CN105346256B - 一种打印机芯片、墨盒、和打印机芯片存储分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为喷墨打印领域，具体涉及一种打印机芯片、墨盒、和打印机芯片存储分配方法。本发明是通过以下技术方案得以实现的:一种打印机芯片，包括芯片控制电路，用于存储数据的数据存储单元，用于与打印机通信的通讯单元；所述存储单元和所述通讯单元分别与所述芯片控制电路电连接；所述数据存储单元包含授权标志位，所述授权标志位根据数值不同将所述数据存储单元分别置于非授权状态与授权状态；本发明的目的是通过增设授权标志位和与之匹配的授权验证，在保证数据稳定和可靠的基础上，使得芯片数据可以重新覆盖读写，正常使用，延长打印机芯片的使用寿命。

Description

一种打印机芯片、墨盒、和打印机芯片存储分配方法
技术领域
本发明为喷墨打印领域，具体涉及一种打印机芯片、墨盒、和打印机芯片存储分配方法。
背景技术
随着办公自动化的普及，打印设备已经是办公活动中不可缺少的设备，常见的打印设备包括激光打印和喷墨打印，在喷墨打印中，包含喷墨打印机和安装在打印机中的墨盒。
在喷墨打印机使用过程中，需要对耗材，如墨盒，进行定期更换。墨盒的墨量耗尽时需要更换墨盒，诸如墨盒这样的可更换设备都包含打印参数，这些打印参数往往都存储在芯片中，该种打印机芯片安装墨盒这样的可更换设备中，使得设备在每次更换之后，打印机主机都能第一时间获取这些数据，从而保证良好的打印效果。
在现有技术中，为了保证信息的稳定和不可更改，信息往往为一次性写入打印机芯片，这意味着芯片只可使用一次，无法复用，这对芯片的使用价值造成了浪费。
发明内容
本发明的目的是通过增设授权标志位和与之匹配的授权验证，在保证数据稳定和可靠的基础上，使得芯片数据可以重新覆盖读写，正常使用，延长打印机芯片的使用寿命。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种打印机芯片，包括芯片控制电路，用于存储数据的数据存储单元，用于与打印机通信的通讯单元；所述存储单元和所述通讯单元分别与所述芯片控制电路电连接；其特征在于：
所述数据存储单元包含授权标志位，所述授权标志位根据数值不同将所述数据存储单元分别置于非授权状态与授权状态；
所述数据存储单元处于所述非授权状态时包含可被所述控制电路读取或写入数据的非保护部分、可被所述控制电路读取但不能写入数据的保护部分和可被所述控制电路读取且只能写入一次数据的一次性部分；
所述数据存储单元处于授权状态时包含所述非保护部分；
所述控制电路包含密匙单元、运算单元和读写单元；
所述运算单元用于将打印机主机发送来的输入数据通过存储在所述密匙单元里的密匙数据运算得到校验码一；
所述运算单元还用于将所述打印机主机发送来的校验码二与所述校验码一进行比对，并根据比对结果改编所述数据存储单元中的所述授权标志位。
所述打印机芯片安装在可更换部件上，当所述可更换部件在普通使用状态时并没有经过特定授权，即所述授权标志位上的数据将所述数据存储单元置于非授权状态，此时，数据存储单元分成了若干区域，至少包含了所述非保护部分、所述保护部分和所述一次性部分，三者之间的区别为读写权限的区别，所述非保护部分允许打印设备如打印机主机读取并写入数据，是常见的数据操作端口，所述保护部分存储的数据在首次使用时输入，只能读取，不能修改或写入，例如当所述打印机芯片安装在墨盒上，所述保护部分存储的数据可以为所述墨盒的首次使用日期，一旦写入就只能读取不能修改，用户可以根据所述墨盒的首次使用日期来推算所述墨盒的使用有效期；所述一次性部分允许写入数据，但是每个数据位只能写一次，例如规定所述一次性部分的数据存储都为二进制，可以从0写为1，但一旦写为1，就不能写会0，这在实际中也有非常强的应用性，例如这部分数据包含多位，每一位都对应所述墨盒的一部分，当这部分墨量用完，则将数据0写为1，用户根据这个部分的数据就可以得出剩余墨量的数据，除此之外，用户还可以写入墨盒保护机器序列号等信息；用户可以将所述数据存储单元划分为N个数据块，每个数据块对应相应的地址，而这些数据块和这些地址对应着不同权限，从而形成一个数据块、地址、权限的对应表格，在所述控制电路要对所述数据存储单元进行相应的操作时，可以对所述数据存储单元通过设定的表格中进行寻址，找到对应的权限和对应的地址，进行读写操作；这里提供一个实施例，权限为0，为只读，对应所述保护部分，权限为1，为可写，对应所