基于計(jì)算機(jī)總線的多種加密電路分析

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)在不斷進(jìn)步，例如CPU的運(yùn)行速度由初期的216MHz，到如今的1GHz以上，內(nèi)存由原來(lái)的1Mbit到現(xiàn)在的256512Mbit，這些都給軟件運(yùn)行提供了良好的環(huán)境，同時(shí)也帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)的大力發(fā)展。

　　隨著軟件產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，對(duì)軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也開(kāi)始重要。軟件產(chǎn)品通過(guò)系列號(hào)碼加密，每一個(gè)軟件均有唯一的產(chǎn)品系列號(hào)碼。軟件產(chǎn)品配置加密電路板后，軟件產(chǎn)品和該產(chǎn)品軟件加密板同時(shí)售出，用戶在使用時(shí)一套軟件要配備一塊加密板，通過(guò)控制加密板，就可以保證軟件產(chǎn)品安全。

　　計(jì)算機(jī)訪問(wèn)外部設(shè)備地址

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是通過(guò)主板上的I/O接口地址來(lái)實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)外部設(shè)備的。例如，讀取硬盤中的數(shù)據(jù)是通過(guò)直接訪問(wèn)1F01F7H的接口地址，也就實(shí)現(xiàn)了訪問(wèn)硬盤的操作。當(dāng)鼠標(biāo)器連接到串行口COM2時(shí)，計(jì)算機(jī)在上電復(fù)位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)鼠標(biāo)的串行通訊功能。其中并行接口LPT1和LPT2為專用打印機(jī)使用，地址分別是27827FH、37837FH。計(jì)算機(jī)接口被不斷的開(kāi)發(fā)，并行接口已經(jīng)有了更多的用途。

　　基于ISA總線的加密電路

　　利用計(jì)算機(jī)ISA總線設(shè)計(jì)一個(gè)密碼電路，可以實(shí)現(xiàn)加密的目的。ISA總線加密電路利用Xilinx等公司可編程邏輯器件(CPLD)可以設(shè)計(jì)一組加密電路。在電路中，IC1 是Xilinx公司的可編程邏輯器件XC9572，有84個(gè)引腳，其中可作為I/O的有68個(gè)引腳，內(nèi)部有1600個(gè)邏輯門，72個(gè)宏單元，響應(yīng)速度715ns。P1是ISA總線引腳。D0D7是計(jì)算機(jī)訪問(wèn)外部設(shè)備的8位數(shù)據(jù)總線，a0a19是訪問(wèn)外部設(shè)備的20條地址總線，ior是讀外部設(shè)備數(shù)據(jù)信息的讀選通線，iow是向外部設(shè)備發(fā)送信息或命令的寫選通線，rst是計(jì)算機(jī)的復(fù)位線，在復(fù)位時(shí)，加密卡與計(jì)算機(jī)同時(shí)復(fù)位。

　　將ISA總線的地址a(19,0)、ior、iow和aen經(jīng)過(guò)譯碼作為片選、時(shí)鐘，對(duì)一組觸發(fā)器電路進(jìn)行操作，就能夠讀取密碼數(shù)據(jù)。在選擇地址時(shí)，a(10)a(19)為空，既隨機(jī)狀態(tài)。加密電路地址可以選擇打印機(jī)接口地址278H、279H、27AH。例如選擇278H，在加密電路中，通過(guò)地址278H讀取一組低8位數(shù)據(jù)D(7,0)，就能夠作為軟件運(yùn)行的密碼，控制軟件是工作還是退出。在圖中，利用Xilinx公司的Project Navigator軟件設(shè)計(jì)了一組只讀八-D觸發(fā)器電路，并將觸發(fā)器的輸入端A1、A2、A4、A5、A8設(shè)置為“1”電平，把A3、A6、A7設(shè)置為“0”電平，當(dāng)讀取觸發(fā)器時(shí)有恒定數(shù)據(jù)9BH，此數(shù)據(jù)即為密碼。

　　其中ISA總線的選通278H地址的邏輯公式是：

　　G1 = a * a * a * a * /a * /a * /a * /a * /a * /a */aen */ ior (1)