CN201251784Y - 读取条形码的USB Key装置 - Google Patents

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陆舟
于华章
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Abstract

能够提高USB Key使用过程中安全性的读取条形码的USB Key装置。技术方案是：装置由主控模块、光学识别模块、加解密模块和USB通信接口模块组成；其中，光学识别模块，与主控模块相连，在主控模块控制下获取并识别条形码；加解密模块，在主控模块控制下进行加/解密操作，并将加解密结果发送给所述USB通信接口模块；USB通信接口模块分别与主控模块、加解密模块和光学识别模块相连，用于获取电力，还用于在主控模块控制下，接收外来的需要进行加解密的数据或向外传输加解密模块发来的信息。

Description

读取条形码的USB Key装置
技术领域
本实用新型涉及信息安全领域，特别涉及一种读取条形码的USB Key装置。
背景技术
USB Key是一种智能存储设备，可用于存放网银证书，其内部设置有CPU芯片，能够进行数字签名和签名验证的运算。另外，由于其外形小巧，可插在电脑的USB接口中使用。证书如果存放在浏览器(电脑硬盘)中，容易被复制、窃取，安全性很差；而如果存放在USB Key中，便无法复制、导出，即使电脑中了木马病毒，也不会被窃取；而且，USB Key有密码保护，且密码有输错次数限制，一旦连续输错次数超过限制，USB Key自动锁死，重新启用需本人到银行柜台出示有效证件后办理；证书存放在USB Key中，不受电脑硬盘格式化、重装系统等的影响，可有效防止证书损毁和丢失。另外，由于USB Key体积小，签名速度快且具有自动连接功能，因此使用非常方便。因此，USB Key受到各家银行的推崇，如：工行的U盾、招行的U Key等等。
现有的USB Key采用PIN码对使用者的身份进行验证，PIN码在输入过程中存在很多不安全的隐患，例如：键盘钩子窃取信息。而且，有些情况下，出于安全考虑，计算机设备不设置键盘，这样就无法输入PIN码。
实用新型内容
为了解决上述问题，提高USB Key使用过程中的安全性，本实用新型提供了一种能读取条形码的USB Key装置，包括主控模块、光学识别模块、加解密模块和USB通信接口模块；
所述光学识别模块，与所述主控模块相连，在所述主控模块控制下获取并识别条形码；
所述加解密模块，在所述主控模块控制下进行加/解密操作，并将加解密结果发送给所述USB通信接口模块；
所述USB通信接口模块，与所述主控模块、所述加解密模块和所述光学识别模块相连，用于获取电力；还用于在所述主控模块控制下，接收外来的需要进行加解密的数据或向外传输所述加解密模块发来的信息。
所述光学识别模块为下列设备之一：微型条形码扫描枪、微型CMOS图像传感器、照相机或摄像机。
所述主控模块为单片机和智能卡芯片。
所述光学识别模块、所述加解密模块和所述主控模块可以集成在一块芯片中。
所述光学识别模块还与所述USB通信接口模块相连，用于将所述获取并识别的条形码通过所述USB通信接口模块发给外部。
本实用新型技术方案通过在USB Key中增加了光学识别模块，用光学扫描识别的方法代替了传统的PIN码识别方法，防止了键盘钩子类病毒的干扰，方便了不带键盘的计算机设备的认证，增强了USB Key使用的安全性。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的读取条形码的USB KEY装置的模块结构图；
图2为图1中读取条形码的USB KEY装置光学识别模块的一种内部结构图；
图3为图1中读取条形码的USB KEY装置光学识别模块的另一种内部结构图；
图4为本实用新型实施例1的读取条形码的USB KEY装置的电路结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1，本实用新型提供了一种读取条形码的USB Key装置，包括光学识别模块101、主控模块102、加解密模块103和USB通信接口模块104；
光学识别模块101，与主控模块102相连，在主控模块102控制下获取并识别条形码；
加解密模块103，在主控模块102控制下，进行加解密操作；并将加解密结果发送给USB通信接口模块104；加解密模块103可以是在光学识别模块101成功识别条形码后，直接对USB通信接口模块104发来的数据进行加解密操作；加解密模块103也可以是在光学识别模块101成功识别条形码后，对识别的条形码数据进行加解密操作；
