磁盘数据加密方法、解密方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种磁盘数据加密方法、解密方法、装置、设备和存储介质，该加密方法包括：获取对待加密数据的加密请求；响应加密请求，获取目标磁盘阵列中待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥；利用工作密钥对目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、目标逻辑单元的逻辑单元编号和待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥；利用扇区块密钥对待加密数据进行加密，得到对应的密文数据。本申请实施例采用工作密钥与扇区块密钥双重密钥结合，确保了每个磁盘阵列的每个逻辑单元的每个扇区都使用不同的扇区块密钥，提高了存储加解密的可用性和易用性，保障了存储加解密的安全性。密的安全性。密的安全性。

【技术实现步骤摘要】
磁盘数据加密方法、解密方法、装置、设备和存储介质


[0001]本申请涉及磁盘数据处理
，具体涉及一种磁盘数据加密方法、解密方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]磁盘加密是一种底层的加密，只跟磁盘的格式有关。磁盘加密就是直接将明文数据加密后对应的密文写入磁盘相应的位置上，当需要读取此加密信息时就进行解密操作，将密文恢复成相应的明文。但通常的加密方式对于磁盘数据来说并不适用，原因是该加密方式对明文数据会有所扩张。
[0003]2002年，Moses Liskov、Ronald L.Rivest和David Wagner针对磁盘加密的特点首次提出了可调整的分组密码(Tweakable Block Ciphers，TBC)，它跟传统的分组密码相比，除了加密密钥和待加密明文这两个输入以外，还增加了一个输入，这个输入被称作可调整值(Tweak)。常用的可调整分组密码算法有窄块分组密码算法和宽块分组密码算法，其中窄块分组密码算法中的异或加密(Xor-Encrypt-Xor，XEX)是一种用于磁盘扇区数据加解密的可调整分组密码算法，其可调整值表示为磁盘阵列编号、逻辑单元编号和扇区地址的组合。
[0004]现有的XEX可调整分组密码算法是直接通过磁盘阵列编号、逻辑单元编号和扇区地址的组合生成可调整值，然后直接利用可调整值与加密密钥结合对待加密明文进行加密，在进行加密时，存在同一磁盘的不同扇区使用同一个加密密钥的问题，无法确保每扇区密钥的差异性以及存储加密的安全性。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种磁盘数据加密方法、解密方法、装置、设备和存储介质，旨在解决现有技术中同一磁盘的不同扇区使用同一个加密密钥对明文数据进行加密，导致安全性低的问题，确保了在磁盘扇区数据加解密时每扇区使用不同的密钥，提高了存储加密的安全性。
[0006]第一方面，本申请提供一种磁盘数据加密方法，应用于光纤通道存储密码机，所述光纤通道存储密码机位于存储区域网络系统，所述存储区域网络系统还包括与所述光纤通道存储密码机通信连接的存储器，所述存储器包括多个磁盘阵列，所述多个磁盘阵列中包括待加密数据所在的目标磁盘阵列，所述方法包括：
[0007]获取对待加密数据的加密请求；
[0008]响应所述加密请求，获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥；
[0009]利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥；
[0010]利用所述扇区块密钥对所述待加密数据进行加密，得到对应的密文数据。
[0011]在本申请一种可能的实现方式中，所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据
所在目标逻辑单元的工作密钥，包括：
[0012]获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的逻辑单元编号；
[0013]获取预先随机生成的逻辑块密钥因子；
[0014]根据所述逻辑块密钥因子，对所述目标逻辑单元的逻辑单元编号进行加密，得到所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥。
[0015]在本申请一种可能的实现方式中，所述利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥，包括：
[0016]对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行串连接处理，得到连接串；
[0017]对所述连接串进行哈希运算，得到第一哈希；
[0018]将所述第一哈希按字节位数划分，均分为第二哈希和第三哈希；
[0019]对所述第二哈希的每一个字节与所述第三哈希的每一个字节，按字节位数依次进行异或处理，得到所述扇区块密钥。
[0020]在本申请一种可能的实现方式中，在所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥之前，所述方法还包括：
[0021]获取所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号；
[0022]获取预先随机生成的各逻辑单元所对应的工作密钥；
[0023]根据所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号和所述各逻辑单元所对应的工作密钥，生成密钥映射关系表，所述密钥映射关系表中，所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号和所述各逻辑单元所对应的工作密钥一一对应。
[0024]在本申请一种可能的实现方式中，在所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥之前，所述方法还包括：
[0025]获取所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号；
[0026]获取所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号；
