PL236188B1 - Przełącznik interfejsów kryptograficznych dla urządzeń kryptograficznych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przełącznik interfejsów kryptograficznych dla urządzeń kryptograficznych charakteryzujący się tym, że składa się z dwóch grup kluczy: pierwszej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) i drugiej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) oraz gniazda (ZL), gdzie jedno wejście (W2) co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) podłączone są do co najmniej jednej linii pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) albo do co najmniej jednej linii drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5), a co najmniej jedna linia pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) i co najmniej jedna linia drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5) podłączone są do co najmniej jednego modułu kryptograficznego do jednego z dwóch interfejsów kryptograficznych, drugie wejście (W1) co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) podłączone są do właściwych styków gniazda (ZL) zgodnie ze specyfikacją interfejsu, wejścia załączające (Z) kluczy z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz kluczy z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) są połączone razem i dołączone do linii sterujących STER 1 albo STER 2, podających sygnały załączające na wejścia załączające (Z) połączonych z nimi kluczy z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) albo z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10), które po załączeniu dołączają pierwszy interfejs i co najmniej jedną linię pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) albo drugi interfejs i co najmniej jedną linię drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5) do gniazda (ZL).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przełącznik interfejsów kryptograficznych dla urządzeń kryptograficznych mający zastosowanie zwłaszcza w modułach kryptograficznych, posiadających co najmniej dwa interfejsy kryptograficzne DS102 lub DS101 w wersji RS232 lub RS485.

Producenci znanych urządzeń kryptograficznych udostępniają na wyjściu modułów kryptograficznych najczęściej dwa interfejsy ładowania kluczy DS102 i DS101 w wersjach standardów elektrycznych RS232 lub RS485, a jednocześnie ustandaryzowany jest jeden typ złącza - gniazda dla urządzeń ładujących klucze do urządzeń kryptograficznych, wspólny dla interfejsu DS102, DS101 (RS232), DS101 (RS485), gdzie w zależności od typu stosowanego interfejsu zmieniają się funkcje styków złącza - gniazda. Ze względu na różne parametry elektryczne interfejsów, m.in. poziomy napięć, logikę sygnałów, dotychczas realizacja takiego przełącznika była skomplikowana elektrycznie lub należało użyć przełącznik mechaniczny, co w większości przypadków było nieakceptowalne.

Celem wynalazku jest zapewnienie przełącznika interfejsów kryptograficznych pozwalającego na zastosowanie jednego standardowego gniazda ładowania kluczy zamiast dwóch standardowych gniazd, podłączonych niezależnie do każdego interfejsu ładowania kluczy DS101 i DS102, kompatybilnego elektrycznie i pod względem budowy z urządzeniami do wgrywania kluczy kryptograficznych. Celem wynalazku jest także uniknięcie stosowania jednego wielostykowego gniazda, na którym dostępne byłyby dwa interfejsy DS101 i DS102, oraz dodatkowych przejściówek do standardowego gniazda.

Przełącznik interfejsów kryptograficznych dla urządzeń kryptograficznych odpowiadający za dołączenie lub odłączenie jednego interfejsu kryptograficznego do gniazda charakteryzuje się według wynalazku tym, że składa się z dwóch grup kluczy: pierwszej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy i drugiej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy oraz gniazda, gdzie jedno wejście co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy dołączone są do co najmniej jednej linii pierwszego interfejsu albo do co najmniej jednej linii drugiego interfejsu, a co najmniej jedna linia pierwszego interfejsu i co najmniej jedna linia drugiego interfejsu podłączone są do co najmniej jednego modułu kryptograficznego do jednego z dwóch interfejsów kryptograficznych DS101, DS102, drugie wejście co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy podłączone są do właściwych styków gniazda zgodnie ze specyfikacją interfejsu, wejścia załączające kluczy z pierwszej grupy kluczy oraz kluczy z drugiej grupy kluczy są połączone razem i dołączone do jednej z dwóch linii sterujących, podających sygnały załączające na wejścia załączające połączonych z nimi kluczy z pierwszej grupy kluczy albo z drugiej grupy kluczy, które po załączeniu dołączają pierwszy interfejs i co najmniej jedną linię pierwszego interfejsu albo drugi interfejs i co najmniej jedną linię drugiego interfejsu do gniazda.

