SSD 如何实现与主机唯一对应，当定制 SSD 被插入非法主机时自动销毁数据 最近，实现了来自两个客户的真实需求，出于安全考虑，客户要求 SSD 与主机唯一对应，也就是说 SSD 只能在本机使用，当 SSD 被插入非法主机时，自动启动销毁程序，同时，主机必须可以正常使用其他任何一家公司的非定制化 SSD 。

一、项目需求描述

1)    主机接口： SATA 6Gbps

2)    尺寸： 2.5"

3)    容量： 4TB

4)    存储介质： MLC

5)    环境温度： -40°C ~ +85°C

6)   SSD 只能识别唯一的主机 ;

7)    当 SSD 插入到其他主机时， SSD 启动自毁功能，将数据销毁；

8)   主机必须可以正常使用其他厂商的非定制化 SSD 。

二、总体架构设计

1)    主控使用瑞耐斯自主可控芯片，型号： RS3502-IT ， SATA 6Gb 接口，单颗主控支持容量 2TB ，使用 2 颗主控组 RAID0 ；

2)    使用 Xilinx FPGA 做 RAID0 芯片，支持 Trim 功能；

（市场上的 RAID 芯片具备下面两个缺陷： a 、不能满足工业级温度需求； 2 、不带 TRIM 功能，会导致在 SSD 数据写满时才固态硬盘才开始做垃圾回收，在垃圾回收过程中，写入性能会大幅下降甚至会掉到 0MB ，此时，可能导致关键应用场景的应用失效）

3)    自毁功能：数据销毁可以实现物理烧毁和逻辑销毁（任选或全选）两种方式；

4)    逻辑销毁功能可以实现 10 秒内的快速销毁，销毁后 SSD 可以继续在 “ 初始化 ” 操作后继续使用（数据全部丢失）或者 SSD 无法继续使用，必须返厂维修才可继续使用，但所有数据无法恢复；

5)    物理烧毁，是指在 SSD 被插入非法主机后，所有存储芯片被高压一一击穿，所有存储介质物理性损坏，任何手段都将无法恢复数据。

三、功能实现具体描述      

1)    主机与 SSD 唯一对应的实现方式：

客户端主机 SATA 接口管脚定义不做任何更改，以确保其他普通 SSD 插入后可以正常工作。

硬盘增加一颗 FPGA 芯片（或单片机）利用 sata 空余 pin 脚实现硬盘和主板特征码的握手通讯，如果在 3 秒内（时间可以自由设定）握手不成功，则触发数据销毁功能。

对于普通硬盘由于空余 pin 脚没有定义，则不会与主板特征码进行握手，可以正常使用。

2)     一键自毁销毁的实现和结果

安全删除是由 IO 拓展芯片的 GPIO 动作，传送给主控芯片实施。信号下拉 3 秒安全删除功能被触发，无论是通过硬件或软件。控制器将擦除命令发送到闪存启动安全删除。

瑞耐斯可以对硬盘实现两种销毁方式：逻辑销毁和物理销毁。

2.1 逻辑销毁

逻辑销毁是指通过软件的方式将固态硬盘的数据进行删除、覆盖等操作，包括对加密 key 、固件、映射表等进行删除操作，逻辑销毁不会损坏存储介质。

快速删除的要求一般有如下几种，每种做法的固件实现方法不同：

2.1.1 删除后仍然可以在 OS 下看到盘符，格式化后仍然可以进行正常的读写操作，只是删除后的状态用 winhex 检查全部为 0xFF ；

这种删除方法必须要考虑的事项是：在执行删除过程中，如果 SSD 再次接收写命令，或者 SDRAM 中仍有未写入 Nand 的数据，在执行删除后，会继续向 SSD 中写入数据，用 winhex 查看会看到数据不全是 0xFF 。

解决办法可以有两种：一是在执行数据销毁前，先清空 SDRAM 中的数据，避免缓存数据在执行安全删除之后写入 Nand Flash ；二是，在执行销毁时，开启写保护功能，直到 SSD 第二次上电为止，这样就可以避免执行销毁之后接收到的写命令将数据写入到 SSD 。

2.1.2 删除后 SSD 无法被系统识别，当然，也无法用软件来查看 SSD 内部数据状态。

2.2 物理销毁

执行物理销毁 SSD 上的闪存颗粒将完全被烧穿：

2.2.1  瑞耐斯独特的设计思路，确保 45 秒以内可以烧毁所有的闪存芯片，，不存在个别芯片无法销毁的情况。

2.2.2 闪存被烧毁是彻底摧毁每个颗粒中的所有的 Die ，而不是仅仅烧毁 IO 接口，如果仅仅烧毁 IO 接口，那么，仍然可以通过芯片打磨，将存储数据的 Die 重新布线后读取数据。

2.2.3  在执行销毁的过程中如果被拔掉电源，重新上电后，仍然继续执行未完成的烧毁，而不会终止。