[0027]根据所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号和所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号，生成磁盘映射表，所述磁盘映射表中所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号和所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号一一对应。
[0028]另一方面，本申请提供一种磁盘数据解密方法，应用于光纤通道存储密码机，所述光纤通道存储密码机位于存储区域网络系统，所述存储区域网络系统还包括与所述光纤通道存储密码机通信连接的存储器，所述存储器包括多个磁盘阵列，所述多个磁盘阵列中包括待解密数据所在的目标磁盘阵列，所述方法包括：
[0029]接收存储器发送的光纤通道协议报文；
[0030]解析所述光纤通道协议报文，获得所述待解密数据所在目标逻辑单元的逻辑单元编号信息和所述待解密数据所在目标扇区的扇区地址；
[0031]调用密钥映射关系表，所述密钥映射关系表反映所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号和所述各逻辑单元所对应的工作密钥的对应关系；
[0032]根据所述目标逻辑单元的逻辑单元编号信息查找得到所述目标逻辑单元所对应的工作密钥；
[0033]调用磁盘映射表，所述磁盘映射表反映所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号和所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号的对应关系；
[0034]根据所述目标逻辑单元的逻辑单元编号信息查找得到所述目标逻辑单元所对应的目标磁盘阵列的磁盘阵列编号信息；
[0035]利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待解密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥；
[0036]利用所述扇区块密钥对所述待解密数据进行解密，得到对应的解密数据。
[0037]另一方面，本申请还提供一种磁盘数据加密装置，包括：
[0038]获取模块，用于获取对待加密数据的加密请求；
[0039]工作密钥获取模块，用于响应所述加密请求，获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥；
[0040]扇区块密钥生成模块，用于利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁盘数据加密方法，其特征在于，应用于光纤通道存储密码机，所述光纤通道存储密码机位于存储区域网络系统，所述存储区域网络系统还包括与所述光纤通道存储密码机通信连接的存储器，所述存储器包括多个磁盘阵列，所述多个磁盘阵列中包括待加密数据所在的目标磁盘阵列，所述方法包括：获取对待加密数据的加密请求；响应所述加密请求，获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥；利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥；利用所述扇区块密钥对所述待加密数据进行加密，得到对应的密文数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥，包括：获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的逻辑单元编号；获取预先随机生成的逻辑块密钥因子；根据所述逻辑块密钥因子，对所述目标逻辑单元的逻辑单元编号进行加密，得到所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述工作密钥对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行哈希运算，得到扇区块密钥，包括：对所述目标磁盘阵列的磁盘阵列编号、所述目标逻辑单元的逻辑单元编号和所述待加密数据所在目标扇区的扇区地址进行串连接处理，得到连接串；对所述连接串进行哈希运算，得到第一哈希；将所述第一哈希按字节位数划分，均分为第二哈希和第三哈希；对所述第二哈希的每一个字节与所述第三哈希的每一个字节，按字节位数依次进行异或处理，得到所述扇区块密钥。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥之前，所述方法还包括：获取所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号；获取预先随机生成的各逻辑单元所对应的工作密钥；根据所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号和所述各逻辑单元所对应的工作密钥，生成密钥映射关系表，所述密钥映射关系表中，所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号和所述各逻辑单元所对应的工作密钥一一对应。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述目标磁盘阵列中所述待加密数据所在目标逻辑单元的工作密钥之前，所述方法还包括：获取所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号；获取所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号；根据所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号和所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号，生成磁盘映射表，所述磁盘映射表中所述多个磁盘阵列的磁盘阵列编号和所述多个磁盘阵列各逻辑单元的逻辑单元编号一一对应。
6.一种磁盘数据解密方法，其特征在于，应用于光纤通道存储密码机，所述光纤通道存储密码机位于存储区域网络系统，所述存储区域网络系统还包括与所述光纤通道存储密码机通信连接的存储器，所述存储器包括多个磁盘阵列，所述多个磁盘阵列中包括待解密数据所在的目标磁盘阵列，所述方法包括：接收存储器发送的光纤通道协议报文；解析所述光纤通...

【专利技术属性】
技术研发人员：申宗泽，
申请(专利权)人：北京龙腾融智信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：