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基于嵌入式Linux的USB加密驱动设计

作　者: 卢振宇
导　师: 邹雪城
学　校: 华中科技大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 信息安全 USB 驱动程序数据传输加解密
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
引　用: 0次
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内容摘要

随着嵌入式设备广泛使用的今天，这些设备在为用户提供各种服务和体验的同时，还保存着大量的用户信息。一旦在嵌入式设备上存储的敏感信息发生泄漏，将会给用户带来巨大损失。尤其在商业情报和国家安全方面。如何保护用户重要信息不被窃取，成为个人、企业和国家的迫切需求。由于目前的USB技术具有很快的数据传输速度，通过USB接口进行数据读写非常方便，因此对于通过USB接口的数据进行安全控制具有很重要的现实意义。本文重点研究了Linux下大容量存储设备驱动和DES加密算法，在详细分析了其工作原理和源码的基础上，对USB设备驱动进行了改造，实现了驱动层能自动对通过USB接口的数据进行加密或解密。在原有的bulk-only传输协议基础上增加了一个加解密模块来实现对数据的处理，该模块对于那些来源于用户空间的明文数据通过DES加密算法，最后把密文数据写入USB存储设备，当用户想读取USB存储设备的密文数据时，该模块会自动进行解密传给用户空间。为了降低加解密操作对系统性能的影响，对现在有的DES加密算法进行了优化：将子密钥产生器单独拿出来，在有USB设备插入时，先产生16个子密钥，以免在后面的DES加密算法中重复运算。对改造后的大容量存储设备驱动进行数据传输实验，实验结果表明修改后的驱动程序能够在对系统性能影响最小的基础上，对经过USB接口的数据进行安全控制。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究发展概况  9-10
  1.3 课题研究内容  10-11
  1.4 文章的组织结构  11-12
第二章嵌入式 USB 加密平台实现关键技术  12-24
  2.1 U-Boot 简介及启动过程  12-14
  2.2 U-Boot 和 Linux 内核的移植  14-16
  2.3 Linux 设备驱动及大容量存储设备驱动程序的添加  16-21
  2.4 硬件开发平台简介  21-22
  2.5 本章小结  22-24
第三章 USB 加密系统设计  24-40
  3.1 需求分析  24-25
  3.2 Bulk-only 传输协议  25-29
  3.3 数据传输加密原理  29-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章嵌入式 Linux 系统下 USB 加密系统的实现  40-54
  4.1 加密算法的选取与优化  40-49
  4.2 嵌入式 USB 接口数据加密系统的实现  49-53
  4.3 本章小结  53-54
第五章实验结果和性能分析  54-56
  5.1 实验平台介绍  54
  5.2 实验设计  54
  5.3 实验结果和性能分析  54-55
  5.4 本章小结  55-56
第六章总结  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录1  61-63
附录2  63-64

基于嵌入式Linux的USB加密驱动设计

内容摘要

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