固态硬盘(SSD)作为一种新兴的大容量存储设备,近年来凭借其速度快、体积小、重量轻、抗震性强、功耗低等优势迅速取代机械硬盘,成为新一代硬盘存储技术的代表,广泛应用于各个领域。然而固态硬盘数据以明文存储且没有身份认证保护,极容易受到信息泄露和篡改的威胁。在此背景下,本文设计了一款分区加密固态硬盘,实现全盘数据存储AES算法加密和身份认证双重保护。本文所设计分区加密固态硬盘采用杭州华澜微科技有限公司自主研发SATA3.0控制器芯片S686作为主控,以嵌入式多媒体卡(eMMC)作为存储介质,在此基础上完成了硬盘的整体架构。本文还详细介绍了分区加密固态硬盘的软件设计和实现,主要包括固件设计、绝对隐藏区FAT32文件系统设计和应用程序设计。固件设计中实现了 eMMC存储的控制、设备绑定、身份认证、密码修改以及全盘数据加密,绝对隐藏区FAT32文件系统主要基于FATFS文件系统设计,将对绝对隐藏区的文件读写通过私有文件操作接口实现,应用程序基于Windows操作系统开发,配合固件完成身份认证、密码修改和绝对隐藏区可视化管理等功能。为了满足多样化需求和进一步提升安全性,本文所设计固态硬盘存储空间分为普通区、安全分区和绝对隐藏区,上电默认只显示普通区,通过身份认证后安全分区才会显示,硬盘数据通过主控芯片内置加密引擎实现AES256算法加密,达到数据的双重保护。同时为了防止身份认证密码的忘记,还设计了密码修改的功能。绝对隐藏区系统不可见,杜绝了黑客、病毒及间谍软件的攻击,主要用于存放硬盘配置信息及操作日志等机密信息,进一步提升重要数据的安全性。最后对整个系统进行性能和功能测试,测试结果表明本文所设计的固态硬盘在读写速率、可靠性、兼容性和功能实现上均达到预期目标,证明该方案是可行可靠的,具有一定的实用价值。