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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 防失密筆記本電腦
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 為保護(hù)用戶(hù)敏感數(shù)據(jù)安全性，本設(shè)計(jì)提出了一種防失密筆記本電腦的實(shí)現(xiàn)方案。設(shè)計(jì)采用日常工作盤(pán)+涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的雙硬盤(pán)架構(gòu)，其中涉密存儲(chǔ)盤(pán)采用固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀速度達(dá)2.5GB/s，且銷(xiāo)毀后數(shù)據(jù)不可恢復(fù)。同時(shí)結(jié)合訪問(wèn)身份認(rèn)證、遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀，AES 數(shù)據(jù)加密，智能銷(xiāo)毀以及防惡意拆除五大安全防護(hù)措施，能夠有效防止對(duì)電腦中敏感數(shù)據(jù)的非法訪問(wèn)與竊取。同時(shí)在電腦失竊后，可遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀涉密盤(pán)中的重要數(shù)據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品提出了一種防失密筆記本電腦的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，以有效地保護(hù)個(gè)人筆記本電腦中的敏感數(shù)據(jù)，防止他人的非法訪問(wèn)、拷貝與拆除。本設(shè)計(jì)采用雙硬盤(pán)架構(gòu)-即包含一個(gè)作為日常工作盤(pán)的普通硬盤(pán)和一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)存儲(chǔ)重要敏感數(shù)據(jù)的涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)。涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)采用基于RFID的身份認(rèn)證功能和GSM遠(yuǎn)程控制功能的固態(tài)硬盤(pán)解決方案。涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)默認(rèn)情況下不為電腦主板所識(shí)別，當(dāng)需要使用時(shí)，即可通過(guò)RFID密鑰卡在筆記本的特定區(qū)域刷卡以解除對(duì)硬盤(pán)讀寫(xiě)的鎖定，此后用戶(hù)可以將重要敏感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到該盤(pán)中。存儲(chǔ)完成后，用戶(hù)即可通過(guò)RFID密鑰卡將該盤(pán)再一次置于不識(shí)別狀態(tài)。此外，存入涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)中的數(shù)據(jù)都會(huì)進(jìn)行128bit的AES加密，加密采用公鑰+母鑰的方式，母鑰信息存儲(chǔ)在RFID密鑰卡中。所以如果不經(jīng)過(guò)RFID密鑰卡解密，即使讀到硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)也是一串不可破譯的亂碼。 當(dāng)發(fā)生了筆記本電腦丟失的情況，用戶(hù)可以通過(guò)一一綁定的手機(jī)號(hào)碼，按照約定好的通信密碼，發(fā)送短信銷(xiāo)毀硬盤(pán)數(shù)據(jù)。考慮到可能出現(xiàn)的短信延時(shí)或短信堵塞問(wèn)題，設(shè)計(jì)中還加入了電話銷(xiāo)毀功能，即可以通過(guò)綁定的手機(jī)號(hào)碼打入電話并持續(xù)10s后，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀進(jìn)程將被啟動(dòng)。而通過(guò)任何一種方式銷(xiāo)毀硬盤(pán)后，筆記本電腦中綁定的GSM模塊都會(huì)發(fā)回一條短信息來(lái)指示硬盤(pán)數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀是否已經(jīng)成功。如果在銷(xiāo)毀的過(guò)程中發(fā)生異常導(dǎo)致銷(xiāo)毀失敗，筆記本電腦在內(nèi)置Li電池的驅(qū)動(dòng)下將會(huì)反復(fù)執(zhí)行銷(xiāo)毀進(jìn)程直到銷(xiāo)毀成功。而如果內(nèi)置Li電池發(fā)生異常，筆記本電腦下次上電時(shí)，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀將繼續(xù)進(jìn)行。