述非保护部分，权限为3，表示bit只可以从0变成1，对应所述一次性部分，此外，还有一个权限是2，规则为只可以写比原数据大的数据，这在实际操作中可以用来记载打印次数，随着打印机的使用，打印次数逐次升高，不可能变小，用户可以通过记录打印次数来估计墨水的剩余量等信息；当所述可更换部件寿命结束，需要更换时，则需要进入特别授权的验证步骤，具体的操作方式是，所述打印机主机会发送过来一则指令，所述打印机芯片会回馈一则随机数据，所述运算单元根据该则指令、所述随机数据和存储在所述密匙单元的密匙数据进行计算，得到所述校验码一，同样的，所述打印机主机同样根据该则指令和所述随机数据计算得到所述校验码二，随后，所述校验码二被传送到所述打印机芯片，所述运算单元比较所述校验码一和所述校验码二，若不同，则特定授权不通过，若是相同，则特定授权通过，此时将所述授权标志位更改，从而转变整个所述数据存储单元的状态，将所述数据存储单元都变为非保护部分，即都可以重新录入新数据，则该种打印机芯片既可以重复使用，延长使用寿命。
作为本发明的优选，当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述一次性部分包含墨盒最大容量数据。
作为本发明的优选，当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述一次性部分还包含墨盒保护机器系列号数据和保护起效位数据。
作为本发明的优选，当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述保护部分包含墨盒首次使用日期。
作为本发明的优选，所述运算单元通过所述打印机主机发送来的数据数据及存储在所述密匙单元里的密匙数据进行运算的方式为AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法。
国际标准的AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法已经证明在密匙安全的情况下，是无法复制和仿制的，特定授权的计算和认证过程有安全保障。
一种墨盒，该种墨盒上中设有所述的打印机芯片。
一种打印头，该种打印头上设有所述的打印机芯片。
一种打印机，包含打印头和墨盒，所述打印头设有所述的打印机芯片，所述墨盒上中所述的打印机芯片。
一种打印机芯片存储分配方法：包含打印机主机和可更换设备，所述打印机主机包含主机运算单元，所述可更换设备设有所述的打印机芯片，该种打印机芯片存储分配方法包括以下步骤：
步骤一：授权请求发送步骤：
所述打印机主机发出授权请求命令给所述打印机芯片；
步骤二：随机数返回步骤：
所述打印机芯片生成随机数据，并通过所述通讯单元发送给所述打印机主机；
步骤三：校验码生成步骤：
所述打印机芯片将所述随机数据作为输入，通过所述密匙单元里存储的密匙数据进行加密运算，得到所述校验码一，所述打印机主机中的所述主机运算单元采用同样的运算方式，得到所述校验码二；
步骤四：校验码比较步骤：
所述打印机主机将所述校验码二发送给所述打印机芯片，所述打印机芯片将所述校验码一与所述校验码二进行比对；
步骤五：授权标志标记步骤：
当步骤四中所述校验码一与所述校验码二一致时，所述授权标记标为有效，所述数据存储单元进入授权状态，若不一致，所述数据存储单元仍为非授权状态。
在所述步骤一中，所述打印机主机发出授权请求命令给所述打印机芯片，如发送0x60 0x00 0x98，则其中0x60为所述打印机芯片的芯片地址，0x00 0x98是授权请求命令，所述打印机芯片收到后，进入步骤二，返回本次授权随机数，例如返回0x00 0x08 0x650x97 0x35 0x63 0x34 0x23 0x56 0x39，其中0x00 0x08表示数据长度，0x65 0x97 0x350x63 0x34 0x23 0x56 0x39则为8个字节的所述随机数据，这时进入步骤三，所述打印机芯片将所述随机数据作为输入，通过所述密匙单元里存储的密匙数据进行加密运算，得到所述校验码一，所述打印机主机中的所述主机运算单元采用同样的运算方式，得到所述校验码二；之后进入步骤四，所述打印机主机将所述校验码二发送给所述打印机芯片，如发送数据为：0x60 0x00 0x78 0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x86 0x89 0x24 0x35 0x690x23 0x74 