將用戶密鑰和保存的用戶校驗密鑰計算出加解密密鑰，然后利用該加解密密鑰對加密后的策略和保存的U盤校驗密鑰進行校驗；步驟40、訪問步驟認證模塊檢驗成功之后，系統(tǒng)服務模塊加載虛擬設備驅(qū)動模塊并生成虛擬設備，加解密模塊利用認證模塊生成的加解密密鑰對數(shù)據(jù)進行加解密，設備掛載模塊將生成的虛擬設備掛載到window卷，用戶即可訪問加密分區(qū)，操作記錄模塊將用戶對加密分區(qū)的操作行為記錄到日志分區(qū)；步驟50、訪問結束步驟當設備檢測模塊檢測USB存儲設備移除系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)服務模塊與虛擬設備驅(qū)動模塊解除引用關系并刪除虛擬設備，設備掛載模塊解除虛擬設備與window巷的掛載關系。當本發(fā)明在內(nèi)網(wǎng)的環(huán)境下，則還需要對進行注冊審核，即在步驟10、20之間還包括步驟15，注冊審核步驟用戶將USB存儲設備連接到系統(tǒng)進行注冊；管理員審核并設置使用權限即策略。即本發(fā)明產(chǎn)品在內(nèi)網(wǎng)的環(huán)境的使用過程如下1、用戶初始化普通USB存儲設備。 2、用戶插入USB存儲設備并注冊。(用于填寫該U盤使用者的信息，包括但不限于姓名，エ 號，郵件，聯(lián)系電話，能夠加強對U盤的使用管理。以便后期能夠根據(jù)U盤使用日志追溯到使用者)3、管理員審核并設置使用權限(即策略的信息，管理員可以設置該U盤能夠在什么樣的網(wǎng)絡環(huán)境下，或PC中使用等)。4、用戶插入USB存儲設備，進行認證，認證通過后可訪問加密分區(qū)。5、系統(tǒng)記錄用戶對加密分區(qū)的使用日志，并保存在日志分區(qū)。6、用戶結束訪問。本發(fā)明通過U盤初始化模塊進行初始化，將普通USB存儲設備劃分為至少三個分區(qū)，在未認證情況下只允許訪問普通分區(qū)，而對加密分區(qū)則進行認證保護，只有認證模塊的認證成功之后，用戶才可以訪問加密分區(qū)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)保護功能，防止USB存儲設備遺失或非法訪問造成數(shù)據(jù)泄密。本發(fā)明通過操作記錄模塊記錄用戶對加密分區(qū)的訪問行為，可以實現(xiàn)對加密分區(qū)的數(shù)據(jù)訪問的審計功能，可追蹤加密分區(qū)的使用行為。本發(fā)明是在軟件層基于虛擬磁盤技術將普通USB存儲設備劃分為普通分區(qū)、加密分區(qū)和日志分區(qū)，使用純軟件技術實現(xiàn)對普通USB存儲設備的數(shù)據(jù)保護功能，不需要額外購買其他硬件設備，可以減少客戶采購成本。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于具體包括如下步驟步驟10、初始化步驟用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，U盤初始化模塊根據(jù)訪問密鑰和HASH生成模塊生成的數(shù)據(jù)密鑰生成U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰、加解密密鑰，并將 USB存儲設備劃分為復數(shù)個分區(qū)，所述分區(qū)包括普通分區(qū)、加密分區(qū)、日志分區(qū)，同時更改 USB存儲設備分區(qū)表，隱藏加密分區(qū)和日志分區(qū)；步驟20、U盤初始化模塊生成的加解密密鑰被加解密模塊用于對U盤的策略進行加密后消失，而生成的U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰被保存起來；步驟30、認證步驟設備檢測模塊檢測USB存儲設備是否連接到系統(tǒng)，當連接之后，用戶通過UI交互模塊輸入訪問密鑰，認證模塊利用上述訪問密鑰計算出用戶密鑰，再將用戶密鑰和保存的用戶校驗密鑰計算出加解密密鑰，然后利用該加解密密鑰對加密后的策略和保存的U盤校驗密鑰進行校驗；步驟40、訪問步驟認證模塊檢驗成功之后，系統(tǒng)服務模塊加載虛擬設備驅(qū)動模塊并生成虛擬設備，加解密模塊利用認證模塊生成的加解密密鑰對數(shù)據(jù)進行加解密，設備掛載模塊將生成的虛擬設備掛載到window卷，用戶即可訪問加密分區(qū)，操作記錄模塊將用戶對加密分區(qū)的操作行為記錄到日志分區(qū)；步驟50、訪問結束步驟當設備檢測模塊檢測USB存儲設備移除系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)服務模塊與虛擬設備驅(qū)動模塊解除引用關系并刪除虛擬設備，設備掛載模塊解除虛擬設備與 window卷的掛載關系。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于所述步驟10中，普通分區(qū)可正常訪問，加密分區(qū)需要認證模塊的認證成功后才可訪問。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于所述步驟20中，所述U盤校驗密鑰和USB存儲設備的分區(qū)信息保存在USB存儲設備的 0扇區(qū)中，所述用戶校驗密鑰及U盤的策略保存到U盤加密分區(qū)的頭部。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于所述步驟10、20之間還包括步驟15，即注冊審核步驟用戶將USB存儲設備連接到系統(tǒng)進行注冊；管理員審核并設置使用權限即策略。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于磁盤虛擬技術的USB存儲設備數(shù)據(jù)保護方法，包括如下步驟10、U盤初始化模塊生成U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰、加解密密鑰，將U盤劃分普通分區(qū)、加密分區(qū)、日志分區(qū)，隱藏加密分區(qū)和日志分區(qū)；20、加解密密鑰對U盤的策略加密后消失，而U盤校驗密鑰、用戶校驗密鑰被保存；30、認證模塊利用訪問密鑰計算用戶密鑰，再將用戶密鑰和用戶校驗密鑰計算出加解密密鑰，對策略和U盤校驗密鑰進行校驗；40、認證成功，用戶訪問加密分區(qū)，操作記錄模塊將用戶對加密分區(qū)的操作行為記錄到日志分區(qū)；50、訪問結束，設備掛載模塊解除虛擬設備與window卷的掛載。本發(fā)明能夠在軟件層實現(xiàn)對USB存儲設備的數(shù)據(jù)保護功能。
文檔編號G06F12/14GK102567233SQ20111044094
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者張輝 申請人:福建升騰資訊有限公司