在本設(shè)計(jì)方案中硬盤(pán)數(shù)據(jù)的銷(xiāo)毀采用對(duì)固態(tài)硬盤(pán)Flash存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行底層數(shù)據(jù)擦除與Flash硬件摧毀相結(jié)合的方式，從而確保銷(xiāo)毀的數(shù)據(jù)徹底不可恢復(fù)。其中Flash存儲(chǔ)介質(zhì)底層數(shù)據(jù)擦除是通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的用戶(hù)塊、緩存塊、失效塊進(jìn)行擦除而實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)擦除速度為2.5GB/s。而Flash硬件摧毀是通過(guò)產(chǎn)生持續(xù)的高壓脈沖串將Flash的數(shù)據(jù)I/O端口擊穿而實(shí)現(xiàn)的。 設(shè)計(jì)中利用GSM手機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為用戶(hù)綁定個(gè)人筆記本電腦的橋梁。GSM信號(hào)并不受距離的限制，而且利用普通用戶(hù)手機(jī)即可操作銷(xiāo)毀硬盤(pán)。而如果開(kāi)通了GSM運(yùn)營(yíng)商所提供的定位服務(wù)，用戶(hù)可以方便的獲知筆記本電腦的位置變動(dòng)信息。 為應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)障礙而造成遠(yuǎn)程銷(xiāo)毀失靈問(wèn)題，本設(shè)計(jì)加入智能銷(xiāo)毀功能，即每次開(kāi)機(jī)時(shí)筆記本電腦會(huì)發(fā)一條開(kāi)機(jī)提示信息，然后等待用戶(hù)主控手機(jī)回復(fù)確認(rèn)信息，否則即使得到了RFID卡也無(wú)法解鎖涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)。如果確實(shí)需要在無(wú)GSM信號(hào)的地方使用筆記本電腦，可以先在有信號(hào)的地方開(kāi)機(jī)并設(shè)定使用時(shí)間，在授權(quán)使用時(shí)間內(nèi)RFID解密卡可以在任何時(shí)候解鎖涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)。超過(guò)授權(quán)使用時(shí)間，智能銷(xiāo)毀功能恢復(fù)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 便攜式電腦在方便了生活、工作的同時(shí)，卻也將電腦丟失后引發(fā)的信息安全問(wèn)題彰顯出來(lái)，而且日益突出。尤其是對(duì)軍工、政府部門(mén)和企業(yè)來(lái)說(shuō)，信息一旦丟失，代價(jià)往往無(wú)法估量。在美國(guó)，僅是在機(jī)場(chǎng)范圍每周大約有12,000臺(tái)筆記本電腦失竊。而在全美范圍內(nèi)，每年因筆記本電腦被盜引起的信息泄密造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)60億美元。波耐蒙研究所最近在一份報(bào)道中稱(chēng)公司丟失電腦的平均成本是49,246美元，而軍隊(duì)、政府和安全部門(mén)丟失電腦所造成的信息泄密代價(jià)更是難以估量。 針對(duì)當(dāng)前便攜式電腦失竊的嚴(yán)峻安全形勢(shì)及其所引發(fā)的信息泄密問(wèn)題，設(shè)計(jì)并完成了防失密筆記本電腦，在數(shù)據(jù)加密的基礎(chǔ)上加入了訪問(wèn)身份認(rèn)證功能和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀功能，旨在防止對(duì)敏感數(shù)據(jù)的無(wú)認(rèn)證訪問(wèn)和數(shù)據(jù)竊取，并能夠應(yīng)對(duì)電腦丟失或被竊等突發(fā)情況，使損失僅僅是一臺(tái)筆記本電腦的價(jià)值，而不是其中的重要敏感數(shù)據(jù)。 在實(shí)際使用筆記本電腦過(guò)程中，往往需要銷(xiāo)毀的僅是涉密數(shù)據(jù)而不是硬盤(pán)中的所有數(shù)據(jù)，因此本作品設(shè)計(jì)了雙硬盤(pán)架構(gòu)：即包含一個(gè)作為日常系統(tǒng)盤(pán)的普通硬盤(pán)和一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)保存重要敏感數(shù)據(jù)的涉密存儲(chǔ)盤(pán)。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于：為防止敏感數(shù)據(jù)外泄，涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)采用了FLASH作為存儲(chǔ)介質(zhì)，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀速度高達(dá)2.5GB/s且銷(xiāo)毀后數(shù)據(jù)徹底不可恢復(fù)。同時(shí)將基于RFID的讀寫(xiě)訪問(wèn)認(rèn)證技術(shù)，基于GSM的遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀技術(shù)，AES數(shù)據(jù)加密技術(shù)，智能銷(xiāo)毀技術(shù)以及防惡意拆除技術(shù)應(yīng)用在作品之中，構(gòu)筑了防失密筆記本電腦安全防護(hù)的五大屏障！
