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专利名称:使用计算机usb端口的软件加密卡的制作方法
技术领域:
本用新型涉及软件加密技术,具体涉及一种计算机软硬件结合加密技术,更具体地说,涉及一种可作为计算机软件身份辩别手段的使用计算机USB(通用串行总线)端口的软件加密卡。
现有的软硬件结合的加密方式主要是“加密狗”,该加密狗是具有并口通讯功能的电路系统装置,其原理是通过在计算机并口(例如打印机口)插入该“加密狗”,通过计算机上运行的被加密软件向该并口写入特定的数据,并验证从“加密狗”同馈的数据是否为特定字符,从而达到对运行软件加密的目的,但其存在如下缺点1)体积过大,安装不方便,因为它安装在计算机并口上,具有相当体积,需要用螺丝刀固定,并影响并口上的打印电缆的安装;2)占用了并口的部分资源,使并口使用受限。虽然“加密狗”可以和打印机共同使用,但对并口扫描仪、并口硬盘、并口光驱等设备容易造成不兼容;3)多个“加密狗”不能共同使用。假设有两个不同程序要求不同的两个“加密狗”,使用不同的程序要插入不同的“加密狗”。这会给用户带来极大的不方便频繁拆装“加密狗”及打印机线;4)加密程度不高,由于“加密狗”使用串行存贮器作为加密IC,很容易被专业人员解密。
本实用新型的目的在于提供一种使用更方便、加密更可靠的加密装置,这种加密装置配合相应软件可实现对软件的有效识别,即本实用新型的目的在于提供一种加密效果更好的加密装置。
本实用新型的目的是这样实现的,构造一种使用计算机USB端口的软件加密卡,可以插接在计算机的USB插孔上,所述软件加密卡包括上卡板和下卡板以及装置在两个卡板之间的电路板,所述电路板与计算机连接端加工成符合USBA插孔形式,设有与计算机上USB插孔接触的四个金属触点以及与所述四个金属触点以一定方式连接的SOIC单片机,所述单片机与金属触点的连线包括两个工作电源连线(VCC、GND)和两个数据传输连线(DATE+、DATE-)。
本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,其特征在于,所述上卡板、下卡板采用PVC板。
本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,其特征在于,所述电路板采用纤微电路板组成。
本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,其特征在于,所述加密卡使用A插头作为与计算机USB插孔的连接头。
本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,其特征在于,所述单片机是型号为PIC12CXXX系列的单片机。
本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,其特征在于,所述单片机是型号为
PIC12C508A的单片机,所述单片机的6、7脚分别连接DATE+、DATE-触点,所述单片机1、8脚分别连接VCC、GND触点。
实施本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡,由于利用近年来普遍使用通用串行总线(USB)即通过“USB”进行特定通讯来实现软件加密,具有下述优点1)体积小巧,卡式设计,携带方便;2)使用方便,直接插入任何一USB端口即可;3)可多个加密卡同时使用,互不干扰;4)不占用计算机的任何资源;5)加密程度较高,因为单片机程序的不可破解性;6)因可携带性,使用方便,可推广作为特定个人的身份验证,作为软件的硬件钥匙,如财务人员专机专用程序。
结合附图和实施例,进一步说明本实用新型的特点,附图中
图1是本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡的使用情况示意图;图2是本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡的分解结构示意图;图3是使用本实用新型加密卡时,被加密软件执行的程序流程图;图4是使用本实用新型加密卡时,加密卡中CPU执行的程序流程图;图5是本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡中所用单片机的外部结构示意图;图6是本实用新型提供的使用计算机USB端口的软件加密卡实施例的电路原理图。
USB(通用串行总线)作为近年流行的PC机(个人微计算机)的一种总线标准,允许把多个外设连到PC的一个插孔上,所有连接的设备可分享同样信号。总线上的信息以包形式传递,任何功能块可接收所有的包。
