CN104933349B - 具有下载验证功能的usb转接装置及下载验证方法 - Google Patents

具有下载验证功能的usb转接装置及下载验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置及下载验证方法。该装置包括设置于智能设备中的控制器、USB接口和下载验证数据模块；下载验证数据模块包括头部和尾部；头部中包含USB接口插头和与USB接口插头连接的存储有验证信息的验证芯片；在USB接口插头与USB接口连接时，控制器会通过USB接口读取并验证芯片中的验证信息，通过验证结果判定是否允许开启下载模式。本发明实施例通过采用上述技术方案，在通过下载软件方式为智能设备重装系统时，增加了安全验证措施，避免未经授权的重装系统事件发生。同时，复用了智能设备上原有的USB接口来实现验证过程，保证智能设备外形的美观度。

Description

具有下载验证功能的USB转接装置及下载验证方法
技术领域
本发明实施例涉及移动设备技术领域，尤其涉及一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置及下载验证方法。
背景技术
以手机和平板电脑为代表的智能移动设备已经成为人们生活中的必不可少的通信工具，而随着智能移动设备的功能越来越强大，许多产品的价格都比较高，也成为了不法分子眼中盗取的主要目标。不法分子盗取成功后，虽然因为不知道用户设置的密码而无法正常使用，但他们可能通过连接移动设备上的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)等常见的传输接口来下载软件，清除用户先前的所有设置，为移动设备重新安装系统，那么就可以继续使用或者进行销赃，从中获利。由于采用这种方式后可轻松获得利益，也促使不法分子的盗窃行为越来越猖狂，导致智能移动设备被盗取的案件屡屡发生，容易造成很多普通移动设备用户的经济损失。
发明内容
本发明实施例的目的是提出一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置及下载验证方法，以解决现有智能移动设备在通过下载软件重新安装系统时缺乏安全验证措施，从而容易导致未经授权的重装系统事件发生的问题。
一方面，具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置，包括：
设置于智能设备中的控制器、USB接口和下载验证数据模块；
所述下载验证数据模块包括与所述USB接口匹配的头部和用于与外接设备连接的尾部；所述头部中包含USB接口插头和与所述USB接口插头连接的存储有验证信息的验证芯片(Download Key IC)；
其中，所述控制器用于在所述下载验证数据模块中的USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息，对所述验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
进一步的，所述USB接口为兼容I2C通信和USB通信的接口，所述控制器通过所述USB接口基于I2C通信协议读取所述验证芯片中的验证信息。
进一步的，所述USB接口的第一标识引脚与所述控制器的基于I2C协议传输的主串行时钟端连接；所述USB接口的第一地线引脚与所述控制器的基于I2C协议传输的主串行数据端连接；
所述USB接口插头的第二标识引脚与所述验证芯片的基于I2C协议传输的从串行时钟引脚连接；所述USB接口插头的第二地线引脚与所述验证芯片的基于I2C协议传输的从串行数据引脚连接；
所述控制器，具体用于：在所述USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口的第一标识引脚和第一地线引脚读取所述验证芯片中的验证信息，并对所述验证信息进行验证，通过验证结果决定是否允许开启下载模式。
进一步的，所述验证芯片还设有：反馈引脚，用于与所述USB接口插头的第一引脚连接，并输出反馈信号给所述控制器；使能引脚，用于与所述USB接口插头的第二引脚连接，并接收所述控制器输出的使能信号。
进一步的，所述下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接；所述智能设备通过所述USB子接口与外接设备进行基于USB通信协议的数据传输。
另一方面，本发明实施例提供了基于本发明实施例所述控制器的下载验证方法，包括：
当检测到所述USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息；
对所述验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
进一步的，所述USB接口兼容I2C通信协议和USB通信协议；通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息，包括：通过所述USB接口基于I2C通信协议读取所述验证芯片中的验证信息。
进一步的，所述下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接，在判定开启下载模式之后，还包括：检测所述尾部是否与所述头部连接，若是，则允许所述智能设备通过所述USB子接口与外部设备进行基于USB通信协议的数据传输。
