http://www.gkong.com 2025-05-20 16:15 北京华佳兴科技有限公司
NIST SP 800-88 Purge擦除标准,是针对SSD固态硬盘的硬件加密技术与闪存物理特性的深度结合,称为Secure Erase命令,当SSD, M.2, U.2硬盘具有NIST协会规定的Secure Erase命令,才可实现擦除效果,原理可通过以下技术架构解析:
SSD通过自加密技术(SED)实现瞬时数据销毁的核心功能:
1.1 SED全盘加密硬盘与密钥摧毁
说明: 现代SSD默认采用AES-256等加密算法对所有写入数据实时加密,原始数据经加密引擎转换成密文后存储于NAND闪存中。
执行Purge指令时,SSD主控直接销毁加密主密钥(MEK),该操作通过硬件熔断电路实现物理级密钥清除,整个过程仅需毫秒级响应时间。
技术优势:相较于传统数据覆写,密钥销毁无需实际擦除物理存储单元,密文数据因失去解密要素而永久失效。
主控芯片通过以下联动操作实现逻辑数据屏蔽:
2.1映射表重置
清空闪存转换层(FTL)中逻辑地址(LBA)与物理地址(PBA)的映像关系,使原有数据块脱离文件系统管理范围。
2.3 保留空间清理
同步擦除OP(Over-Provisioning)区域中的冗余数据,包括未映射的退役块(Retired Block)和缓存数据。
针对高安全需求场景,SSD固件可触发双重擦除流程:
3.1块级高压放电
通过施加18-20V电压使浮栅晶体管中的电子瞬间隧穿释放,单个NAND块擦除时间可缩短至2-3ms(相比传统覆写快1000倍以上),然后进行电荷状态重置强制所有存储单元回归中性电荷状态,破坏原有数据位的电压阈值分布特征,使原始数据恢复概率趋近于零。
4.1多Die并行擦除
利用多通道架构同步擦除多个芯片内的存储块,典型消费级SSD可在15秒内完成全盘块擦除指令下发。
基于上述擦除原理说明NIST-800-88 Purge该技术方案通过硬件加密与物理擦除的协同运作,在满足军工级安全需求的同时,将擦除耗时压缩至传统方法的1/1000以下,也通过美国on track, 英国ADISA等国际级实验室认证,确保擦除效果安全可靠,效率极高,省下极大时间与人力成本。