0x13 0x86 0x89，其中0x60依然为数据地址，0x00 0x78为授权匹配命令，后续的0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x86 0x89 0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x860x89则为所述校验码二，所述打印机芯片将所述校验码二与自己计算得到的校验码一进行匹配，匹配比较之后，进入步骤五，若是数据不一致，则所述授权标志位不变，即特定授权未通过，若数据一致，则所述授权标志位改变，特定授权通过，原本数据存储单元的所述非保护部分、保护部分和所述一次性部分均变为非保护部分。
作为本发明的优选，在所述步骤三中，所述打印机主机与所述打印机芯片采用的加密运算方法为AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法。
作为本发明的优选，在所述步骤一中，所述打印机主机发送的所述授权请求命令还包含所述打印机芯片的芯片地址数据。
作为本发明的优选，在所述步骤三中，所述加密运算方法的输入数据除了所述随机数据还包含固定为00的固定数据。
作为本发明的优选，所述可更换设备为墨盒或打印头。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、能对所述数据存储单元的权限进行重新改写，变为非保护部分，实现数据的全面重新录入，延长打印机芯片的使用寿命。
2、特定授权认证采用AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法，安全性高。
3、所述特定授权认证的输入信息为打印机主机发送来的命令和打印机芯片生成的随机数据为输入，使用原本保存的密匙数据，认证计算过程严谨，对数据安全性维护程度高。
附图说明
图1是实施例1的示意图；
图2是实施例1中所述数据存储单元在未特定授权下的示意图；
图3是实施例1中步骤一到步骤五的数据框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1，如图1和图2所示：一种打印机芯片，包括芯片控制电路，用于存储数据的数据存储单元，用于与打印机通信的通讯单元；所述存储单元和所述通讯单元分别与所述芯片控制电路电连接；其特征在于：
所述数据存储单元包含授权标志位，所述授权标志位根据数值不同将所述数据存储单元分别置于非授权状态与授权状态；
所述数据存储单元处于所述非授权状态时包含可被所述控制电路读取或写入数据的非保护部分、可被所述控制电路读取但不能写入数据的保护部分和可被所述控制电路读取且只能写入一次数据的一次性部分；
所述数据存储单元处于授权状态时包含所述非保护部分；
所述控制电路包含密匙单元、运算单元和读写单元；
所述运算单元用于将打印机主机发送来的输入数据通过存储在所述密匙单元里的密匙数据运算得到校验码一；
所述运算单元还用于将所述打印机主机发送来的校验码二与所述校验码一进行比对，并根据比对结果改编所述数据存储单元中的所述授权标志位。
所述打印机芯片安装在可更换部件上，当所述可更换部件在普通使用状态时并没有经过特定授权，即所述授权标志位上的数据将所述数据存储单元置于非授权状态，此时，数据存储单元分成了若干区域，至少包含了所述非保护部分、所述保护部分和所述一次性部分，三者之间的区别为读写权限的区别，所述非保护部分允许打印设备如打印机主机读取并写入数据，是常见的数据操作端口，所述保护部分存储的数据在首次使用时输入，只能读取，不能修改或写入，例如当所述打印机芯片安装在墨盒上，所述保护部分存储的数据可以为所述墨盒的首次使用日期，一旦写入就只能读取不能修改，用户可以根据所述墨盒的首次使用日期来推算所述墨盒的使用有效期；所述一次性部分允许写入数据，但是每个数据位只能写一次，例如规定所述一次性部分的数据存储都为二进制，可以从0写为1，但一旦写为1，就不能写会0，这在实际中也有非常强的应用性，例如这部分数据包含多位，每一位都对应所述墨盒的一部分，当这部分墨量用完，则将数据0写为1，用户根据这个部分的数据就可以得出剩余墨量的数据，除此之外，用户还可以写入墨盒保护机器序列号等信息；用户可以将所述数据存储单元划分为N个数据块，每个数据块对应相应的地址，而这些数据块和这些地址对应着不同权限，从而形成一个数据块、地址、权限的对应表格，在所述控制电路要对所述数据存储单元进行相应的操作时，可以对所述