本发明实施例中提供具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置及下载验证方法，可避免未经授权的为智能移动设备重装系统事件发生。本发明实施例中提供的具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置，包括设置于智能设备中的控制器、USB接口和下载验证数据模块；下载验证数据模块包括与USB接口匹配的头部和用于与外接设备连接的尾部；头部中包含USB接口插头和与USB接口插头连接的存储有验证信息的验证芯片；在下载验证数据模块中的USB接口插头与USB接口连接时，控制器会通过USB接口读取验证芯片中的验证信息，对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。通过采用上述技术方案，当通过下载软件方式为智能移动设备重新安装系统时，增加了安全验证措施，当验证失败时，则无法为智能移动设备重新安装系统，避免未经授权的重装系统事件发生，也可破解不法分子利用USB接口为智能移动设备植入病毒来获取利益等作案手法。同时，复用了智能设备上原有的USB接口来实现验证过程，不需要在智能设备上额外增加新的接口，不会影响智能设备外形的美观度；也不会增加新的工艺步骤，从而节约制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置的结构框图；
图2为本发明实施例二提供的一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置的结构框图；
图3为本发明实施例三提供的一种下载验证方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置的结构框图。如图1所示，该装置包括设置于智能设备100中的控制器110、USB接口120和下载验证数据模块130；下载验证数据模块130包括与USB接口120匹配的头部131和用于与外接设备连接的尾部132；所述头部131中包含USB接口插头1311和与USB接口插头1311连接的存储有验证信息的验证芯片(Download Key IC)1312。其中，控制器110用于在下载验证数据模块130中的USB接口插头1311与USB接口120连接时，通过USB接口120读取验证芯片1312中的验证信息，对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
在本发明实施例中，所述智能设备100具体可为手机及平板电脑等智能移动设备，这些智能移动设备通常会设有用于充电或者数据传输的USB接口，将其内部连接电路进行改进后便可作为本发明实施例中的USB接口120。本实施例中复用了USB接口120，使其在用于充电或者数据传输的基础上，还用于传输控制器110和验证芯片1312之间的用于下载验证的相关数据。
示例性的，所述验证信息是通过公钥加密的唯一标识信息；控制器110中存储有私钥；控制器110使用私钥对读取到的验证信息进行解密得到唯一标识信息，对所得到的唯一标识信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。验证过程具体可为：控制器110将所得到的唯一标识信息与控制器110中预先存储的标识信息进行匹配；当匹配结果一致时，控制器110控制智能设备100开启下载模式，允许通过下载验证数据模块130的尾部132与外部设备进行基于USB的数据传输，即可进行通过下载软件方式为智能设备100重新安装系统等操作；当匹配结果不一致时，控制器110判定无法开启下载模式，并对智能设备100进行锁定，即不能够进行通过下载软件方式为智能设备100重新安装系统等操作，确保智能设备100原有操作系统以及其他软件的安全。当然，由于USB接口120已不同于现有的智能设备本来的USB接口，当采用普通的USB数据线连接智能设备及外部设备时，控制器110由于未接收到验证信息而直接判定无法开启下载模式，并对智能设备100进行锁定，即不能够进行通过下载软件方式为智能设备100重新安装系统等操作。
具体的，USB接口120可为兼容I2C通信和USB通信的接口，控制器110通过USB接口120基于I2C通信协议读取验证芯片1312中的验证信息。
所述USB接口120和所述USB接口插头1311均具有多个引脚，如供电端VUSB、地线端GND(7个)、标识端ID、负电压数据端D-、正电压数据端D+。
更具体的，USB接口120的第一标识引脚(ID)与控制器110的基于I2C协议传输的主串行时钟端(Serial Clock，SCL)连接，优选的，还连接第一下拉电阻；USB接口120的第一地线引脚(如GND-3)与控制器110的基于I2C协议传输的主串行数据端(Serial Data，SDA)连接，优选的，还连接一个下拉电阻；USB接口插头1311的第二标识引脚(ID)与验证芯片1312的基于I2C协议传输的从串行时钟引脚连接；USB接口插头1311的第二地线引脚(如GND-3)与验证芯片1312的基于I2C协议传输的从串行数据引脚连接；可选地，第一下拉电阻的阻值与第二下拉电阻的阻值相等，第一电阻的阻值为200KΩ，第二电阻的阻值为200KΩ。
此时，控制器110，具体用于在USB接口插头1311与USB接口120连接时，通过USB接口120的第一标识引脚和第一地线引脚读取验证芯片中的验证信息，并对验证信息进行验证，通过验证结果决定是否允许开启下载模式。
