利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据硬件加密
专利汇可以提供利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据硬件加密专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属计算机 硬件 领域，涉及IBM-PC AT兼容机程序及数据用硬件进行防非法拷贝或盗用的加密技术。本发明中的硬件由一个插头A、一个插座B、一组(4个)双向模拟 开关 SW、一个集成 电路 组件C及相应的连接 导线 、印刷线路板、 外壳 等组成，并通过A和B插接于主机 键盘 插座与键盘的插头之间。其硬件的电路连接关系如 附图 示意。，下面是利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据硬件加密专利的具体信息内容。
1、一种利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据硬件加密的附加加密硬件设计方案，其主要技术特征在于所述的硬件由一个插头A、一个插座B、一组(4个)双向模拟开关SW、一个集成电路组件C及相应的连接导线、印刷线路板、外壳等组成，并通过A和B插接于主机键盘插座与键盘的插头之间。
2、根据权利要求1所述的硬件设计，其进一步技术特征是：所述的C是由微处理器、逻辑控制电路、EEPROM等构成的控制/存储部件，它可由多个分立元器件组合而成，也可由一片高集成度廉价单片机完成;除了电源和地外，C有2个输入端CLK3和DATA3，有4个输出端分别为CLK2、DATA2、K、/K;其中前2个为OC门输出。
3、根据权利要求1和2所述的C，其进一步技术特征是它所要完成的主要功能如下所述：
（1）：在系统刚上电时，自身初始化，使K＝1。此时，SW1和SW2开关闭合而SW3、SW4断开，DATA与DATA1、CLK与CLK1直接相连，使主机键盘接口与键盘通过A和B转接后正常连接;
（2）：C通过与DATA、CLK直连的DATA3、CLK3，实时监视并同步接收主机通过A到B再到键盘的双向传输数据;
（3）：C在接收到主机发出的HexFD-HexF7或HexF2-HexEF这11个空操作代码及键盘的相应ACK组成的一特定数据序列（下称读密匙开关码）后，置K＝0，此时，SW3、SW4闭合而SW1、SW2断开，键盘与主机的联系被切断，而由C替代;
（4）：C在K＝0时，可模拟一个键盘的部分功能，其传输数据格式与标准AT键盘兼容;并且可在模拟键盘时，在接收到主机一个特定命令后，使K＝1，从而使之从模拟键盘状态返回;
（5）：C在模拟键盘时，可与主机通过键盘接口双向传输数据，从而从C中读取或写入数据或密匙。
4、根据权利要求1所述的硬件设计，其进一步技术特征是：A为IBM PC/AT微机的标准五芯键盘插头，它的5脚为+5V电源，4脚为GND地，3脚定义为RESET，这三个脚分别与B对应的脚直接连接。同时，其从5脚和4脚分别并接到SW和C组件中各元器件的电源和地端，完成对整个硬件的+5V电源供给。
5、根据权利要求1所述的硬件设计，其进一步技术特征是：SW这组双向模拟开关受C的K和/K控制从而进一步控制了键盘或C对键盘接口的分时复用。
本发明属计算机硬件领域，涉及IBM-PC AT兼容机程序及数据用硬件进行防非法拷贝或盗用的加密技术。
为了确保软件开发者的权益和用户存于微机中重要数据的安全，对程序和数据进行加密是必要的。在当前广泛使用的IBM-PC AT（如286、386、486等）兼容机中，已有众多的对程序和数据进行加密的方法和装置（下称其为先有技术），它们从整体上可分为纯软件加密和软件与特加辅助硬件相结合（俗称“硬件加密”）两种。
在纯软件加密中，其实质是利用微机中固有硬件及软件载体自身特有（或人为使之产生的）硬件特性，如CPU指令队列预取、磁道接缝、扇区指纹、激光打孔等，与软件编程中的特殊技巧相结合，使用户只能通过合法取得的加密拷贝进行软件的安装、运行。其优点是加密成本低、简单易行、用户使用时不需其它附件方便实用。但其致命的弱点是依附于公开的硬件特性便于解密者研究，加密强度差，且对通用硬件的兼容性有较高要求，也不便于对数据加密。这类加密方法有常见的软件如LOCK系列等，西安交大出版的《磁盘加解密实用技术》也提供了这方面的较详细资料。
由于纯软件加密的上述弱点，硬件加密得到了飞速发展。这里所谓的硬件加密，是指为加密而专门设计一种难以非法仿制的硬件装置，并利用其人为的硬件特性与软件相配合，使被加密的软件或数据在没有这个附加辅助硬件时不能正常使用。在先有技术中，跟据辅助硬件与微机连接方法的不同，可分为插卡式和外挂式两大类。