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)安全防護(hù)措施的不足，采用了以下五種關(guān)鍵技術(shù)，為電腦中的重要敏感數(shù)據(jù)構(gòu)筑了五重安全屏障： 1.數(shù)據(jù)訪問(wèn)認(rèn)證：涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)加入了RFID身份認(rèn)證模塊，平時(shí)不為主板所識(shí)別，當(dāng)需要使用時(shí)，即可通過(guò)密鑰卡解除硬盤(pán)鎖定，完成敏感數(shù)據(jù)處理后，再次刷卡，將涉密盤(pán)置于隱藏狀態(tài)。 2.遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀：在AES加密的基礎(chǔ)上加入了銷(xiāo)毀功能，以應(yīng)對(duì)筆記本電腦失竊等突發(fā)情況，通過(guò)與電腦綁定的手機(jī)發(fā)送短信或撥打電話，即可啟動(dòng)對(duì)涉密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)中的敏感數(shù)據(jù)的銷(xiāo)毀，從而有效降低重要數(shù)據(jù)被竊取的概率。 3.快速、不可恢復(fù)性銷(xiāo)毀：用固態(tài)硬盤(pán)取代機(jī)械硬盤(pán)，數(shù)據(jù)擦除速度提高了數(shù)十倍，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀更加徹底，采用FLASH底層數(shù)據(jù)擦除技術(shù)和硬件摧毀技術(shù)相結(jié)合的方式，銷(xiāo)毀的數(shù)據(jù)完全不可恢復(fù)。 4.防惡意拆除：采用先進(jìn)的硬件拆動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，一旦檢測(cè)并確認(rèn)對(duì)筆記本硬件的非法拆動(dòng)即啟動(dòng)涉密盤(pán)的數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀進(jìn)程。 5.智能銷(xiāo)毀：為應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有GSM信號(hào)，或者硬盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間不上電等特殊情況而設(shè)計(jì)。確保硬盤(pán)在各種情況下的安全性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、2011年5月，參加湖南省第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽展示并獲得一等獎(jiǎng) 2、2011年5月，該作品的設(shè)計(jì)論文《Design and implementation of Remote Destruction SSD》發(fā)表于國(guó)際會(huì)議ICCDA 2011，并為EI、ISTP收錄。
作品所處階段
- 作品目前已經(jīng)過(guò)了實(shí)驗(yàn)室階段，正處于定型測(cè)試階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 在信息爆炸時(shí)代，數(shù)據(jù)安全已經(jīng)成為軍事部門(mén)、政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)、個(gè)人都面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。本設(shè)計(jì)結(jié)合RFID技術(shù)與GSM遠(yuǎn)程控制技術(shù)所提出的防失密筆記本電腦為保護(hù)用戶(hù)的重要數(shù)據(jù)提供了較好的解決方案。本設(shè)計(jì)具有集成化程度高，使用簡(jiǎn)潔，存儲(chǔ)速度高，數(shù)據(jù)擦除徹底的特點(diǎn)，可以預(yù)見(jiàn)該解決方案在保護(hù)數(shù)據(jù)安全的大趨勢(shì)下將具有較大的市場(chǎng)推廣價(jià)值，可廣泛應(yīng)用在商業(yè)，工業(yè)，軍事等領(lǐng)域，用于保護(hù)政府、國(guó)安和軍事單位信息安全，以及企業(yè)核心技術(shù)資料和個(gè)人重要敏感數(shù)據(jù)的安全。