基于Linux的NAND Flash加密文件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、NAND Flash以其大容量，低成本，低功耗，抗震蕩在非易失存儲介質(zhì)中占據(jù)重要地位，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于消費型電子，航空設(shè)備等領(lǐng)域。但是由于NANDFlash的物理特性不同于磁盤存儲設(shè)備，需要為其提供特別的存儲管理方案?，F(xiàn)在主流的解決方案分為FTL+磁盤文件系統(tǒng)和Flash文件系統(tǒng)兩種。Flash文件系統(tǒng)一般采用日志結(jié)構(gòu)，提供掉電保護，崩潰恢復(fù)機制和垃圾收集機制，在嵌入式應(yīng)用中使用廣泛。
　　 NAND Flash作為非易失存儲介

2、質(zhì)大量應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，我們必須重視存儲信息的安全問題。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小，便于攜帶，多部署于公共場所等特性，一旦發(fā)生設(shè)備遺失、被竊或非法攻擊，這些敏感數(shù)據(jù)將會被非法分子獲取，給擁有者造成損失，甚至威脅到國家安全。加密文件系統(tǒng)是對抗物理攻擊的一種重要方式，具有以文件粒度加密，抗暴力分析能力強；使用簡單，對用戶層應(yīng)用透明等特點。因此，設(shè)計并實現(xiàn)一款針對嵌入式應(yīng)用的NANDFlash加密文件系統(tǒng)，具有現(xiàn)實意義與實用價值。
　　

3、 本文首先分析NAND Flash的物理特性與Linux中文件系統(tǒng)架構(gòu)，研究EFS，CFS，eCryptfs等加密文件系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)與加解密機制，為NFEFS文件系統(tǒng)的設(shè)計提供參考與借鑒。隨后深入研究YAFFS2文件系統(tǒng)的源代碼，詳細(xì)分析了YAFFS2中初始化掛載流程，讀寫機制，對象(Object)創(chuàng)建機制，垃圾收集機制，為NFEFS的實現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。接著在文中提出了NFEFS文件系統(tǒng)的設(shè)計要求，總體架構(gòu)，并且給出了在YAFFS2文件系