USB通信接口模块104，为光学识别模块101、加解密模块103和主控模块102获取电力；还用于在主控模块102的控制下获取需要加解密的数据或将加解密模块103的操作结果发送到USB Key装置外。
光学识别模块为下列设备之一：微型条形码扫描枪、微型CMOS图像传感器、照相机或摄像机。
主控模块为单片机和智能卡芯片。
本实施例中，光学识别模块101还可以与USB通信接口模块相连，用于将光学识别模块101获取并识别的条形码通过USB通信接口模块发送给外部主机。
本实施例中，USB通信接口模块、加解密模块和主控模块可以集成在一块芯片中。
图2为图1中光学识别模块的一种结构图，具体包括：单线式CIS201，ADC模数转换器202和识别处理模块203。考虑到小型USB设备难以安装旋转棱镜等大型光学组件，因此选用单线式CIS光电组件作为条形码摄取装置。本实施例中，还可以采用一些补光元件，如：小型的半导体激光器、LED等等。CIS组件转换产生的电信号在通过ADC模数转换器202的转换后，发给识别处理模块203进行识别处理。ADC转换器202可能被集成于CIS组件内部，集成于MCU内部，也可能是独立式ADC转换器。而识别处理模块203可能在主控MCU内完成也可能是独立的MCU或DSP等。这种方案结构简单，识别率高。但只能用于扫描一维码，不具备全角度扫描能力。
图3为图1中光学识别模块的另一种结构图，具体包括：阵列式CIS301，ADC模数转换器302和识别处理模块303。条形码摄取装置使用阵列式CIS301光电组件(典型为微型CMOS摄像头)代替单线式CIS光电组件。本实施例中，还可以采用一些补光元件，如：小型的半导体激光器、LED等等。可使用LED作为辅助光源。CIS301组件转换产生的电信号在通过ADC302转换器的转换后，传给识别处理模块303进行识别处理。ADC转换器可能被集成于CIS组件内部，集成于MCU内部，也可能是独立式ADC转换器。而识别处理模块可能在主控MCU内完成也可能是独立的MCU或DSP等。这种方案结构简单，可以扫描二维码，并且具有全角度扫描能力。但对识别处理模块性能要求较高。
图4为本实用新型的阵列式CIS组件作为光学识别模块的USB Key装置的电路结构图。
本图中，CIS阵列式光电组件使用OV7120，为灰度CMOS数字传感器，省去了条码扫描中无用的色彩信号，内置AD转换组件，无需外部ADC转换器，直接以数字形式输出每像素灰度值，并通过行同步和场同步信号来控制输出像素。识别处理模块采用DSP56F826，该DSP芯片具有足够的处理速度，可满足二维码全角度识别的运算要求。由于DSP内部储存空间限制，增加一片SRAM用于储存每帧需处理的图形数据。DSP识别解码完成的条码信息，通过UART方式传送至USB KEY装置的主控MCU。根据图4的电路图，本实用新型的读取条形码的USBKEY装置的工作原理为：首先，OV7120型CIS阵列式光电组件获取条形码；再将获取的条形码通过其内置的ADC转换器将模拟信号形式的条形码转换成数字信号形式的条形码；接着，数字信号形式的条形码被发送给DSP56F826型号的识别处理模块处理；最终结果被发送给USBKEY MCU进行加解密，加解密后的数据发给USB通信接口。
以上对本实用新型所提供的带条形码的USB Key装置做了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1、读取条形码的USB Key装置，其特征是由主控模块、光学识别模块、加解密模块和USB通信接口模块组成；其中，所述光学识别模块，与所述主控模块相连，在所述主控模块控制下获取并识别条形码；所述加解密模块，在所述主控模块控制下进行加/解密操作，并将加解密结果发送给所述USB通信接口模块；所述USB通信接口模块分别与主控模块、加解密模块和光学识别模块相连，用于获取电力，还用于在所述主控模块控制下，接收外来的需要进行加解密的数据或向外传输所述加解密模块发来的信息。
2、根据权利要求1所述的读取条形码的USB Key装置，其特征是所述光学识别模块为下列设备之一：微型条形码扫描枪、微型CMOS图像传感器、照相机或摄像机。
3、根据权利要求1或2所述的读取条形码的USB Key装置，其特征是所述主控模块为单片机或智能卡芯片。
4、根据权利要求1所述的读取条形码的USB Key装置，其特征是所述光学识别模块、所述加解密模块和所述主控模块可以集成在一块芯片中。
5.根据权利要求1所述的读取条形码的USB Key装置，其特征是所述光学识别模块还与所述USB通信接口模块相连，用于将所述获取并识别的条形码通过所述USB通信接口模块发给外部。
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