Wejścia załączające kluczy z pierwszej grupy kluczy oraz kluczy z drugiej grupy kluczy są odseparowane galwanicznie od linii pierwszego interfejsu, linii drugiego interfejsu oraz od połączeń z gniazdem.

Każda grupa kluczy odpowiada za dołączenie lub odłączenie jednego interfejsu kryptograficznego DS102 i DS101 do gniazda ZL. K1ucze mogą łączyć sygnały analogowe po podaniu sygnału sterującego na wejście załączające, sterujące kluczem. Po podaniu sygnału na wejście załączające, następuje łączenie wejść pojedynczego klucza. Ponieważ klucze mogą łączyć sygnały analogowe, dla klucza nie jest istotny kierunek przepływu prądu i specyfikacja elektryczna interfejsów do ładowania kluczy kryptograficznych. Dzięki temu, że zapewniona jest separacja galwaniczna między wejściami pojedynczego klucza a wejściem załączającym, układ sterujący załączeniem klucza jest realizowany w prosty sposób, a sygnały interfejsów ładowania kluczy nie są powiązane elektrycznie z sygnałami sterującymi, przez co wzajemnie na siebie nie oddziałują.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na wybór jednego z dwóch dostępnych interfejsów kryptograficznych dostępnych w urządzeniach kryptograficznych i przełączanie interfejsów o różnych standardach elektrycznych na złącze ładowania kluczy. Użycie przełącznika według wynalazku pozwala na zastosowanie jednego standardowego gniazda, co pozwala zaoszczędzić miejsce wymagane na mocowanie drugiego gniazda i ograniczyć koszty związane z jego zakupem. W przypadku, gdy na obudowie, urządzenia kryptograficznego nie ma miejsca na użycia dwóch standardowych gniazd, należałoby zastosować jedno wielostykowe, niestandardowe gniazdo, na którym wyprowadzone byłyby dwa interfejsy kluczy, oraz dodatkowe przejściówki na standardowe gniazdo ładowania kluczy.

PL 236 188 B1

Jednak takie rozwiązanie z przejściówkami, ze względu na wymagania użytkowe i środowiskowe, wiąże się ze znacznymi kosztami. Przedstawiony przełącznik interfejsów kluczy, pozwala uniknąć powyżej przedstawionych niedogodności.

Na rysunku pokazano schemat elektryczny przełącznika interfejsów kluczy kryptograficznych DS101 i DS102. Wynalazek został wyjaśniony w przykładach realizacji na podstawie fig. 1 pokazującej schemat blokowy przełącznika opisanego w Przykładzie I oraz fig. 2 pokazującej schemat blokowy przełącznika opisanego w Przykładzie II.

P r z y k ł a d I

Przełącznik składa się z dwóch grup kluczy: pierwszej grupy kluczy zawierającej pięć kluczy K1, K2, K3, K4, K5 i drugiej grupy kluczy zawierającej pięć kluczy K6, K7, K8, K9, K10 oraz gniazda ZL. Każda grupa kluczy odpowiada za dołączenie lub odłączenie jednego interfejsu kryptograficznego DS102 i DS101 do gniazda ZL, które jest kompatybilne elektrycznie i mechanicznie z wtykami stosowanymi w urządzeniach wgrywających klucze.

Wejścia W2 kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, K5 dołączone są do pięciu linii pierwszego interfejsu I1, tj. I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5, które to linie dołączone są do niepokazanego na rysunku modułu kryptograficznego, do pierwszego interfejsu kryptograficznego DS101. Wejścia W1 kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, K5 podłączone są do właściwych styków gniazda ZL, zgodnie ze specyfikacją interfejsu DS101. Wejścia załączające Z kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, K5 są połączone razem i dołączone do linii sterującej STER1. Podanie sygnału załączającego na wejście STER1 powoduje załączenie kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, K5 i dołączenie interfejsu DS101 - każdej z pięciu linii I1, tj. I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5 do gniazda ZL. Zdjęcie sygnału z linii STER1 powoduje odłączenie interfejsu DS101 od gniazda ZL.

