[发明专利]光擦除只读存贮器的加密方法

说明书

本发明涉及计算机软件记录载体，特别是有关光擦除只读存贮器（以下简称EPROM）芯片防复制的加密。

在EPROM芯片上制作加密指纹是非常困难的，武汉大学姚琥、宋光爱在“单片机、单板机实用程序加密方法”（微计算机应用第12卷第3期第33页，1991年5月）一文中介绍了一种“混合加密”的方法，即将加密指纹制作在计算机系统的其他部位，如损坏了的RAM芯片，然后利用软件进行检查。有的人则是将EPROM芯片中某几位地址、数据线对换，某几位地址、数据线通过某些加密器件（如GAL、PAL等可编程逻辑器件等）变换后再接入EPROM芯片。这些虽对加密有一定作用，但很难从根本上解决防复制的问题，甚至提高了计算机系统的成本，增加了系统的复杂性。

本发明的目的是提供一种EPROM的加密方法。

本发明的EPROM加密芯片，除含有正常工作程序外，还有作为加密指纹的特殊位数据块和检查特殊位数据中特殊位读出随机性的程序。

人们知道，在EPROM芯片中，信息是存贮在带浮栅的MOS晶体管中，即存贮单元。浮栅上不带电荷表示逻辑“1”状态，浮栅上带足电荷，表示逻辑“0”状态，这两种状态，既能在计算机内被CPU读取，又能被EPROM编程器、拷贝机读取，从而可以复制出同样内容的EPROM芯片。本发明所说的特殊位系指EPROM中存贮单元浮栅上所带电荷量处于正常逻辑“1”态最低电荷和逻辑“0”态最高电荷之间某种电荷量的存贮单元。

当带有特殊位的EPROM芯片加上读出电压时，处于临界状况的特殊位的输出电平没有确定的逻辑电平，即呈现读出“0”或“1”的随机性。这样，CPU在对这些特殊位读取时，逻辑电平“0”和“1”不定。利用多次重复读出特殊位数据块中特殊位是否呈现随机性即可判断是原片还是非法复制片，而用EPROM编程器、拷贝机复制的EPROM，由于他们读出时没有检验有无随机性的能力，故不可能读出“特殊位”同样，在一般情况下，编程器和拷贝机也没有写入“特殊位”的能力，故无法复制出带有特殊位的EPROM，从而防止了EPROM的非法复制。

本发明的EPROM加密芯片工作时，先通过引导程序进入检查特殊位数据块中特殊位读出随机性的程序，检查特殊位读出有随机性后进入正常工作程序工作，否则不进入正常工作程序。

编制本发明的EPROM加密芯片的加密方法的核心是在EPROM芯片（简称芯片）中先利用本发明的变荷编程法将特殊位数据块中设定的存贮单元编制成特殊位，再用普通编程法，即按EPROM生产厂家说明书要求的条件编程方法对非特殊位和检查特殊位数据块中特殊位读出随机性的程序进行编程。

所说的编制特殊位的变荷编程方法至少有下列几种：

1.辐照减荷编程法，其步骤是：

（1）根据加密要求，确定特殊位数据块和待编成特殊位的特定单元;

（2）用普通编程法对每个特定单元编程;

（3）用紫外光辐照芯片，使具有逻辑“0”的特定单元的MOS晶体管的浮栅上的电荷减少，直到这些特定单元有相当数量的读出随机性，特殊位数据块即编制完成。

2.因为随着时间的推移，存贮单元的浮栅上的电荷总是要不断衰减的。为了保证特殊位数据块的全部特殊位的浮栅电荷衰变过程中，始终有随机性的状态读出，作为特殊位的特定单元的浮栅需要获得均匀分布的电荷等级。因此辐照减荷编程法最好改成下述步骤：

（1）根据加密要求，确定特殊位数据块待编成特殊位的特定单元;

（2）根据特殊位数据块的设计，选定特定单元浮栅上的电荷等级;

（3）对所需电荷最少的一批特定单元先用普通方法编程，用紫外光辐照芯片一定时间，再对所需电荷次少的一批特定单元用普通方法编程，再用紫外光辐照芯片一定时间，如此多次编程，辐照，直到全部特定单元编程，辐照完毕;

（4）在最后一次辐照的同时，对特殊位进行检查，直到先写入的特殊位具有相当数量的读出随机性为止。

3.欠荷编程法，其步骤是：

（1）根据加密要求，选定特殊位数据块和待编成特殊位的特定单元;

（2）用窄脉冲（即从编程机输出的最窄脉冲开始）对特定单元试探编程，并测试其读出随机性、确定其产生读出随机性的临界编程条件;

（3）从临界条件开始，逐步地增加编程脉冲宽度和编程脉冲个数分批地对所有特定单元编程，以获得特殊位合适的电荷等级。

4.综合编程法，即同时采用欠荷编程法和减荷编程法进行特殊位数据块中特殊位的编程方法，其步骤如下：

（1）根据加密要求，选定特殊位数据块和待编成特殊位的特定单元;