CN210573778U - 一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，属于数据安全领域，具体涉及一种硬件加密电路。主要用来保护烧进Flash里面的程序即使被盗版者读走，在非法板上也不能运行，从而达到保护自己劳动成果的目的。其中利用各种技术保护配置数据。本实用新型采用AT88SC0104C芯片硬件加密手段，该加密芯片与MCU进行交互认证，实现系统的防拷贝，且加密芯片内部配置数据基本无法获取，与CPU间通信采用密文方式。安全性较好。

Description

一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，属于数据安全技术领域。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，智能交通也在飞速的发展。用于智能交通控制卡上的单片机也运用的越来越广泛，单片机应用系统的开发者必然面临系统被仿制剽窃的问题，使得更多单片机系统的原创者不能有效的保护自己的开发成果和知识产权。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，包括电源管理模块以及连接该电源管理模块的单片机MCU、存储器EPROM以及随机发生器， 所述单片机MCU设置有时钟信号线SCL、数据线SDA以及复位接口RST，所述单片机MCU的时钟信号线SCL连接有同步接口和ISO接口，所述单片机MCU的数据线SDA也连接所述同步接口和所述ISO接口，所述同步接口和ISO接口分别连接所述存储器EPROM进行数据传输，所述单片机MCU的复位接口RST连接有复位模块，所述同步接口连接所述复位模块以应答复位功能，所述ISO接口还连接有单元密码认证模块，所述存储器EPROM中设置有芯片，所述芯片加载有加密检查软件，所述随机发生器连接有认证加密单元，且随机发生器通过该认证加密单元分别连接所述同步接口、ISO接口以及复位模块。

进一步的：所述电源管理模块为电路提供2.7-5v的电源。

进一步的：所述芯片与电路的其他模块之间通过印刷电路板连接。

进一步的：所述芯片为AT88SC0104C，包括8个引脚，通过DIP-8和/或SO-8的形式封装。

进一步的：所述芯片的1、2、3以及7脚皆悬空，4脚GND接入地，5脚SDA是IIC总线的数据线与MCU的SDA连接，6脚SCL是IIC总线的控制线与MCU的SCL相连，芯片的8脚为电源输入脚。

本实用新型的工作原理是：将加密检查软件放在外加存储器EPROM的芯片中，用户程序的入口地址放在带电源管理的单片机MCU的内部RAM中。而RAM内的密码只能由编程人员调试写入，改变用户程序的首地址，并加入引导程序，如在MCU单元内分别写入地址，运行加密程序后。才可正常运行。用户使用时，先运行引导程序，在该程序中把堆栈指针设为一个地址。接下来是一条子程序返回指令，再把栈指针从产生的地址开始继续执行程序。也就是把正确的地址写入程序指针后，才开始真正的运行用户程序。所述AT88SC0104C的工作模式有三种，标准，认证和加密三种模式。

标准模式下，芯片为一个常用的EPROM。

认证模式下，系统的电路产生一个随机数Q0，还有一个从加密芯片0X50，0X60，0X70，0X80位置读出来的8个字节的密文Ci和一个种子Gc，芯片内部一共四组用户访问区，因此对应这着四组访问寄存器AR和密码寄存器PR，以及四组密码寄存器CryptogramCi和四组密文种子Gc。输出一个八位的新密文Q1，主机在调用F2时生成Q1，同时将Q0和Q1发送给AT88SC0104C,收到命令后内部根据保存在密文区的Ci值和种子Gc做同样的运算生成Q2，同时生成一个密钥Sk，然后Q2与Q1作对比。如果一直说明认证成功，它用Q2更换掉密文区的Ci,同时生成新的密文更新Session Enecryption Key配置区。

加密模式下，它是在认证的基础上利用Sk替代Gc再做一次刚才的运算。并将结果发送给AT88SC0104C，如果运算成功，芯片内部会启动加密机制，对总线上传输的数据进行加密/解密。