数据存储单元通过设定的表格中进行寻址，找到对应的权限和对应的地址，进行读写操作；这里提供一个实施例，权限为0，为只读，对应所述保护部分，权限为1，为可写，对应所述非保护部分，权限为3，表示bit只可以从0变成1，对应所述一次性部分，此外，还有一个权限是2，规则为只可以写比原数据大的数据，这在实际操作中可以用来记载打印次数，随着打印机的使用，打印次数逐次升高，不可能变小，用户可以通过记录打印次数来估计墨水的剩余量等信息；当所述可更换部件寿命结束，需要更换时，则需要进入特别授权的验证步骤，具体的操作方式是，所述打印机主机会发送过来一则指令，所述打印机芯片会回馈一则随机数据，所述运算单元根据该则指令、所述随机数据和存储在所述密匙单元的密匙数据进行计算，得到所述校验码一，同样的，所述打印机主机同样根据该则指令和所述随机数据计算得到所述校验码二，随后，所述校验码二被传送到所述打印机芯片，所述运算单元比较所述校验码一和所述校验码二，若不同，则特定授权不通过，若是相同，则特定授权通过，此时将所述授权标志位更改，从而转变整个所述数据存储单元的状态，将所述数据存储单元都变为非保护部分，即都可以重新录入新数据，则该种打印机芯片既可以重复使用，延长使用寿命。
当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述一次性部分包含墨盒最大容量数据、墨盒保护机器系列号数据和保护起效位数据。
当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述保护部分包含墨盒首次使用日期。
所述运算单元通过所述打印机主机发送来的数据数据及存储在所述密匙单元里的密匙数据进行运算的方式为AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法。国际标准的AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法已经证明在密匙安全的情况下，是无法复制和仿制的，特定授权的计算和认证过程有安全保障。
一种打印机芯片存储分配方法：包含打印机主机和可更换设备，所述打印机主机包含主机运算单元，所述可更换设备设有所述的打印机芯片，该种打印机芯片存储分配方法包括以下步骤：
步骤一：授权请求发送步骤：
所述打印机主机发出授权请求命令给所述打印机芯片；
步骤二：随机数返回步骤：
所述打印机芯片生成随机数据，并通过所述通讯单元发送给所述打印机主机；
步骤三：校验码生成步骤：
所述打印机芯片将所述随机数据作为输入，通过所述密匙单元里存储的密匙数据进行加密运算，得到所述校验码一，所述打印机主机中的所述主机运算单元采用同样的运算方式，得到所述校验码二；
步骤四：校验码比较步骤：
所述打印机主机将所述校验码二发送给所述打印机芯片，所述打印机芯片将所述校验码一与所述校验码二进行比对；
步骤五：授权标志标记步骤：
当步骤四中所述校验码一与所述校验码二一致时，所述授权标记标为有效，所述数据存储单元进入授权状态，若不一致，所述数据存储单元仍为非授权状态。
在所述步骤一中，所述打印机主机发出授权请求命令给所述打印机芯片，如发送0x60 0x00 0x98，则其中0x60为所述打印机芯片的芯片地址，0x00 0x98是授权请求命令，所述打印机芯片收到后，进入步骤二，返回本次授权随机数，例如返回0x00 0x08 0x650x97 0x35 0x63 0x34 0x23 0x56 0x39，其中0x00 0x08表示数据长度，0x65 0x97 0x350x63 0x34 0x23 0x56 0x39则为8个字节的所述随机数据，这时进入步骤三，所述打印机芯片将所述随机数据作为输入，通过所述密匙单元里存储的密匙数据进行加密运算，得到所述校验码一，所述打印机主机中的所述主机运算单元采用同样的运算方式，得到所述校验码二；之后进入步骤四，所述打印机主机将所述校验码二发送给所述打印机芯片，如发送数据为：0x60 0x00 0x78 0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x86 0x89 0x24 0x35 0x690x23 0x74 0x13 0x86 0x89，其中0x60依然为数据地址，0x00 0x78为授权匹配命令，后续的0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x86 0x89 0x24 0x35 0x69 0x23 0x74 0x13 0x860x89则为所述校验码二，所述打印机芯片将所述校验码二与自己计算得到的校验码一进行匹配，匹配比较之后，进入步骤五，若是数据不一致，则所述授权标志位不变，即特定授权未通过，若数据一致，则所述授权标志位改变，特定授权通过，原本数据存储单元的所述非保护部分、保护部分和所述一次性部分均变为非保护部分。