Wejścia W2 kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8, K9, K10 dołączone są do pięciu linii drugiego interfejsu I2, tj. I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5, które to linie dołączone są do niepokazanego na rysunku modułu kryptograficznego, do drugiego interfejsu kryptograficznego DS102. Wejścia W1 kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8, K9, K10 podłączone są do właściwych styków gniazda ZL, zgodnie ze specyfikacją interfejsu DS102. Wejścia załączające Z kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8, K9, K10 są połączone razem i dołączone do linii sterującej STER2. Podanie sygnału załączającego na wejście STER2 powoduje załączenie kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8, K9, K10 i dołączenie interfejsu DS102 - każdej z pięciu linii I2, tj. I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5 do gniazda ZL. Zdjęcie sygnału z linii STER2 powoduje odłączenie interfejsu DS102 od gniazda ZL.

Powyższy przykład przedstawia sytuację, gdzie do linii I1L1 do I1L5 dołączony był interfejs DS101, a do linii I2L1 do I2L5 interfejs DS102. Jednak przełącznik kluczy może działać przy dowolnej kombinacji interfejsów kluczy, np. DS101 (RS232) i DS101 (RS485) lub DS102 i DS102, w przypadku urządzenia z dwoma modułami kryptograficznymi, gdzie istnieje możliwość wyboru modułu do którego będą wgrywane klucze kryptograficzne. Wynalazek ma również zastosowanie gdy nie wszystkie linie i klucze są użyte w przełączniku, co zależy od tego, jakie sygnały interfejsu kluczy są dostępne i wymagane w module kryptograficznym do poprawnego działania interfejsu.

Liczba połączeń w przełączniku kluczy może być zatem mniejsza niż pięć, jeśli nie wymaga tego interfejs kluczy w module kryptograficznym.

P r z y k ł a d II

Przełącznik składa się z dwóch grup kluczy: pierwszej grupy kluczy zawierającej cztery klucze K1, K2, K3, K4 i drugiej grupy kluczy zawierającej trzy klucze K6, K7, K8 oraz gniazda ZL.

Wejścia W2 kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4 dołączone są do czterech linii pierwszego interfejsu I1, tj. I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, które to linie dołączone są do niepokazanego na rysunku modułu kryptograficznego, do pierwszego interfejsu kryptograficznego DS101. Wejścia W1 kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, podłączone są do właściwych styków gniazda ZL, zgodnie ze specyfikacją interfejsu DS101. Wejścia załączające Z kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4, są połączone razem i dołączone do linii sterującej STER1. Podanie sygnału załączającego na wejście STER1 powoduje załączenie kluczy z pierwszej grupy kluczy K1, K2, K3, K4 i dołączenie interfejsu DS101 - każdej z czterech linii I1, tj. I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, do gniazda ZL. Zdjęcie sygnału z linii STER1 powoduje odłączenie interfejsu DS101 od gniazda ZL.

Wejścia W2 kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8 dołączone są do trzech linii drugiego interfejsu I2, tj. I2L1, I2L2, I2L3, które to linie dołączone są do niepokazanego na rysunku modułu kryptograficznego, do drugiego interfejsu kryptograficznego DS102. Wejścia W1 kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8, podłączone są do właściwych styków gniazda ZL, zgodnie ze specyfikacją interfejsu DS102. Wejścia

PL 236 188 B1 załączające Z kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8 są połączone razem i dołączone do linii sterującej STER2. Podanie sygnału załączającego na wejście STER2 powoduje załączenie kluczy z drugiej grupy kluczy K6, K7, K8 i dołączenie interfejsu DS102 - każdej z trzech linii 12, tj. I2L1, I2L2, I2L3 do gniazda ZL. Zdjęcie sygnału z linii STER2 powoduje odłączenie interfejsu DS102 od gniazda ZL.

