CN103413098A - 硬件加密方法与系统及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明硬件加密方法与系统及其装置，当加密后的数据与预设地址的数据不匹配时，将硬件信息发送到外置硬件加密装置进行加密运算，外置硬件加密装置在执行一次加密算法程序后，将加密得到的数据写入待加密硬件中预设地址，在之后的加密过程中，只需读取待加密硬件中预设地址的数据与当前通过加密运算后得到的数据进行比较，不用外置硬件加密装置重复执行的加密运算，从而允许单个外置硬件加密装置重复对多个待加密硬件装置进行加密，简化加密步骤，降低了加密的实施成本，另外所述硬件加密装置仅包括主控装置和外置硬件加密装置，其结构简单，并且采用如上述的硬件加密方法或者包含有上述硬件加密系统，所以其生产成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及数据安全技术领域，特别是涉及硬件加密方法与系统及其装置。
背景技术
电子产品被竞争对手破解,这往往给生产厂家造成很大损失，针对这种现象,很多厂家采用了加密技术来防止产品被破解。目前,大多数的厂家采用的是使用软件方法的加密,方法主要有，用软件的方法把产品中使用到的部分程序代码隐藏或掩盖起来、使用混淆的办法把部分程序代码和数据混同起来、使用乱跳的方法使程序跳来跳去、在程序中设置大量的冗余指针和冗余数据单元等。少数厂家采用比较简单的硬件加密,方法主要是：交换总线(总线乱置)、使用替代RAM、使用GAL器件对器件外EPROM中的软件加密等。这样做也确实在一定程度上增大了破解产品的难度,但总体来看产品仍有较大可能被破解,加密效果不太理想。
目前对硬件加密较深入的研究局限于少数的贵重电子产品上,这样的加密所用到的元器件、电路比较复杂,价格也比较昂贵，如何能对大众化的硬件装置实施价格低廉而有效的加密成为一个迫切需要解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有硬件加密装置结构复杂、成本高昂的问题，提供一种结构简单、加密效果好且成本低廉的硬件加密方法与系统及其装置。
一种硬件加密方法，包括步骤：
获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据；
读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对；
当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置；
接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据；
将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对；
当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
一种硬件加密系统，其特征在于，包括：
加密数据获取模块，用于获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据；
第一比对模块，用于读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对；
匹配判定模块，用于当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置；
外置加密数据获取模块，用于接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据；
第二比对模块，用于将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对；
执行模块，用于当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
一种硬件加密装置，包括主控装置和外置硬件加密装置，所述主控装置和所述外置硬件加密装置均加载有相同的预设的加密算法；
所述主控制装置获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据，读取存储在待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述存储在待加密硬件中预设地址的数据比对，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据匹配时，所述主控装置执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据不匹配时，接入所述外置硬件加密装置，所述外置硬件加密装置使用所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，所述主控装置将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据比对，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，所述主控装置执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，所述主控装置停止当前程序，且不解密。
本发明硬件加密方法，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将硬件信息发送到外置硬件加密装置进行加密运算，外置硬件加密装置同样加载有预设的加密算法，外置硬件加密装置在执行一次加密算法程序后，将加密得到的数据写入待加密硬件中预设地址，在之后的加密过程中，只需读取所述待加密硬件中预设地址的数据与当前通过加密运算后得到的数据进行比较，不用外置硬件加密装置重复执行的加密运算，从而允许单个外置硬件加密装置重复对多个待加密硬件装置进行加密，简化了加密步骤，降低了加密的实施成本，另外本发明还提供一种硬件加密装置，所述硬件加密装置包括主控装置和外置硬件加密装置，其结构简单，并且采用如上述的硬件加密方法或者包含有上述硬件加密系统，所以其生产成本低廉。
附图说明
图1为本发明硬件加密方法第一个实施例的流程示意图；
图2为本发明硬件加密方法第二个实施例的流程示意图；
图3为本发明硬件加密系统第一个实施例的结构示意图；
图4为本发明硬件加密系统第二个实施例的结构示意图；
图5为本发明硬件加密装置其中一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，一种硬件加密方法，包括步骤：
S200：获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据。
待加密硬件唯一标识的硬件信息主要用于识别待加密硬件的身份，在这里预设的加密算法是预先加载在主控模块中的。
