JSSC 2020第10期OtherFlash Memory

Privacy Protection NAND Flash System With Flexible Data-Lifetime Control by In-3

提出一种隐私保护的NAND闪存系统，灵活控制数据生命周期。

3-D NAND闪存处理

隐私保护NAND闪存数据生命周期3-D处理安全存储

▸逆霍夫曼编码VTH调制（IHVM）：通过逆向霍夫曼编码结合阈值电压调制技术，实现数据存储的动态加密与隐私保护，显著提升3D NAND闪存的数据安全性（方法创新）。该技术可动态调整编码策略，使未授权访问者无法通过常规手段解析数据。

▸立即删除命令（IDC）：提出硬件级即时删除指令，可在微秒级时间内彻底擦除指定数据块，解决传统闪存擦除延迟导致的数据残留问题（系统创新）。实测擦除速度比传统方法快10倍以上，满足隐私数据的紧急销毁需求。

▸自适应生命周期扩展（ALE）：基于电荷迁移模型开发的自适应算法，可动态延长数据保存周期达3-5倍（电路创新）。通过实时监测存储单元电荷状态，智能调整刷新策略，在保持数据完整性的同时突破传统NAND的数据保留时限。

▸自适应生命周期缩短（ALR）：创新性地利用3D NAND垂直结构的电荷迁移特性，通过可控电荷泄漏机制主动缩短数据寿命（工艺创新）。支持从分钟级到年级的精确寿命调控，填补了闪存数据时效性控制的技术空白。

Abstract

This article proposes a privacy-aware data-lifetime control NAND ﬂash system (PDLCS) that changes the data- lifetime ﬂexibly for privacy protection. The proposed PDLCS consists of four proposed techniques: 1) inverse Huffman-coding VTH modulation (IHVM); 2) immediate delete command (IDC); 3) adaptive lifetime extension (ALE); and 4) adaptive lifetime reduction (ALR), with In-3-D vertical cell processing of 3-D NAND ﬂash memories. This system realizes both short- and long-term data lifetimes. Fur