[发明专利]一种软硬件结合的加密方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品加密技术领域，具体涉及以微控器为核心的程控电器设备中的加密技术领域。

背景技术

出于技术保护的目的，防止电子设备或部件被仿制，常常在电路中设计有带有密码区的存储器，将重要数据保存在其中。通过密码核验来读取关键数据或运行程序。也有将微控器中的程序存储器加密，阻止其中的代码被非法复制等方法，这些方法以密码为加密核心，在一定程度上保护了设备关键的技术。成为电子设备被仿制一道防线。但是以密码为核心的加密方式有如下缺点：

(一)由于密码长度有限，仿制者可以通过密码破解、在传输过程中截取等手段获得密码，或突破加密获得程序存储器中的程序代码。从而获得关键的数据和程序代码，加之对硬件的抄袭模仿，就可以对设备仿制。

(二)由于同一类的每台设备的系统程序是相同的，因此储存关键数据的存储器的密码都是相同的。获得了一台的密码也就意味着获得了每一台的密码，可实现对设备批量仿制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种软硬件结合的加密方法，从而使电子设备中的密码在被破解或程序机器码被非法复制的情况下，也无法对设备进行抄袭仿制。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采取以下方案：

本发明的一种软硬件结合的加密方法，有以下步骤：

1)在微控器控制电路中增加一个带有唯一的、不可更改的n个字节ROM地址码的E²PROM器件U1；

2)一个将ROM地址码ROM[n]作为一个变量数组的加密算法，此算法中还包含二个n字节的密文数组CI1[n]、CI2[n]、一个随机数数组Q0[n]和二个自定义函数F1、F2，经过算法处理后，得到二个验证数组：Q1[n]、Q2[n]，公式为：Sc[n]＝F1(CI1[n]，ROM[n])、(Q1[n]，Q2[n])＝F2(CI2[n]，Sc[n]，Q0[n])，构成算法的函数F1、F2和密文数组CI1[n]、CI2[n]具体到每种设备系统控制程序或不同版本的控制程序是能够不相同的；

3)根据E²PROM器件U1中的ROM地址码数组ROM[n]和密文数组CI1[n]由F1函数得到中间结果数组Sc[n]，再与CI2[n]、Q0[n]一起代入F2函数得到二个验证数组Q1[n]、Q2[n]，Q1[n]、Q2[n]和所用到的随机数组Q0[n]写入E²PROM器件U1的E²PROM存储区保存，这样一个固有ROM地址码且存储有相匹配的验证数组的器件就形成了含有加密数据、算法的密钥；由于密文数组CI1[n]、CI2[n]只是作为函数F1、F2的参数因子，并和函数F1、F2一样，不以具体的形式保存在E²PROM器件U1中，因此函数和密文数组是不可复制的，无法根据另一个器件的ROM[n]来算出与之对应的Q1[n]、Q2[n]；

4)在微控器的程序中，首先从E²PROM器件U1为载体的密钥读出其中的Q0[n]、Q1[n]、Q2[n]和该密钥独有的ROM地址码数组ROM[n]，再在微控器的程序中用与上述步骤2)中相同的密文数组CI1[n]、CI2[n]，以及相同的函数F1、F2计算出Q1′[n]、Q2′[n]；

5)微控器在计算出Q1′[n]、Q2′[n]后，与从密钥读入的Q1[n]、Q2[n]分别相比较，若完全相等，则验证通过，程序继续执行，否则 验证不通过，程序中断执行。

(三)有益效果

本发明用一种软硬件结合的加密方法，构造了一个具有硬件载体的密钥，密钥中的验证数组是依据其硬件载体中固定不变的且是唯一的ROM地址码，再与二个密文数组、一个随机数组一起，二个自定义函数F1、F2构成的算法的计算得到的。因此各密钥的验证数组是不同的，即使密钥中验证数组被复制到其它同型号的硬件器件中，由于这个验证数组不是用此器件的ROM地址码数组为参量计算出来的，所以再用这个ROM[n]来进行验证是错误的。另外算法不是存储在密钥中具体的数据，不可能从器件中获得，在算法未知的情况下，不可能复制密钥。因此用所述的加密方法从而使电子设备中的密码、验证数组在被破解或程序机器码被非法复制的情况下，也无法对设备进行抄袭仿制。

附图说明

图1是本发明方法中软硬件结合的方法构成的密钥与微控器的连接示意图；