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 目前防止電腦敏感數(shù)據(jù)外泄的技術(shù)手段主要分為以下五種：1)使用筆記本鎖等硬件防盜措施。2)使用數(shù)據(jù)加密技術(shù)。通過(guò)特定的數(shù)據(jù)加密算法，對(duì)存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。理論上加密后的數(shù)據(jù)只有在特定的解密算法支持下才能恢復(fù)。3)設(shè)置數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限。為防止對(duì)硬盤(pán)數(shù)據(jù)的非法訪問(wèn)、拷貝等操作，設(shè)置操作系統(tǒng)以及電腦的BIOS密碼。4)為防止涉密筆記本電腦丟失后可能造成的信息泄露，而對(duì)曾經(jīng)處理過(guò)涉密信息的硬盤(pán)進(jìn)行刪除、格式化、完全格式化、重新分區(qū)、反復(fù)填寫(xiě)數(shù)等操作以希望徹底銷(xiāo)毀硬盤(pán)數(shù)據(jù)。5)基于GPS與無(wú)線通信的硬盤(pán)防盜監(jiān)控與自毀系統(tǒng)。由GPS接收器判斷計(jì)算機(jī)的所在位置，一旦計(jì)算機(jī)超出設(shè)定的位置則通過(guò)無(wú)線收發(fā)裝置向主控中心發(fā)出報(bào)警，并由主控中心根據(jù)情況發(fā)出銷(xiāo)毀指令，銷(xiāo)毀系統(tǒng)。 對(duì)于信息保密而言，以上五種方法均在一定程度上存在不足： 1)加密技術(shù)與解密技術(shù)是并存的，任何數(shù)據(jù)加密算法都具有一定的相對(duì)性和時(shí)效性。 2)對(duì)操作系統(tǒng)或是電腦BIOS設(shè)置的訪問(wèn)權(quán)限可以很輕易的被破解。 3) 刪除、格式化、完全格式化、重新分區(qū)、反復(fù)填寫(xiě)隨機(jī)數(shù)，這5種目前最通用的數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀方式，都會(huì)在硬盤(pán)中留有剩磁，數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀后都是可以恢復(fù)的。 4)方案5中利用GPS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)定位，但是GPS本身就存在不準(zhǔn)確的問(wèn)題。同時(shí)利用無(wú)線收發(fā)來(lái)發(fā)起銷(xiāo)毀則受到無(wú)線收發(fā)的距離限制。 與同類(lèi)設(shè)計(jì)相比，本設(shè)計(jì)具有的優(yōu)勢(shì)有以下四點(diǎn)： 1）為保護(hù)筆記本電腦敏感數(shù)據(jù)提供了五重保護(hù)措施：防非法訪問(wèn)、數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)、防拆除銷(xiāo)毀、GSM遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀和智能自動(dòng)銷(xiāo)毀。而且防非法訪問(wèn)是利用了RFID硬件訪問(wèn)授權(quán)及AES數(shù)據(jù)加密原理，而不是設(shè)置操作系統(tǒng)或是BIOS密碼等最初級(jí)的限制訪問(wèn)措施。 2）不同于刪除、格式化等不徹底的數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀方式，本作品所提供的數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀采用Flash數(shù)據(jù)擦除和Flash硬件銷(xiāo)毀方式相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)徹底的、不可恢復(fù)的數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀。 3）借助于GSM網(wǎng)絡(luò)，在GSM信號(hào)存在的情況下，用戶(hù)可以對(duì)丟失的筆記本電腦實(shí)施遠(yuǎn)程遙控銷(xiāo)毀。在銷(xiāo)毀完成后，用戶(hù)可以收到數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀是否已成功的確認(rèn)信息。借助于GSM手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程銷(xiāo)毀不會(huì)受到距離的限制，而且還可得知丟失筆記本的位置。 4）即使GSM信號(hào)不存在，本設(shè)計(jì)可以針對(duì)適用情況采用智能自動(dòng)銷(xiāo)毀方式保護(hù)重要數(shù)據(jù)的安全。
