存储芯片
固态硬盘的销毁方案
随着中国数字经济的高速发展,固态存储硬盘(SSD)在越来越多的新兴应用场景被使用。整个市场都在追捧存储的性能、容量以及寿命,却忽略了数据本身的重要性,数据表明,7成以上的数据泄露是由于未及时销毁处理淘汰、废弃的存储设备造成的。
我司针对老化、过时以及紧急情况下的需要对SSD进行的销毁动作,提供两种销毁类型:硬销毁和软销毁。
硬销毁也叫物理销毁,是指SSD通过特定硬件电路,在识别到用户物理销毁操作后,通过高压,大电流的方式对存储介质进行彻底的破坏过程。下面是对一片FLASH颗粒进行的物理销毁,结果见下图所示
![微信图片_20240308110941.png](/uploads/allimg/20240311/1-24031115224H35.png)
软销毁是通过更改固件的方式将SSD中的所有数据擦除。当用户触发软销毁指令后,SSD将进行数据销毁处理。处理过程中若发生异常掉电,盘会在下次上电后继续执行销毁动作,直至将SSD的所有用户数据抹去。
01
技术方案
Pure simplicity
1956年IBM公司制造出第一块机械硬盘,为之后固态硬盘的衍生提供了土壤。在数据擦除方面,机械硬盘由于可以覆盖写的电气特性,通常对其软销毁的方式是全盘进行覆盖写,以达到盘内数据无法通过技术手段进行数据恢复。针对固态硬盘,我司同样有8种不同级别和数据类型的覆盖写功能。
固态硬盘是以NAND FLASH为存储介质。数据在FLASH中是以电荷(electrical charge)形式存储的。电荷的多少,取决于控制门(Control gate)被施加的电压。而数据的表示,以所存储的电荷的电压是否超过特定的阈值Vth来表示。
所以,对于FLASH的擦除,即对浮置栅极进行放电,低于Vth,就表示1,这也是浮栅层中被擦除的数据不可恢复的原因。擦除前后浮栅层的电荷变化如下图所示
![微信图片_20240308111030.png](/uploads/allimg/20240311/1-2403111525261D.png)
02
软销毁方案
为满足不同客户的需求,我们提供了5种软销毁方案供客户选择,分别为数据销毁、快速销毁、CODE销毁、全盘销毁以及密钥销毁。
![微信图片_20240308111038.png](/uploads/allimg/20240311/1-24031115253X91.png)
以2T大小的NVME盘为例,五种销毁方案也存在差异。(特点见下表)
![微信图片_20240308111043.png](/uploads/allimg/20240311/1-24031115254Ra.png)
1. 数据销毁
SSD经过数据销毁后,盘经过初始化后可复用,但用户数据将不可恢复。我司固件擦除方案中对block的擦除并发度很高,实测全盘擦除时间几乎同等于根据FLASH芯片手册所计算的理论全盘擦除时间,所以擦除性能很高。
2. 快速销毁
快速销毁方案的特点是销毁速度快,无论是多大容量的盘,都可以保证销毁动作在1秒钟内完成,并且销毁完成后盘还可复用。
3. CODE销毁
CODE销毁同样将性能作为首选,保证销毁动作在1秒钟内完成,以应对紧急状态下需要使盘无法工作的情况,销毁完成后,必须通过SSD厂商介入重新开卡,设备才能重新使用。
4. 全盘销毁
SSD经过全盘销毁后,盘内部固件和用户数据将被一并擦除。销毁完成后设备无法工作,数据不可被恢复。
5. 密钥销毁
将SSD内部存储的密钥销毁后,主机从设备读出的密文将无法通过解密模块被正确解析出来,从而使盘内部所存储的所有数据失效。
软销毁的触发方式有两种:命令和GPIO。见下图
![微信图片_20240308111106.png](/uploads/allimg/20240311/1-240311152643936.png)
03
总结
综上所述,我司可以通过更改固件的方式来完成不同方案的软销毁功能。
从安全和性能两个方面实现不同销毁程度的方案。从性能方面考虑,客户可以选择快速销毁、CODE销毁以及密钥销毁;从安全方面考虑,可供客户选择的有数据销毁和全盘销毁。
解决方案
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