針對信息安全領(lǐng)域，沁恒微電子（WCH）提出一系列數據安全方向的應用方案。

方案簡(jiǎn)介

以WCH專(zhuān)用加密芯片為設計核心，集成硬件流加密引擎，AES及國密SM4分組算法實(shí)現的數據安全傳輸、安全存儲等應用其數據流形式加解密、種子密鑰配對硬件、傳輸密鑰動(dòng)態(tài)變化等特點(diǎn)將保證數據無(wú)法回溯、無(wú)懼軟硬件破解、不怕暴力拆卸，保護信息安全。
數據安全應用方案具有保密性高、無(wú)需安裝驅動(dòng)、傳輸速度快等特點(diǎn)，可廣泛用于政府辦公、軍隊、安防監控、金融行業(yè)，以及各種商業(yè)保密和個(gè)人數據的專(zhuān)業(yè)保護。

方案實(shí)現及應用    

相關(guān)方案基于CH568 MCU單芯片實(shí)現。
CH568主控MCU，32位指令集，內置 硬件數據流加密引擎，支持 AES/SM4 等主流加密算法，8種數據流的加解密模式。

• 采用多級DMA技術(shù)，帶寬高達 960MB/s，提高了MCU內部接口數據轉移速度及加密引擎性能。
• 數據流在上行、下行通道上可以獨立進(jìn)行加密或解密，速度高達 1.9Gbps。
• 內置USB2.0高速收發(fā)控制器及PHY，自動(dòng)完成USB信號的封包/解包、數據標識翻轉、應答等功能。
• 提供了多種高速通訊接口，包括：USB2.0接口、4組 SDIO接口、SATA 接口。

1 --- 存儲安全：    

1) USB安全磁盤(pán)：CH568MCU + TF/SD/EMMC卡 實(shí)現。

CH568 通過(guò)SDIO接口連接 TF/SD/EMMC卡，提供最高96MHz的傳輸時(shí)鐘，支持1/4/8線(xiàn)通訊模式；提供 USB2.0 高速磁盤(pán)接口，可接普通USB主機控制器。內置固件實(shí)現 U盤(pán) 設備的模擬并完成數據解析，控制存儲數據的加密功能。
安全磁盤(pán)接入電腦后可見(jiàn)為普通U盤(pán)，在輸入正確密碼后，顯示出加密存儲區域。免驅操作，不受操作系統影響。

• 基于國密SM4加密算法，動(dòng)態(tài)密鑰，種子關(guān)聯(lián)硬件；
• USB2.0高速磁盤(pán)接口。
• SDIO高速接口，兼容市面常用的TF/SD卡。
• TF/SD/EMMC卡容量無(wú)限制。
• 可將普通存儲卡升級為加密存儲卡。
• 免驅操作，支持常見(jiàn)系統：Windows、Linux、macOS、Android。

應用對比
此方案是軟硬件一體加密，密碼動(dòng)態(tài)變化，區別于市面上常見(jiàn)加密U盤(pán)的假加密和軟加密，存儲內容由動(dòng)態(tài)密鑰保護，無(wú)正確密碼無(wú)法直接讀出。具有成本低、穩定性高的優(yōu)勢。

2) SATA安全磁盤(pán)：CH568MCU + 4 *TF/SD/EMMC卡 實(shí)現。

CH568 通過(guò)多組SDIO接口連接多張 TF/SD/EMMC卡，提供最高96MHz的傳輸時(shí)鐘，支持1/4/8線(xiàn)通訊模式；提供 SATA 高速硬盤(pán)接口，可接普通SATA主機控制器。內置固件實(shí)現了 SATA硬盤(pán) 的模擬并完成存儲數據的加密功能。
 系統啟動(dòng)應用：安全磁盤(pán)在主機上實(shí)現一個(gè)加密系統，只有解鎖后，才能進(jìn)入啟動(dòng)系統。
存儲應用：安全磁盤(pán)在接入電腦后顯示為多個(gè)分區的本地磁盤(pán)，部分分區為加密分區，在正確的“密碼輸入”后，可進(jìn)行數據訪(fǎng)問(wèn)。

• 基于國密SM4加密算法，動(dòng)態(tài)密鑰，種子關(guān)聯(lián)硬件。
• 固件集成多存儲卡陣列管理，疊加4組TF/SD/EMMC卡的速度和容量。電子盤(pán)速度高達 150MB/s，容量最高支持 8TB。
• 支持常見(jiàn)系統：Windows、Linux、macOS、Android、DOS。
• 抗震動(dòng)、抗干擾、抗碰撞、解決硬盤(pán)易損壞問(wèn)題。

密碼輸入方式
方案中，可根據產(chǎn)品需求、用戶(hù)便利等目的，結合各種傳感器模塊或者解鎖指令，靈活變化進(jìn)入“安全訪(fǎng)問(wèn)”的“鑰匙”，帶來(lái)更好的客戶(hù)體驗。

2 --- 傳輸安全

1) 加密適配器：CH568MCU 實(shí)現。

CH568 本身作為一臺外置的硬件流加解密引擎，經(jīng)高速接口接入目標設備，為通訊數進(jìn)行“化妝”。

• 集成USB2.0 主/從高速接口及SATA接口，為外置進(jìn)行數據加解密提供建立基礎。
• 以 128bit 為基本處理單元，可靈活設置數據的加解密狀態(tài)。
• 共 8 中組合模式選擇，處理速度高達 1.9Gbps，基本不影響數據傳輸。

2) 智能加密鎖：CH568MCU 實(shí)現

CH568 固件主要負責密鑰管理，當匹配的目標設備接入對應的 CH568 硬件產(chǎn)品后，才能打開(kāi)或執行目標設備中的加密數據。為用戶(hù)的軟件代碼和重要數據提供了全方位、高安全度的保護。

• 豐富的外部接口，包括：GPIO / UART / SPI / SDIO / USB2.0 / SATA 等。
• 唯一ID識別號，保證每個(gè) CH568 芯片都是獨一無(wú)二的。
• 內核運行 32位 精簡(jiǎn)指令集，120M 主頻，保障快速運算、準確解鎖。