插卡式硬件加密的附加辅助硬件为一插在微机总线扩展槽的扩展卡（俗称“加密卡”），一般是由大规模集成电路、可编程门阵列、单片微处理器及存储器等组成。这种方法的优点是能充分利用微机扩展槽所提供的资源（如电源、I/O口、ROM/RAM寻址空间、中断等）进行高加密性能的硬件设计，加密强度高，易对 数据加密。而其最大的缺点是成本高、占用用户的系统资源、需开机箱安装使用不便。
在先有技术中，最能适用于对大量发行软件硬加密的是外挂式这种（比如UCDOS3.0使用“软件狗”）。外挂式硬件加密，是利用微机中通用外设接口与附加辅助硬件相联接进行加密的方法。由于微机系统中提供的标准外设接口数量有限（通常为每种1-2个），所以这种方法要求接口上挂接加密辅助硬件后不影响接口的原特性。在先有技术中，唯一实用的外挂式硬件加密方法是挂接在打印机和打印口之间的“软件狗”。这是一个相对成熟的技术，有大量技术资料可查。这种“软件狗”加密法的优点，是加密强度较高（与纯软件相比）、成本较低、使用也相对方便，同时基本不占用户资源。但其致命缺点是：打印口不对外提供电源，附加加密硬件只能采用从数据线取得电源的很不规范的“准无源”设计，限制了所使用器件的规模，从而相对降低了加密强度和可靠性、提高了成本，并且很难作到在附加硬件中存储大量数据或运行程序。
本发明的目的，在于给出一种能克服“软件狗”上述缺点同时保留其优点的外挂式硬件加密新方案，即利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据进行加密的附加加密硬件设计。
本发明中的硬件由一个插头A、一个插座B、一组（4个）双向模拟开关SW、一个集成电路组件C及相应的连接导线、印刷线路板、外壳等组成，并通过A和B插接于主机键盘插座与键盘的插头之间。
附图为本发明硬件的电路连接关系示意图。
对照附图，A为IBM PC/AT微机的标准五芯键盘插头，它的5脚为+5V电源，4脚为GND地，3脚定义为RESET，但AT机中并未使用。上述三个脚分别与B对应的脚直接连接。同时，还从5脚和4脚分别并接到SW和C组件中各元器件的电源和地端，完成对整个硬件的+5V电源供给。A的2脚DATA为键盘接口数据线，与SW中的SW1、SW3的第 一I/0引线I/01相连。A的1脚CLK为键盘接口时钟线，与SW中的SW2、SW4的第一I/0引线I/01相连。
B为IBM PC/AT微机的标准五芯键盘插座。它的5、4、3三个脚与A中对应脚直接相联，2脚DATA1接SW中SW1的I/02端，1脚CLK1接SW中SW2的I/02端。
SW为一组（4个）双向模拟开关，其前2个SW1、SW2由C的一根输出线K控制，而后2个SW3、SW4则由C的另一根输出线/K控制。其中K与/K为互补信号。
C是由微处理器、逻辑控制电路、EEPROM等构成的控制/存储部件，它可由多个分立元器件组合而成，也可由一片高集成度廉价单片机完成。除了电源和地外，C有2个输入端CLK3和DATA3，有4个输出端分别为CLK2、DATA2、K、/K。其中前2个为OC门输出。
C组件所完成的功能如下所述：
（1）：在系统刚上电时，自身初始化，使K＝1。此时，SW1和SW2开关闭合而SW3、SW4断开，DATA与DATA1、CLK与CLK1直接相连，使主机键盘接口与键盘通过A和B转接后正常连接。
（2）：C通过与DATA、CLK直连的DATA3、CLK3，实时监视并同步接收主机通过A到B再到键盘的双向传输数据。
（3）：C在接收到主机发出的HexFD-HexF7或HexF2-HexEF这11个空操作代码及键盘的相应ACK组成的一特定数据序列（下称读密匙开关码）后，置K＝0。此时，SW3、SW4闭合而SW1、SW2断开，键盘与主机的联系被切断，而由C替代。
（4）：C在K＝0时，可模拟一个键盘的部分功能，其传输数据格式与标准AT键盘兼容;并且可在模拟键盘时，在接收到主机一个特定命令后，使K＝1，从而使之从模拟键盘状态返回。
（5）：C在模拟键盘时，可与主机通过键盘接口双向传输数据，从而从C中读取或写入数据或密匙。
由上述可知，在这个方案中，C是整个加密附加硬件的核心。
它可用带加密特性的可编程逻辑器件、存储器或单片机等制作，其硬件上的防非法复制性是可保障的。同时，它在读密匙时隔离了键盘，在硬件上具有比软件狗更强的反跟踪性。
对于用本发明方案设计的同一类硬件，其对软件加密的不重复性可由本发明方案的以下特性得到充分保证：
（1）：读密匙开关码的无限扩充性。由C的第（3）功能可知，读密匙开关码能用11个代码组成任意长度的序列，故它在理论上是可以无限多的。
（2）：返回密匙与读密匙开关码的无关性。即同一个读密匙开关码的硬件，其读回的密匙内容是由各自C中存储器的内容决定，也是可以不同的。
（3）：根据C的具体构成不同，也可以设计成密匙是可实时在线修改的。
本方案中的C，推荐的选择是用一片PIC16系列单片机，和一片74LS06。而SW推荐使用一片CD4066。推荐的主要背景技术参考资料为《PC系列机系统开发与应用（上）》（张载鸿 著）。
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