S300：读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对。
在这里待加密硬件中预设地址的数据，可以理解为存储在待加密硬件中，之前执行加密过程中保存在固定地址的数据，即该数据也为加密数据。
S400：当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置。
外置硬件加密装置同样加载有预设的加密算法，外置硬件加密装置同样可以对硬件信息进行加密运算。
S500：接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据。
外置硬件加密装置在接入待加密硬件时，同样会获取待加密硬件的硬件信息，之后再根据已经加载的预设的加密算法，对硬件信息进行加密运算，获得外置加密后的数据。
S600：将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对。
S700：当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
本发明硬件加密方法，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将硬件信息发送到外置硬件加密装置进行加密运算，外置硬件加密装置同样加载有预设的加密算法，外置硬件加密装置在执行一次加密算法程序后，将加密得到的数据写入待加密硬件中预设地址，在之后的加密过程中，只需读取所述待加密硬件中预设地址的数据与当前通过加密运算后得到的数据进行比较，不用外置硬件加密装置重复执行的加密运算，从而允许单个外置硬件加密装置重复对多个待加密硬件装置进行加密，简化了加密步骤，降低了加密的实施成本。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述步骤S200之前还有步骤：
S100：确定预设的加密算法。
预设的加密算法是预先加载设计好的，在这里需要确定下加载的加密算法是一种什么样的算法，以便在后续的计算中使用。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述步骤S300之前还有步骤：
S320：确定所述待加密硬件中预设地址。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述步骤S600之前还有步骤：
S620：将所述外置加密后的数据传回所述待加密硬件。
如图3所示，一种硬件加密系统，包括：
加密数据获取模块310，用于获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据；
第一比对模块320，用于读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对；
匹配判定模块330，用于当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置；
外置加密数据获取模块340，用于接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据；
第二比对模块350，用于将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对；
执行模块360，用于当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
本发明硬件加密系统，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将硬件信息发送到外置硬件加密装置进行加密运算，外置硬件加密装置同样加载有预设的加密算法，外置硬件加密装置在执行一次加密算法程序后，将加密得到的数据写入待加密硬件中预设地址，在之后的加密过程中，只需读取所述待加密硬件中预设地址的数据与当前通过加密运算后得到的数据进行比较，不用外置硬件加密装置重复执行的加密运算，从而允许单个外置硬件加密装置重复对多个待加密硬件装置进行加密。
如图4所示，在其中一个实施例中，所述硬件加密系统还包括：
预设加密算法确定模块370，用于确定预设的加密算法。
如图4所示，在其中一个实施例中，所述硬件加密系统还包括：
预设地址确定模块380，用于确定所述待加密硬件中预设地址。
如图4所示，在其中一个实施例中，所述硬件加密系统还包括：
数据传输模块390，用于将所述外置加密后的数据传回所述待加密硬件。
如图5所示，一种硬件加密装置，包括主控装置100和外置硬件加密装置200，所述主控装置100和所述外置硬件加密装置200均加载有相同的预设的加密算法；
所述主控制装置获取待加密硬件A唯一标识的硬件信息，根据所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据，读取存储在待加密硬件A中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述存储在待加密硬件A中预设地址的数据比对，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据匹配时，所述主控装置100执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据不匹配时，接入所述外置硬件加密装置200，所述外置硬件加密装置200使用所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，所述主控装置100将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据比对，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，所述主控装置100执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件A中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，所述主控装置100停止当前程序，且不解密。
本发明硬件加密装置，包括主控装置与外置硬件加密装置，其结构简单，主控装置和外置硬件加密装置加载均加载有相同预设的加密算法，外置硬件加密装置在执行一次加密算法程序后，将加密得到的数据写入待加密硬件中预设地址，在之后的加密过程中，主控装置只需读取所述待加密硬件中预设地址的数据与主控装置加密得到的数据进行比较，不用外置硬件加密装置重复执行的加密运算，允许单个外置硬件加密装置重复与多个主控装置配合使用，降低了生产成本。另外本发明硬件加密装置中主控装置与外置硬件加密装置分别根据相同的加密算法对待加密硬件唯一标识信息进行加密运算，再判断两者加密运算的加密数据是否匹配，从而确定是否执行当前解密程序，整个过程严谨、完整能够达到良好的加密效果。
