CN102289629A - 一种加密系统、方法及单片机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加密系统、方法及单片机系统。一种加密系统，包括：具有第一接口和第二接口的单片机、与所述单片机连接的存储器、其两端分别连接于所述第一接口和第二接口的电阻，和其两端分别连接于所述第二接口和地的电容；所述存储器存储有预设时间值，所述单片机通过所述第一接口和第二接口分别对所述电容进行充放电，并监视所述电容的充放电时间，并与所述预设时间值相比较，以判断是否为非法读写。
Description
技术领域
本发明涉及一种加密系统、方法及单片机系统。
背景技术
单片机一般都有内部ROM/EEPROM/FLASH供用户存放程序。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被锁定，就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就是所谓拷贝保护或者说锁定功能。
事实上，上述保护措施很脆弱，容易被单片机攻击者破解。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种更有效的防止非法拷贝的加密系统及其方法。
上述技术问题是这样解决的：
本发明首先提供一种加密系统，包括：具有第一接口和第二接口的单片机、与所述单片机连接的存储器、其两端分别连接于所述第一接口和第二接口的电阻，和其两端分别连接于所述第二接口和地的电容；
所述存储器存储有预设时间值，所述单片机通过所述第一接口和第二接口分别对所述电容进行充放电，并监视所述电容的充放电时间，并与所述预设时间值相比较，以判断是否为非法读写。
相应的，本发明还提供一种采用所述的加密系统的加密方法，包括如下步骤：
当单片机通电时，第一接口输出为高电平，第一接口通过电阻，对电容进行充电，由于第一接口通过电阻对电容充电；
单片机对串口第二接口的电平进行检测，当单片机检测到第二接口的电平为高电平时，第一接口输出为低电平，此时第二接口通过电阻对电容放电，同时单片机内部计时器开始计时；
当单片机检测到第二接口的电平为低电平时，单片机内部计时器计时结束；
获取测试电阻电容的充放电时间并与存储器上的预设时间值比较，如果比较值不在特定范围内，程式不工作；如果比较值在特定范围内，则程式正常运行。
另外，本发明还提供一种单片机系统，包括：所述的加密系统。
在现有技术中，单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序。这样的话，科研人员辛辛苦苦的劳动成果就会付之东流。单片机程序被盗，科研人员的劳动成果得不到保障，不但使编写程序的科研人员的研究积极性受挫，而且大大减少了基于单片机的新产品的产生。
采用本发明的技术方案，当单片机通电时，第一接口输出为高电平，第一接口通过电阻，对电容进行充电，由于第一接口通过电阻对电容充电，电容电压会慢慢升高，也就是第二接口的电压会慢慢升高，同时单片机对串口第二接口的电平进行检测。当单片机检测到第二接口的电平为高电平时，第一接口输出为低电平，此时第二接口通过电阻对电容放电，同时单片机内部计时器开始计时。由于第一接口通过电阻对电容放电，电容正极端的电压会慢慢下降，也就是第二接口的电压会慢慢下降。当单片机检测到第二接口的电平为低电平时，单片机内部计时器计时结束。单片机保存计时器所记录的时间，存储到单片机的内部存储器中，相当于每一个单片机或产品按照自身特点，编上了唯一的编码。
单片机或产品每次上电时，测试电阻电容的充放电时间并与存储器上的数据比较。如果比较数据不在特定范围内，程式不工作；如果电容充放电时间并与存储器上的数据相同或者在特定范围内，则程式正常运行。按该加密方案处置之后的单片机系统，如果将单片机和存储器数据读出来写入另外的单片机和存储器中，由于解密者缺失进入特定模式条件，无法将带有自身特点的充放电时间写入单片机系统内存储器上，并且由于时间常数的不确定性以及和单片机时钟系统的偏差，与特定时间常数相一致的概率是很小的，即批量生产时测试充放电时间很难做到和某个特定数值一致，导致程式不能正常运行，达到程序加密的目的。所述加密方法，不但提高了保密的程度，很好的保护研发人员的劳动成果，而且大大增大了盗窃者的盗窃难度，使盗窃者不易盗取单片机里面的程序。
优选的，所述电容采用电解电容。
优选的，所述第一接口和第二接口分别采用串口。
附图说明
图1是本发明加密系统一种实施例的结构框图；
图2是本发明加密方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
如图1所示，一种加密系统，包括：具有第一接口I/O1和第二接口I/O2的单片机101、与所述单片机101连接的存储器102、其两端分别连接于所述第一接口I/O1和第二接口I/O2的电阻103，和其两端分别连接于所述第二接口I/O2和地的电容104；
所述存储器102存储有预设时间值，所述单片机101通过所述第一接口I/O1和第二接口I/O2分别对所述电容104进行充放电，并监视所述电容104的充放电时间，并与所述预设时间值相比较，以判断是否为非法读写。
其中，所述电容104采用电解电容。所述第一接口I/O1和第二接口I/O2分别采用串口。
如图2所示，采用所述的加密系统的加密方法，包括如下步骤：
当单片机通电时，第一接口输出为高电平，第一接口通过电阻，对电容进行充电，由于第一接口通过电阻对电容充电；
单片机对串口第二接口的电平进行检测，当单片机检测到第二接口的电平为高电平时，第一接口输出为低电平，此时第二接口通过电阻对电容放电，同时单片机内部计时器开始计时；
当单片机检测到第二接口的电平为低电平时，单片机内部计时器计时结束；
获取测试电阻电容的充放电时间并与存储器上的预设时间值比较，如果比较值不在特定范围内，程式不工作；如果比较值在特定范围内，则程式正常运行。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种加密系统，其特征在于，包括：具有第一接口和第二接口的单片机、与所述单片机连接的存储器、其两端分别连接于所述第一接口和第二接口的电阻，和其两端分别连接于所述第二接口和地的电容；
