被稱之為USB閃存驅動器 ,、“U盤驅動器”或“USB Dongle”的USB類存儲設備,，真正使數(shù)據(jù)存儲的方式發(fā)生了革命性的變革并極大地推動了便攜性的發(fā)展,。自2000年誕生以來，在全球各地生產(chǎn)與銷售此類設備不計其數(shù),。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,，僅2008年一年生產(chǎn)的USB類閃存驅動器就高達1.73億部。

　　USB類存儲設備之所以得到廣泛采用的原因包括：

　　·便攜性：此類設備的物理尺寸通常非常小型化,，重量較輕,，便于裝在口袋里隨身攜帶（“UDB Dongle”）,。

　　·易用性：隨著USB作為標準接口不斷得到推廣，因此USB類存儲設備的使用也極為方便,，完全做到了即插即用,。

　　·價格低廉。

　　·快速,。

　　·容量大（而且還在不斷增長）,。

　　最近，個人和企業(yè)在USB閃存驅動器方面面臨的重要問題之一就是數(shù)據(jù)泄露和失竊,。報道顯示發(fā)生的很多事故都與閃存驅動器放置不當,、失竊或使用不當有關，這類事故一次性所造成的損失可高達250萬美元之多,。

　　機密數(shù)據(jù),、個人數(shù)據(jù)或企業(yè)數(shù)據(jù)的泄露或使用不當就會造成上述損失。鑒于此類問題,，我們必須確保USB類閃存驅動器更強的安全性,，避免泄露數(shù)據(jù)。USBA閃存驅動器數(shù)據(jù)的安全性可通過加密/解密機制加以實現(xiàn),，從而只讓已驗證人員對設備進行讀寫,。

　　USB閃存驅動器的安全性

　　兩種廣泛用于確保USB閃存驅動器安全性的方法是：

　　·軟件加密：密鑰保存在設備存儲器中并用來對數(shù)據(jù)加密和解密。盡管這是一種相當安全的方法,，但將密鑰放置在設備存儲器中,，卻讓黑客知道了從何處尋找密鑰以及密鑰所采用的獨特格式。

　　·硬件加密：密鑰不會脫離硬件,，因此也不會暴露,。這一特性使得硬件加密的潛在安全性比軟件加密更強。

　　軟硬件加密方法都使用了高級加密標準（AES）128位或256位（目前尚未出現(xiàn)128位或256位算法遭破解的報道）,。不過,，僅采用AES算法還不足以確保全面安全，實施算法的方式同樣十分重要,。與軟件加密一樣,，AES引擎通過用戶密碼生成密鑰，這就是說加密的強度直接取決于密碼的強度,。此外,，理想情況下，128位的AES需要16個字符的密碼,。與此類似,，256位的AES需要32個字符的密碼。創(chuàng)建并記住別人很難猜測的密碼可能導致設備使用不便,。

　　另一方面,，我們可用硬件隨機數(shù)字生成器來生成數(shù)組,，AES引擎用該數(shù)組生成加密密鑰。密鑰由用戶密碼解鎖,，并由AES引擎用來對數(shù)據(jù)進行加密,。顯然，硬件加密法的安全性更強,。

　　值得注意的是,，軟硬件加密方法都需要使用用戶密碼。不過,，由于硬件加密法不允許直接存取加密密鑰,，而且加密的質量與用戶密碼的強度無關，因此其安全性更強,。

　　以下是目前可用的此類加密設備的普通方框圖：

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　　從上圖中我們可以看出,，USB控制器從PC或筆記本電腦的USB端口接收數(shù)據(jù)，并傳輸給AES引擎,，引擎隨后將數(shù)據(jù)傳輸給加密格式的大容量存儲器。數(shù)據(jù)檢索的路徑與存儲控制器從大容量存儲器中讀取的路徑相同,，之后再將數(shù)據(jù)傳遞給AES引擎,，該引擎解密數(shù)據(jù)并返回給USB控制器。

　　West Bridge法

　　2006年,，賽普拉斯半導體公司推出了West Bridge系列產(chǎn)品,。類似于PC領域的北橋和南橋架構，West Bridge架構的推出旨在促進嵌入式處理器的發(fā)展,，從而不必受存儲器和外設接口頻繁變化的影響,。

　　實際上，West Bridge器件就是一種三向橋接器,，旨在用于將處理器從USB和存儲器管理等數(shù)據(jù)密集型操作中解放出來,。West Bridge器件帶有三個端口，一個連接到處理器,，一個連接到大容量存儲器（兩個大容量存儲設備）,，另一個連接到USB外部接口。這種器件架構能確保處理器和大容量存儲器之間,、大容量存儲器和USB之間以及處理器和USB之間同時獲得三個雙向路徑,。其突出優(yōu)勢就是端口之間的數(shù)據(jù)傳輸速度非常快,。

　　較快的數(shù)據(jù)傳輸速度可以抵消閃存驅動器采用安全特性后普遍發(fā)生的性能下降問題,。

　　如下所示，West Bridge可用于安全USB閃存驅動器架構：

　　West Bridge在以上架構中完全控制著USB處理和存儲器管理,。處理器/FPGA從上述任務中解放出來,，只負責AES加密算法即可,。數(shù)據(jù)通過USB端口進入并傳送至AES引擎，引擎隨后將加密數(shù)據(jù)發(fā)送到大容量存儲器,。在從大容量存儲器檢索數(shù)據(jù)期間,，數(shù)據(jù)會從存儲器發(fā)送到AES引擎，引擎接著進行數(shù)據(jù)解密并將其發(fā)送至USB端口,。

　　此外,，我們可按下圖所示進行架構升級：

　　在此，我們可用智能卡或其他類似硬件生成AES算法的加密密鑰,。密鑰解鎖需要用戶密碼,，而后再讓AES進行數(shù)據(jù)加擾和解擾。

　　可擴展性是一種重要特性,，它能使OEM/制造商在相同架構的基礎上推出不同版本的產(chǎn)品,。

　　本文小結

　　隨著USB作為PC和筆記本電腦連接標準的大規(guī)模推廣，以及USB閃存驅動器所具有的明顯優(yōu)勢,，USB閃存驅動器很可能將繼續(xù)成為深受消費者青睞的存儲介質,。不過，以上所討論的,、因使用這種媒介而會隨時爆發(fā)的風險,，也意味著制造商和OEM需要采取切實有效的措施來確保閃存驅動器中的數(shù)據(jù)能夠安全無虞。我們可用基于West Bridge的架構來解決這一問題,，同時還能通過單芯片可擴展的橋接解決方案實現(xiàn)高性能,、低物料清單（BOM）成本等優(yōu)勢。