完成以上的配置后就可以用熔断命令对芯片进行熔断操作。做好熔断操作后就可以将加密芯片焊接到PCB板上。

有益效果：本实用新型是当前安全性能较高的存储器件，所有传送数据均通过密文传送，主要用来保护烧进Flash里面的程序，即使被盗版者读走，在非法板上也不能运行，从而达到保护自己劳动成果的目的，采用了AT88SC0104C芯片硬件加密手段，该加密的芯片与单片机MCU进行交互认证，实现系统的防拷贝，且加密的芯片内部配置数据基本无法获取，与CPU间通信采用密文方式，安全性较好，确保了存储数据的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意框图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，包括电源管理模块以及连接该电源管理模块的单片机MCU、存储器EPROM以及随机发生器， 单片机MCU设置有时钟信号线SCL、数据线SDA以及复位接口RST，单片机MCU的时钟信号线SCL连接有同步接口和ISO接口，单片机MCU的数据线SDA也连接同步接口和ISO接口，同步接口和ISO接口分别连接存储器EPROM进行数据传输，单片机MCU的复位接口RST连接有复位模块，同步接口连接复位模块以应答复位功能，ISO接口还连接有单元密码认证模块，存储器EPROM中设置有芯片，芯片加载有加密检查软件，随机发生器连接有认证加密单元，且随机发生器通过该认证加密单元分别连接同步接口、ISO接口以及复位模块。

电源管理模块为电路提供2.7-5v的电源。芯片与电路的其他模块之间通过印刷电路板连接，芯片为AT88SC0104，包括8个引脚，通过DIP-8和/或SO-8的形式封装，参见图2，U1为AT88SC0104芯片，芯片的1、2、3脚悬空，不接。4脚GND接入地。5脚SDA是IIC总线的数据线与MCU的SDA连接。6脚SCL是IIC总线的控制线与单片机MCU的SCL相连。芯片的7脚悬空，不接。芯片的8脚为电源输入脚，接入3.3v的直流电源。电容C1为10uF，电容C2为0.1uf，保证接入电源的纯净性，主要起到滤波与去耦的作用。

本实用新型属于数据安全领域，主要用来保护烧进Flash里面的程序即使被盗版者读走，在非法板上也不能运行，从而达到保护自己劳动成果的目的。其中利用各种技术保护配置数据——OTP（反熔丝、基于闪存的可重复编程存储单元以及可重复编程、基于sram的可配置逻辑单元）。本实用新型采用AT88SC0104C芯片硬件加密手段，该加密的芯片与单片机MCU进行交互认证，实现系统的防拷贝，且加密的芯片内部配置数据基本无法获取，与CPU间通信采用密文方式，安全性较好。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，包括电源管理模块以及连接该电源管理模块的单片机MCU、存储器EPROM以及随机发生器，

所述单片机MCU设置有时钟信号线SCL、数据线SDA以及复位接口RST，所述单片机MCU的时钟信号线SCL连接有同步接口和ISO接口，所述单片机MCU的数据线SDA也连接所述同步接口和所述ISO接口，所述同步接口和ISO接口分别连接所述存储器EPROM进行数据传输，所述单片机MCU的复位接口RST连接有复位模块，所述同步接口连接所述复位模块以应答复位功能，

其特征在于：所述ISO接口还连接有单元密码认证模块，所述存储器EPROM中设置有芯片，所述芯片加载有加密检查软件，所述随机发生器连接有认证加密单元，且随机发生器通过该认证加密单元分别连接所述同步接口、ISO接口以及复位模块。

2.根据权利要求1所述的用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，其特征在于：所述电源管理模块为电路提供2.7-5v的电源。

3.根据权利要求1所述的用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，其特征在于：所述芯片与电路的其他模块之间通过印刷电路板连接。

4.根据权利要求1所述的用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，其特征在于：所述芯片为AT88SC0104C，包括8个引脚，通过DIP-8和/或SO-8的形式封装。

5.根据权利要求4所述的用于智能交通诱导终端的硬件加密功能电路，其特征在于：所述芯片的1、2、3以及7脚皆悬空，4脚GND接入地，5脚SDA是IIC总线的数据线与MCU的SDA连接，6脚SCL是IIC总线的控制线与MCU的SCL相连，芯片的8脚为电源输入脚 。

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