PC通过在包中加上特定的地址来选定的特定设备。只有在地址相符时,相应功能块才对包含此地址的包作出反应。USB具有如下优点1)支持12MBit/Sec的高速码速率;2)错误校验连线系统;3)最高127个连接树目;4)支持低速器件和高速器件共用一个连线系统,其中,;5)支持即插即用,可以在计算机电源打开情况下插入或拔出USB设备。USB采用NRIT数据信码方式,数据包最大为1036Byte,其中包括1Byte的同步域,1Byte的包标识,接着是最多为1032Byte的数据域,最后2Byte是CRC校验。
本实用新型的具体实现参见
图1。如
图1所示,本实用新型加密卡是使用USBA插头的插入式加密卡100,使用时可将该卡插入PC机300的USB插孔200上(或USB集线器插孔)。USB的物理表现是一个端口200。作为主集线器的一部分的插孔,每一个物理USB端口连接一个设备,集线器提供多个插孔允许连接多个设备。USB系统包括四种类型的连接器,分别为A或B两插孔和插头。本实用新型的加密卡使用A插头作为连接头,与PC上USB端口的信号连线有4根,分别是DATA+、DATA-、VCC、GND(参见图6)。本实用新型的加密卡的封装型式为插卡式设计,如图2所示。作为上卡板
10、下卡板20的两片PVC板和作为电路板30的位于两块PVC板之间的纤维敷铜板或带铜箔的PVC板粘合在一起。纤维敷铜板上焊接上SOIC封装的单片机40,纤维敷铜板端口符合USBA端口设计,其两面端口处分别设有可与计算机USB端口配合的四个金属触点50、60、70、80,分别是DATA+、DATA-、VCC、GND,所述纤维敷铜板30通过与上下卡板10、20即PVC板的粘合与卡主体直接联接在一起。
本实用新型的加密卡的主体部分是单片机40,负责通讯及发送加密码。在本实用新型的一个实施例开发中,使用了MICROCHIP公司的PIC12CXXX系列单片机,可供选择的IC包括PIC12C508A、PIC12C509A、PIC12CE518、PIC12CE519等。这些IC具有相同的管脚排列,参见图5,这种芯片有如下特点1)8个引脚SOIC封装;2)6个可编程1/O端口;3)4MHz可编程内置RC振荡器;4)内置可编程串口;5)512*12程序EPROM;6)加密性能高,程序不可被破解。
被加密程序开始运行时通过软件和USB端口上通讯以确认加密卡的插入并决定程序的进一步执行。本实用新型的软件部分包括在PC中的程序及单片机中的固化程序。PC机中被加密软件的程序流程图见图3,加密卡中CPU运行的程序流程图见图4。PC机的应用加密软件通过USB端口向加密卡发送特定数据包,包括加密卡的地址,特定的数据字符串,假设为A字符串。加密卡上的单片机接收到这个数据包及A字符串,与单片机片内的数据比较是否为正确的
A字符串,如果正确,通过USB端口向应用程序发送回包含应答字符串的数据包,假设为B字符串。PC机应用软件接收到这个数据包及B字符串,与PC机软件的特定数据比较是否为正确的B字符串,如果正确,继续执行程序,如果不正确,则中止程序的运行,返回错误信息。
本实用新型的加密卡内部电路图见图6。单片机从USB端口取得工作电源(VCCGND),对应于管脚1和8,数据传输线(DATE+DATE-)使用单片机的其中两个I/O端口(GP0和GP1),如使用PIC12CXXX系列单片机,可以用一片IC实现所有的功能,无需其他外围元件,简化了设计和生产。
,可以插接在计算机的USB插孔上,其特征在于,所述软件加密卡包括上卡板和下卡板以及装置在两个卡板之间的电路板,所述电路板与计算机连接端加工成符合USBA插孔形式,设有与计算机上USB插孔接触的四个金属触点以及与所述四个金属触点以一定方式连接的SOIC单片机,所述单片机与金属触点的连线包括两个工作电源连线(VCC、GND)和两个数据传输连线(DATE+、DATE-)。
,其特征在于,所述上卡板、下卡板采用PVC板。
,其特征在于,所述电路板采用纤微电路板组成。
,其特征在于,所述加密卡使用A插头作为与计算机USB插孔的连接头。
,其特征在于,所述单片机是型号为PIC12CXXX系列的单片机。
,其特征在于,所述单片机是型号为PIC12C508A的单片机,所述单片机的6、7脚分别连接DATE+、DATE-触点,所述单片机1、8脚分别连接VCC、GND触点。
专利摘要一种使用计算机USB端口的软件加密卡,可以插接在计算机的USB插孔上,所述软件加密卡包括上卡板和下卡板以及装置在两个卡板之间的电路板,该电路板上有可与计算机上USB插孔接触的四个金属触点以及与所述四个金属触点以一定方式连接的SOIC单片机。这种软件加密卡利用通用串行总线通讯实现软件加密,具有以下优点:体积小巧,携带方便;使用方便,直接插入任何一USB端口即可;可多卡同用,互不干扰;不占用资源;加密程度较高。