所述存储器存储有预设时间值，所述单片机通过所述第一接口和第二接口分别对所述电容进行充放电，并监视所述电容的充放电时间，并与所述预设时间值相比较，以判断是否为非法读写。
2.如权利要求1所述的加密系统，其特征在于，所述电容采用电解电容。
3.如权利要求1所述的加密系统，其特征在于，所述第一接口和第二接口分别采用串口。
4.一种采用如权利要求1所述的加密系统的加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
当单片机通电时，第一接口输出为高电平，第一接口通过电阻，对电容进行充电，由于第一接口通过电阻对电容充电；
单片机对串口第二接口的电平进行检测，当单片机检测到第二接口的电平为高电平时，第一接口输出为低电平，此时第二接口通过电阻对电容放电，同时单片机内部计时器开始计时；
当单片机检测到第二接口的电平为低电平时，单片机内部计时器计时结束；
获取测试电阻电容的充放电时间并与存储器上的预设时间值比较，如果比较值不在特定范围内，程式不工作；如果比较值在特定范围内，则程式正常运行。
5.如权利要求4所述的加密方法，其特征在于，所述电容采用电解电容。
6.如权利要求4所述的加密方法，其特征在于，所述第一接口和第二接口分别采用串口。
7.一种单片机系统，其特征在于，包括：如权利要求1所述的加密系统。
8.如权利要求7所述的单片机系统，其特征在于，所述电容采用电解电容。
9.如权利要求7所述的单片机系统，其特征在于，所述第一接口和第二接口分别采用串口。
Priority Applications (1)
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| CN201110208767XA CN102289629A (zh) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | 一种加密系统、方法及单片机系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN102289629A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014040278A1 (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | 齐晓燕 | 一种单片机集成电路的加密方法、电路和装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070214366A1 (en) * | 2004-05-17 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Program Execution Control Apparatus And Program Execution Control Method |
| CN101329658A (zh) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | 西门子（中国）有限公司 | 加密、解密方法,及应用所述方法的plc系统 |
| CN101404056A (zh) * | 2008-10-29 | 2009-04-08 | 金蝶软件（中国）有限公司 | 一种软件的保护方法、装置及设备 |
-
2011
- 2011-07-25 CN CN201110208767XA patent/CN102289629A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070214366A1 (en) * | 2004-05-17 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Program Execution Control Apparatus And Program Execution Control Method |
| CN101329658A (zh) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | 西门子（中国）有限公司 | 加密、解密方法,及应用所述方法的plc系统 |
| CN101404056A (zh) * | 2008-10-29 | 2009-04-08 | 金蝶软件（中国）有限公司 | 一种软件的保护方法、装置及设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘晓旭等: "ATmega128单片机的真随机数发生器", 《单片机与嵌入式系统应用》, no. 11, 30 November 2009 (2009-11-30), pages 71 - 73 * |
| 刘美俊: "基于单片机的通用智能充电器设计", 《仪表技术与传感器》, no. 9, 30 September 2006 (2006-09-30), pages 41 - 43 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014040278A1 (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | 齐晓燕 | 一种单片机集成电路的加密方法、电路和装置 |
| CN104272312A (zh) * | 2012-09-14 | 2015-01-07 | 韩性峰 | 一种单片机集成电路的加密方法、电路和装置 |
| CN104272312B (zh) * | 2012-09-14 | 2017-07-04 | 深圳瀚飞科技开发有限公司 | 一种单片机集成电路的加密方法、电路和装置 |
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