优选的，所述验证芯片1312上还可设有其他引脚，如反馈引脚S/W，用于与USB接口插头1311的第一引脚连接(如第二标识引脚),相应的，USB接口120上与所述第一引脚对应的引脚(如第一标识引脚)与控制器110的第一通用输入/输出端(GPIO1)连接，反馈引脚S/W可输出反馈信号给控制器110；使能引脚EN，用于与USB接口插头1311的第二引脚连接(如GND-3)，相应的，USB接口120上与所述第二引脚对应的引脚(如GND-3)与控制器110的第二通用输入/输出端(GPIO2)连接，使能引脚EN可接收控制器110输出的使能信号。基于上述连接，控制器110可检测下载验证数据模块130是否通过USB接口120与智能设备100连接。
示例性的，USB接口插头1311的负电压数据端D-和正电压数据端D+可与验证芯片1312上的基于USB通信的第一组相关引脚连接，而验证芯片1312上的基于USB通信的第二组相关引脚与尾部132相关引脚连接，用于智能设备100与外部设备基于USB通信传输数据；还可将USB接口插头1311的负电压数据端D-和正电压数据端D+直接与尾部132相关引脚连接，用于智能设备100与外部设备基于USB通信传输数据。
本领域技术人员可知，想要实现本发明实施例的技术方案，各个引脚之间并不限于上述的具体连接方式，可根据实际的电路设计方案对上述连接方式作出调整。
本发明实施例一中提供的具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置包括设置于智能设备中的控制器、USB接口和下载验证数据模块；下载验证数据模块包括与USB接口匹配的头部和用于与外接设备连接的尾部；头部中包含USB接口插头和与USB接口插头连接的存储有验证信息的验证芯片；在下载验证数据模块中的USB接口插头与USB接口连接时，控制器会通过USB接口读取验证芯片中的验证信息，对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。通过采用上述技术方案，当通过下载软件方式为智能移动设备重新安装系统时，增加了安全验证措施，当验证失败时，则无法为智能移动设备重新安装系统，避免未经授权的重装系统事件发生，也可破解不法分子利用USB接口为智能移动设备植入病毒来获取利益等作案手法。同时，复用了智能设备上原有的USB接口来实现验证过程，不需要在智能设备上额外增加新的接口，不会影响智能设备外形的美观度；也不会增加新的工艺步骤，从而节约制造成本。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置的结构框图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接；智能设备通过USB子接口与外接设备进行基于USB通信协议的数据传输。
相应的，如图2所示，该装置包括设置于智能设备200中的控制器210、USB接口220和下载验证数据模块230；下载验证数据模块230包括与USB接口220匹配的头部231和用于与外接设备连接的尾部232；所述头部231中包含USB接口插头2311和与USB接口插头2311连接的存储有验证信息的验证芯片(Download Key IC)2312，还包括USB子接口2313；所述尾部232还包括USB子接口插头2321。其中，控制器210用于在下载验证数据模块130中的USB接口插头2311与USB接口220连接时，通过USB接口220读取验证芯片2312中的验证信息，对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。当USB子接口插头2321插入USB子接口2313时，智能设备即可通过USB子接口2313与外接设备进行基于USB通信协议的数据传输。
其中，基于USB通信协议传输的数据可经过验证芯片2312，也可不经过验证芯片2312。
具体的，所述尾部232可为普通的USB数据线。
本发明实施例二在上述实施例的基础上，将下载验证数据模块的头部和尾部优化可分离式结构，且尾部可为普通的USB数据线，增强了下载验证数据模块的通用性，降低了制造成本和维修成本。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种下载验证方法的流程示意图，该方法基于本发明实施例提供的具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置中的控制器。
相应的，本实施例的方法包括如下步骤：
步骤301、当检测到USB接口插头与USB接口连接时，通过USB接口读取验证芯片中的验证信息。
步骤302、对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
进一步的，USB接口兼容I2C通信协议和USB通信协议；通过USB接口读取验证芯片中的验证信息包括：通过USB接口基于I2C通信协议读取验证芯片中的验证信息。
进一步的，下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接，在判定开启下载模式之后，还包括：检测尾部是否与头部连接，若是，则允许智能设备通过USB子接口与外部设备进行基于USB通信协议的数据传输。
示例性的，当用户将下载验证数据模块头部中的USB接口插头插入到智能设备的USB接口中时，控制器可检测到USB接口插头与USB接口连接，可在智能设备的显示屏幕上进行文字显示，如“Download Key已插入”，来对用户进行提示。随后，控制器会基于I2C通信协议读取验证芯片中的验证信息，对所获取到的验证信息进行验证。如果验证未通过，则对智能设备进行锁定，可直接重启到主页面，并在显示屏幕上显示“非匹配Download Key，请重新更换匹配Download Key”；如果验证通过，则可进入下载模式，还可在智能设备的显示屏幕上进行文字显示，如“验证已成功，进入下载模式”，来对用户进行提示。