在其中一个实施例中，所述主控装置内置于所述待加密硬件，所述外置硬件加密装置设置在所述待加密硬件外，且所述外置硬件加密装置可插拔与所述待加密硬件连接。
主控装置设置在待加密硬件内，外置硬件加密装置设置在待加密硬件外，外置硬件加密装置通过可插拔方式与待加密硬件连接。所述的可插拔连接是指单个外置硬件加密装置可以根据需要分别重复插入/拔出多个待加密硬件中，即可以重复与多个所述主控装置连接、配合实现对待加密硬件的加密，这种便捷的连接方式降低了本发明硬件加密装置的生产成本，节约了材料。通常主控装置选用主控芯片，所述外置硬件加密装置选用外置加密芯片，当外置加密芯片接入时，主控芯片与外置加密芯片通过时钟线和数据线进行数据交互。
由于外置硬件加密装置不是焊接在待加密装置上的，而是通过可插拔的方式与待加密硬件连接。若没有外置硬件加密装置及预设的加密算法，则无法破解待加密硬件，从而防止别人拷贝，保护待加密硬件的目的。
为了便于解释说明本发明硬件加密方法与系统及其装置，下面将引入部分字母指代部分数据，详细解释说明其中一个具体实施例，其中，待加密硬件采用主机，主控装置采用主控芯片，外置硬件加密装置采用加密芯片。
步骤1：主控芯片获取主机唯一标识的硬件信息x。
步骤2：主控芯片使用加密算法ym=f(x)进行运算,得到加密后的数据ym。
步骤3：主控芯片读取指定地址Ad的数据ys。
步骤4：主控芯片比较ym和ys,如果一致可以继续执行程序,否则说明系统尚未解密或是拷贝的程序。
步骤5：若ym和ys不一致,外置加密芯片使用同样的加密算法yw=f(x)对获取到系统唯一标识的硬件信息x进行加密,得到yw。
步骤6：主控芯片要求加密芯片回传数据,得到yw。
步骤7：主控芯片比较ym和yw,如果一致可以继续执行程序并将yw写入指定地址Ad,否则说明外置加密芯片不存在或者是“非法”的加密芯片,主控芯片报错或停止执行程序。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种硬件加密方法，其特征在于，包括步骤：
获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据；
读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对；
当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置；
接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据；
将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对；
当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
2.根据权利要求1所述的硬件加密方法，其特征在于，所述步骤获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据之前还有步骤：
确定预设的加密算法。
3.根据权利要求1或2所述的硬件加密方法，其特征在于，所述步骤读取所述待加密硬件中预设地址的数据之前还有步骤：
确定所述待加密硬件中预设地址。
4.根据权利要求1或2所述的硬件加密方法，其特征在于，所述步骤将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对之前还有步骤：
将所述外置加密后的数据传回所述待加密硬件。
5.一种硬件加密系统，其特征在于，包括：
加密数据获取模块，用于获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据；
第一比对模块，用于读取所述待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述预设地址的数据比对；
匹配判定模块，用于当所述加密后的数据与所述预设地址的数据匹配时，执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述预设地址的数据不匹配时，将所述硬件信息发送到外置硬件加密装置，其中，所述外置硬件加密装置为加载有所述预设加密算法的加密装置；
外置加密数据获取模块，用于接收所述外置硬件加密装置根据所述预设的加密算法，对所述硬件信息进行加密计算得到的外置加密后的数据；
第二比对模块，用于将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据进行比对；
执行模块，用于当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，停止当前程序且不解密。
6.根据权利要求5所述硬件加密系统，其特征在于，还包括：
预设加密算法确定模块，用于确定预设的加密算法。
7.根据权利要求5或6所述的硬件加密系统，其特征在于，还包括：
预设地址确定模块，用于确定所述待加密硬件中预设地址。
8.根据权利要求5或6所述的硬件加密系统，其特征在于，还包括：
数据传输模块，用于将所述外置加密后的数据传回所述待加密硬件。
9.一种硬件加密装置，其特征在于，包括主控装置和外置硬件加密装置，所述主控装置和所述外置硬件加密装置均加载有相同的预设的加密算法；
所述主控制装置获取待加密硬件唯一标识的硬件信息，根据所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，获得加密后的数据，读取存储在待加密硬件中预设地址的数据，将所述加密后的数据与所述存储在待加密硬件中预设地址的数据比对，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据匹配时，所述主控装置执行当前解密程序，当所述加密后的数据与所述存储在预设地址的数据不匹配时，接入所述外置硬件加密装置，所述外置硬件加密装置使用所述预设的加密算法对所述硬件信息进行加密运算，所述主控装置将所述外置加密后的数据与所述加密后的数据比对，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据匹配时，所述主控装置执行当前解密程序，且将所述外置加密后的数据写入所述待加密硬件中预设地址，当所述外置加密后的数据与所述加密后的数据不匹配时，所述主控装置停止当前程序，且不解密。
10.根据权利要求9所述的硬件加密装置，其特征在于，所述主控装置内置于所述待加密硬件，所述外置硬件加密装置设置在所述待加密硬件外，所述外置硬件加密装置与所述待加密硬件可插拔连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |