【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种固态硬盘存储领域，具体的涉及一种实现zns固态硬盘加密功能的方法。
技术介绍
1、目前，随着nand闪存的价格逐渐降低，固态硬盘(ssd)的数量逐年增加。 与传统硬盘不同，固态硬盘的存储单元是nand闪存。对于nand闪速存储器存储数据的能力，数据读取错误更可能随着pe的数量、数据读取的数量和数据存储时间的推移而增加，因此使得错误处理成为ssd的重要部分。在重试表中的大量读取数据增加了整个错误恢复流程(erf)所消耗的时间，并且降低了硬盘的数据读取效率。在zns架构中ssd设备对host提供了读写接口，host可以按照规则对ssd进行读写。当需要对某些zone的读写进行权限控制时，就需要额外的管理，zns协议中还并没有相关规定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决zone读写权限控制的需求。通过密码对相应的zone进行加密使其访问权限可以控制，防止非意料意外的应用对zone进行操作，提升ssd数据安全性。
2、具体地，本专利技术申请提供一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于, 在进行加解密算法之前，基于zns固态硬盘各分区zone的读写频率，将zone分区分为zone冷区和zone热区，zone热区为读写频率次数>动态读写频次临界值，动态读写频次临界值为固态硬盘分区的总读写次数的均方根；zone冷区为固态硬盘中zone热区以外的区域；
3、zns固态硬盘进行读写操作时，直接访问zone冷区，而不对zone热区进行数据调用；且在z
4、进一步地，在进行io前，nand flash io的控制算法判断是否读写锁定；如果已锁定则需要先解锁，然后才能正常io。
5、进一步地，需要加密时，命令参数询问需加密的zone分区是否有附加zde；如果分区没有zde扩展区域，则需要对该分区zone增加zde，保存加密信息；如果有附加zde时，按照命令参数更新zde数据到对应的zde。
6、进一步地，使用zone管理命令设置valid, write_ctrl, read_ctrl等字段值，并提供与该字段匹配password；当设置valid为0，则加密功能不生效，此时write_ctrl,read_ctrl，无论为何值，zone上的io操作，不受加密功能影响，可正常进行读写操作。
7、进一步地，当前valid为非0时，则加密功能生效，write_ctrl控制zone的写入操作，当write_ctrl为非0时，则不能写入；为0时，则可以写入；当前valid为非0时，则加密功能生效，read_ctrl控制zone的读取操作，当read_ctrl为非0时，则不能读取；为0时，则可以读取。
8、进一步地，对已加密的zone进行io时需要先解密，根据zone管理命令，确定用户是否有权限或者密码是否匹配；用户有权限，如当前用户如果为root（管理员）或者owner，则可以不需要提供password即可进行解密操作；用户密码正确，匹配通过，则通过设置write_ctrl，read_ctrl为0，可以完成解密操作；若用户无权限且用户密码不匹配时，则返回错误提示，解密不成功，不能读取加密数据；io完成后，要恢复到原来的非零值。
9、进一步地，io结束后再恢复时，记录当前zone的zde的write_ctrl，read_ctrl值，使用zone管理命令确定密码是否匹配，匹配通过，则通过设置write_ctrl，read_ctrl为0，完成解密操作，用户可以进行读写操作；使用zone管理命令确定密码是否匹配，匹配不通过，不能完成解密操作，用户返回错误并拒绝进行读写操作，同时恢复设置write_ctrl，read_ctrl为非零值。
10、本专利技术的有益效果：动态设置zns固态硬盘zone冷区和zone热区；每一次动态更新数据后的zone热区和zone冷区的逻辑区域与物理分区映射关系表重新更新在zone冷区zde中，实现zns固态硬盘实时读写操作时只访问zone冷区，避免对zone热区进行高频次的读写操作造成的固件坏损；在冷区访问时，设定加解密数据结构和流程实现zns固态硬盘度的访问控制，提升zns固体硬盘的安全性；同时提供解密控制流程，减少对固态硬盘读写性能的额外影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于, 在进行加解密算法之前，基于ZNS固态硬盘各分区Zone的读写频率，将Zone分区分为Zone冷区和Zone热区，Zone热区为读写频率次数>动态读写频次临界值，动态读写频次临界值为固态硬盘分区的总读写次数的均方根；Zone冷区为固态硬盘中Zone热区以外的区域；
2.根据权利要求1所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，在进行IO前，Nand flash IO的控制算法判断是否读写锁定；如果已锁定则需要先解锁，然后才能正常IO。
3.根据权利要求2所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，需要加密时，命令参数询问需加密的Zone分区是否有附加ZDE；如果分区没有ZDE扩展区域，则需要对该分区Zone增加ZDE，保存加密信息；如果有附加ZDE时，按照命令参数更新ZDE数据到对应的ZDE。
4.根据权利要求3所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，使用Zone管理命令设置valid， write_ctrl和read_ctrl字段值，并提供与该字段匹配password
5.根据权利要求4所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，当前valid为非0时，则加密功能生效，write_ctrl控制Zone的写入操作，当write_ctrl为非0时，则不能写入；为0时，则可以写入；当前valid为非0时，则加密功能生效，read_ctrl控制Zone的读取操作，当read_ctrl为非0时，则不能读取；为0时，则可以读取。
6.根据权利要求1所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，对已加密的Zone进行IO时需要先解密，根据Zone管理命令，确定用户是否有权限或者密码是否匹配；用户有权限，如当前用户如果为root或者owner，则可以不需要提供password即可进行解密操作；用户密码正确，匹配通过，则通过设置write_ctrl，read_ctrl为0，可以完成解密操作；若用户无权限且用户密码不匹配时，则返回错误提示，解密不成功，不能读取加密数据；IO完成后，要恢复到原来的非零值。
7.根据权利要求1所述的一种ZNS固态硬盘的加解密方法，其特征在于，IO结束后再恢复时，记录当前Zone的ZDE的write_ctrl，read_ctrl值，使用Zone管理命令确定密码是否匹配，匹配通过，则通过设置write_ctrl，read_ctrl为0，完成解密操作，用户可以进行读写操作；使用Zone管理命令确定密码是否匹配，匹配不通过，不能完成解密操作，用户返回错误并拒绝进行读写操作，同时恢复设置write_ctrl，read_ctrl为非零值。
...【技术特征摘要】
1.一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于, 在进行加解密算法之前，基于zns固态硬盘各分区zone的读写频率，将zone分区分为zone冷区和zone热区，zone热区为读写频率次数>动态读写频次临界值，动态读写频次临界值为固态硬盘分区的总读写次数的均方根；zone冷区为固态硬盘中zone热区以外的区域；
2.根据权利要求1所述的一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于，在进行io前，nand flash io的控制算法判断是否读写锁定；如果已锁定则需要先解锁，然后才能正常io。
3.根据权利要求2所述的一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于，需要加密时，命令参数询问需加密的zone分区是否有附加zde；如果分区没有zde扩展区域，则需要对该分区zone增加zde，保存加密信息；如果有附加zde时，按照命令参数更新zde数据到对应的zde。
4.根据权利要求3所述的一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于，使用zone管理命令设置valid， write_ctrl和read_ctrl字段值，并提供与该字段匹配password；当设置valid为0，则加密功能不生效，此时write_ctrl，read_ctrl，无论为何值，zone上的io操作，不受加密功能影响，可正常进行读写操作。
5.根据权利要求4所述的一种zns固态硬盘的加解密方法，其特征在于，当前vali...
【专利技术属性】
技术研发人员：张德枝，
申请(专利权)人：武汉麓谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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