进一步的，当下载验证数据模块的头部与尾部为可分离结构时，验证通过后，如果此时尾部与头部未连接，还可在智能设备的显示屏幕上显示“请插入Download Key尾部”。此时，用户将头部与尾部连接后，即可使智能设备通过USB子接口与外部设备进行基于USB通信协议的数据传输。
当用户将普通的USB数据线插入智能设备上的USB接口时，可在显示屏幕上提示“请插入Download Key进行验证”。
本发明实施例三提供的下载验证方法，基于本发明实施例提供的具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置中的控制器，当控制器检测到USB接口插头与USB接口连接时，通过USB接口读取验证芯片中的验证信息，对验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。通过采用上述技术方案，当通过下载软件方式为智能移动设备重新安装系统时，增加了安全验证措施，当验证失败时，则无法为智能移动设备重新安装系统，避免未经授权的重装系统事件发生，也可破解不法分子利用USB接口为智能移动设备植入病毒来获取利益等作案手法。同时，复用了智能设备上原有的USB接口来实现验证过程，不需要在智能设备上额外增加新的接口，不会影响智能设备外形的美观度；也不会增加新的工艺步骤，从而节约制造成本。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种具有下载验证功能的通用串行总线USB转接装置，其特征在于，包括：下载验证数据模块，以及设置于智能设备中的控制器和USB接口；
所述下载验证数据模块包括与所述USB接口匹配的头部和用于与外接设备连接的尾部；所述头部中包含USB接口插头和与所述USB接口插头连接的存储有验证信息的验证芯片；
其中，所述控制器用于在所述下载验证数据模块中的USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息，对所述验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述USB接口为兼容I2C通信和USB通信的接口，所述控制器通过所述USB接口基于I2C通信协议读取所述验证芯片中的验证信息。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述USB接口的第一标识引脚与所述控制器的基于I2C协议传输的主串行时钟端连接；所述USB接口的第一地线引脚与所述控制器的基于I2C协议传输的主串行数据端连接；
所述USB接口插头的第二标识引脚与所述验证芯片的基于I2C协议传输的从串行时钟引脚连接；所述USB接口插头的第二地线引脚与所述验证芯片的基于I2C协议传输的从串行数据引脚连接；
所述控制器，具体用于：
在所述USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口的第一标识引脚和第一地线引脚读取所述验证芯片中的验证信息，并对所述验证信息进行验证，通过验证结果决定是否允许开启下载模式。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述验证芯片还设有：
反馈引脚，用于与所述USB接口插头的所述第二标识引脚连接，并输出反馈信号给所述控制器；
使能引脚，用于与所述USB接口插头的所述第二地线引脚连接，并接收所述控制器输出的使能信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接；
所述智能设备通过所述USB子接口与外接设备进行基于USB通信协议的数据传输。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述控制器的下载验证方法，其特征在于，当检测到所述USB接口插头与所述USB接口连接时，通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息；
对所述验证信息进行验证，并通过验证结果判定是否允许开启下载模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述USB接口兼容I2C通信协议和USB通信协议；
通过所述USB接口读取所述验证芯片中的验证信息，包括：通过所述USB接口基于I2C通信协议读取所述验证芯片中的验证信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述下载验证数据模块的头部中的USB接口插头与尾部通过USB子接口连接，在判定开启下载模式之后，还包括：
检测所述尾部是否与所述头部连接，若是，则允许所述智能设备通过所述USB子接口与外部设备进行基于USB通信协议的数据传输。
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嵌入式移动终端软件下载升级工具设计与研究;郝伟旭;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20130515;10-30 *

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