安全快閃記憶體儲存設計

A secure NAND-Flash memory management scheme design

方靖涵(Jing-Han Fang)

指導教授 ： 盧永豐

共同指導教授 ： 黃慧鳳(Hui-Feng Huang)

國立臺中科技大學/資訊與流通學院/資訊工程系碩士班/碩士(2016年)

摘要

由於快閃記憶體的儲存設備的許多特性，如非揮發性(non-volatility)與低響應時間(low latency)及高度的可靠性，在市場的佔有率逐年攀升，凡舉汽車電子零件、工業控制與智慧型手機等，而成為首選的儲存媒介 。
拜科技進步所賜，智慧型手機已成為人們不可或缺的隨身裝置 ，凡指上網、收發信件、Skype等等以往在電腦上才能使用的功能，因為智慧型手機的問世而破除了時間、地點的限制，也增加了更多的便利性與商業往來機會。由於智慧型手機屬於行動裝置，俱備輕巧方便攜帶等特性，隨著人們逐漸將應用與服務移轉至智慧型手機上，裝置上必然會儲存個人資訊，舉凡圖片、訊息、帳號密碼、機密檔案等等，一旦手機遺失或遭到竊取，影響層面將非常的廣大。因此手機上的資訊安全的問題也逐漸受到重視 ，如何確保智慧型手機上檔案與個人資訊的資安問題就成為重要議題。
本研究主要宗旨基於開放式原始碼的Android智慧型手機上設計一種安全性框架系統為主的研究 ，我們提出一安全性框架，此框架可以彈性搭配常見的加密與雜湊演算法。本研究除了提出這個方法外，更進一步整合AES、BCrypt、PBKDF2、MD5等加密演算法實作應用程式與個人檔案的加密保護，該目的主要在於提升Android系統之應用安全性與保護其個人隱私，並基於Samsung S4智慧型手機上實作本安全性框架與整合之加密演算法系統，並以密碼長度、手機作業系統版本、加密檔案類型與檔案大小等變因做為分析指標。
本研究框架搭配整合之加密與雜湊演算法將會以8種手機常見的格式、4種不同的密碼長度與2種不同的Android系統版本做為效能測試，並分析這些資料結果，做為日後使用者在進行私密檔案加密時的效能依據與參考指標。

關鍵字

快閃記憶體 ； Android ； 智慧型手機 ； AES ； BCrypt ； PBKDF2 ； MD5 ； 安全性框架 ； 資訊安全

並列摘要

The non-volatility Flash memory has many good properties, such as non-volatility, low latency, and high reliability. More and more applications adopt Flash memory as the storage material. However, there still lack of proper data-protection schemes for flash-based embedded systems. We need design a proper framework for secure embedded systems.
In this thesis, we proposed a framework of secure storage for embedded systems. The proposed framework can integrate encryption and hash schemes to provide a secure and efficient data storage. We implement the proposed framework in Android-based Samsung S4 smartphone. We also implement the framework with AES, BCrypt, PBKDF2, MD5 for personal and application data protections. A set of experiments for efficient analyses were also provided.

並列關鍵字

NAND Falsh ； Android ； Smartphone ； AES ； BCrypt ； PBKDF2 ； MD5 ； Security frame ； Information security

參考文獻

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