Claims (12)

1.一种打印机芯片，包括芯片控制电路，用于存储数据的数据存储单元，用于与打印机通信的通讯单元；所述存储单元和所述通讯单元分别与所述芯片控制电路电连接；其特征在于：
所述数据存储单元包含授权标志位，所述授权标志位根据数值不同将所述数据存储单元分别置于非授权状态与授权状态；
所述数据存储单元处于所述非授权状态时包含可被所述控制电路读取或写入数据的非保护部分、可被所述控制电路读取但不能写入数据的保护部分和可被所述控制电路读取且只能写入一次数据的一次性部分；
所述数据存储单元处于授权状态时包含所述非保护部分；
所述控制电路包含密匙单元、运算单元和读写单元；
所述运算单元用于将打印机主机发送来的输入数据通过存储在所述密匙单元里的密匙数据运算得到校验码一；
所述运算单元还用于将所述打印机主机发送来的校验码二与所述校验码一进行比对，并根据比对结果改编所述数据存储单元中的所述授权标志位的数值。
2.根据权利要求1所述的一种打印机芯片，其特征在于：当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述一次性部分包含墨盒最大容量数据。
3.根据权利要求2所述的一种打印机芯片，其特征在于：当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述一次性部分还包含墨盒保护机器系列号数据和保护起效位数据。
4.根据权利要求1所述的一种打印机芯片，其特征在于：当所述数据存储单元处于非授权状态时，所述保护部分包含墨盒首次使用日期。
5.根据权利要求1—4任意一项所述的一种打印机芯片，其特征在于：所述运算单元通过所述打印机主机发送来的数据及存储在所述密匙单元里的密匙数据进行运算的方式为AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法。
6.一种墨盒，其特征在于，该种墨盒上中设有如权利要求1—5任意一项所述的打印机芯片。
7.一种打印机，包含打印头和墨盒，其特征在于，所述墨盒上中设有如权利要求1—5任意一项所述的打印机芯片。
8.一种打印机芯片存储分配方法：包含打印机主机和可更换设备，所述打印机主机包含主机运算单元，所述可更换设备设有如权利要求1—5任意一项所述的打印机芯片，该种打印机芯片存储分配方法包括以下步骤：
步骤一：授权请求发送步骤：
所述打印机主机发出授权请求命令给所述打印机芯片；
步骤二：随机数返回步骤：
所述打印机芯片生成随机数据，并通过所述通讯单元发送给所述打印机主机；
步骤三：校验码生成步骤：
所述打印机芯片将所述随机数据作为输入，通过所述密匙单元里存储的密匙数据进行加密运算，得到所述校验码一，所述打印机主机中的所述主机运算单元采用同样的运算方式，得到所述校验码二；
步骤四：校验码比较步骤：
所述打印机主机将所述校验码二发送给所述打印机芯片，所述打印机芯片将所述校验码一与所述校验码二进行比对；
步骤五：授权标志标记步骤：
当步骤四中所述校验码一与所述校验码二一致时，所述授权标记标为有效，所述数据存储单元进入授权状态，若不一致，所述数据存储单元仍为非授权状态。
9.根据权利要求8所述的一种打印机芯片存储分配方法，其特征在于：在所述步骤三中，所述打印机主机与所述打印机芯片采用的加密运算方法为AES算法、DES算法、EDES算法或3DES算法。
10.根据权利要求8所述的一种打印机芯片存储分配方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述打印机主机发送的所述授权请求命令还包含所述打印机芯片的芯片地址数据。
11.根据权利要求8所述的一种打印机芯片存储分配方法，其特征在于：在所述步骤三中，所述加密运算方法的输入数据除了所述随机数据还包含固定为00的固定数据。
12.根据权利要求8所述的一种打印机芯片存储分配方法，其特征在于：所述可更换设备为墨盒。
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