Przełącznik kluczy może znajdować się w trzech stanach:

1. Sygnały STER1 i STER2 nieaktywne - klucze K1 do K10 są wyłączone, nie jest pobierana energia do zasilania kluczy, tryb oszczędzania energii, nie można przez gniazdo ZL załadować kluczy do modułu kryptograficznego.

2. Sygnał STER1 aktywny, sygnał STER2 nieaktywny - klucze K1 do K5 są załączone, klucze K6 do K10 są wyłączone, wybrany i dołączony jest do gniazda ZL interfejs DS101.

3. Sygnał STER1 nieaktywny, sygnał STER2 aktywny - klucze K1 do K5 są wyłączone, klucze K6 do K10 są załączone, wybrany i dołączony jest do gniazda ZL interfejs DS102.

Kombinacja z sygnałem STER1 aktywnym i sygnałem STER2 aktywnym jest niedozwolona, ponieważ powoduje jednoczesne załączenie kluczy K1 do K5 i K6 do K10, co skutkuje zwarciem między interfejsami DS101 i DS102 przez wspólne styki gniazda ZL.

O tym, który interfejs ma być dołączony do gniazda ZL, DS101, czy DS102, decyduje użytkownik, który dokonuje wgrywania kluczy kryptograficznych do modułu kryptograficznego. Użytkownik wybiera interfejs kluczy, poprzez np. wciśnięcie przycisku lub wysłanie komendy do układu mikroprocesorowego, gdzie w reakcji na działanie użytkownika następuje właściwe wysterowanie linii sterującej STER1 i STER2.

Jako klucze od K1 do K10 używane są miniaturowe przekaźniki półprzewodnikowe o stosunkowo niewielkiej rezystancji łączenia wejścia W1 z W2, niewielkich rozmiarach geometrycznych oraz potrzebujące niewielkich prądów do załączenia klucza. Miniaturowe przekaźniki półprzewodnikowe posiadają również opisane wcześniej cechy, tzn. pozwalają łączyć sygnały analogowe i zapewniają separację galwaniczną między łączonymi sygnałami, a wejściem załączającym przełącznik.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przełącznik interfejsów kryptograficznych dla urządzeń kryptograficznych odpowiadający za dołączenie lub odłączenie jednego interfejsu kryptograficznego do gniazda, znamienny tym, że składa się z dwóch grup kluczy: pierwszej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) i drugiej grupy kluczy zawierającej nie mniej niż jeden klucz i nie więcej niż pięć kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) oraz gniazda (ZL), gdzie jedno wejście (W2) co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) podłączone są do co najmniej jednej linii pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) albo do co najmniej jednej linii drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5), a co najmniej jedna linia pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) i co najmniej jedna linia drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5) podłączone są do co najmniej jednego modułu kryptograficznego do jednego z dwóch interfejsów kryptograficznych (DS101, DS102), drugie wejście (W1) co najmniej jednego klucza z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz co najmniej jednego klucza z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) podłączone są do właściwych styków gniazda (ZL) zgodnie ze specyfikacją interfejsu (DS101, DS102), wejścia załączające (Z) kluczy z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz kluczy z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) są połączone razem i dołączone do linii sterujących STER1 albo STER 2, podających sygnały załączające na wejścia załączające (Z) połączonych z nimi kluczy z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) albo z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10), które po załączeniu dołączają pierwszy interfejs (DS101) i co najmniej jedną linię pierwszego interfejsu I1 (I1L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5) albo drugi interfejs (DS102) i co najmniej jedną linię drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5) do gniazda (ZL).
2. 2. Przełącznik interfejsów kryptograficznych według zastrz. 1, znamienny tym, że wejścia załączające (Z) kluczy z pierwszej grupy kluczy (K1, K2, K3, K4, K5) oraz kluczy z drugiej grupy kluczy (K6, K7, K8, K9, K10) są odseparowane galwanicznie od linii pierwszego interfejsu I1 (11L1, I1L2, I1L3, I1L4, I1L5), linii drugiego interfejsu I2 (I2L1, I2L2, I2L3, I2L4, I2L5) oraz od połączeń z gniazdem (ZL).