[发明专利]卡式电子密码控制器的自动编码方法

说明书

本发明涉及计算机控制技术领域，具体的是指卡式电子密码控制器的编码方法。

卡式电子密码控制器是指以集成电路卡(简称IC卡)或磁卡为电子钥匙的密码控制器。该类控制器与各种不同的执行机构相连便可构成不同的卡式电子密码控制系统。例如，与电磁锁相连便构成卡式密码电子锁，与门禁系统的执行机构相连便构成各类卡式门禁系统，如卡式平开门、卡式卷帘门等。现有的卡式电子密码控制器主要由以下几部分组成，一是以单片计算机为核心的控制电路，二是与控制电路相连的卡座，三是用来提供状态信息的状态传感器。现有的卡式电子密码控制器本身并不进行编码写卡操作，只进行读卡和解码操作。编码过程一般可分解为两个主要步骤，先是生成密码，然后是存储(写入)密码。在现有技术中，以上两个步骤都是通过人机对话的方式完成的，即是操作人员通过键盘、鼠标或是扫描仪等输入设备向负责编码的计算机输入数据和命令来完成的。因此，凡是使用卡式电子密码控制器的场所一般都配有一套专门的计算机刷卡系统，用来向卡上编写密码及相关信息，只有操作人员先将密码及相关信息写入卡内，此卡才能作为电子钥匙使用。目前，安装一套专门的刷卡系统的费用一般都需数万元人民币，因此，使用卡式电子密码控制器的产品，(例如：卡式密码锁)很难进入家庭。

本发明的目的是提供一种方法，使得卡式电子钥匙不必先编码写卡就可以直接在卡式电子密码控制器上使用，因而省去了昂贵的专用刷卡系统。

为了实现上述目的，本发明由单片计算机根据状态传感器所提供的状态信息(如门的开关状态)来确定是进行编码，还是进行解码。如果是需要进行编码操作，单片机调用随机编码程序，通过一个与单片机相连的卡座将一组随机密码直接写到卡上，同时存入控制电路的存储器中。

随机密码是通过下列方法生成的，单片机内部某些存储单元(包括内部RAM和内部寄存器)的内容在某一时刻是不确定的随机数，例如，上电复位时内部RAM区的内容都是不确定的随机数。在RAM中确定一部分存储单元为随机密码缓冲区。为了保持缓冲区的内容总是处于随机状态，可对缓冲区内的各个存储单元不停地进行某种操作，以便刷新其内容。例如，移位操作，或者是不停的进行某种逻辑运算或算术运算，并将运算结果放回随机密码缓冲区。由于插拔卡的时间是不确定的，因此每次插卡时随机密码缓冲区的内容也是不确定的。在需要编码时，将缓冲区内的数据取出，便可以组合成一组随机密码。

由于本发明提供了卡式电子密码控制器直接自动编码的方法，因此不但使其安全性、保密性得到提高，而且省去了昂贵的专用刷卡系统，降低了使用成本，使得该项技术更加易于推广使用。

下面结合卡式密码控制器的电路结构框图，进一步阐述实施本发明的方法。

图1是卡式密码控制器的电路结构框图。

在图1所示的控制电路的结构框图中，与单片机1相连接的有：卡座2，存储器3，状态传感器4，执行机构的驱动电路5和电源电路6。与驱动电路5相连的可以是各种电动机械，在本实施例中选用的是电磁锁。当卡插入卡座2后，单片机1首先通过状态传感器4检测锁的开、关状态。若锁是开的，单片机1执行随机自动编码程序，将一组随机密码自动写入卡中，同时将该组密码也写入存储器3中，此时自动编码工作完成，可使电磁锁关闭。若想打开电磁锁，可将卡插入卡座2内，单片机1也要通过状态传感器4检测锁的开关状态，当确定锁是处于关闭状态时，单片机1读取卡上的密码，并与存储器3上的密码相比较，完成解码操作，若两处密码相等，单片机1通过电磁锁驱动电路5，使电磁锁打开，进入下一工作循环。多人同时使用一把锁时，在对卡写入一组随机密码的同时，还要自动地对卡进行编号，以便单片机1在解码时能根据卡号从存储器3的不同地址内取出与之相对应的密码进行比较。一般IC卡的卡座都具有读写功能，若使用的是磁卡，因为磁卡卡座分为只读卡座和读写卡座，因此本发明只适用于那些配有具有读写功能卡座的卡式密码控制器。

在上电复位时，几乎所有型号的单片机的内部RAM区的内容都是不确定的随机数，本实施例中在可供用户使用的RAM区中分配12个字节为随机密码缓冲区，编码时将其内容取出，分别写入卡中和存储器3中，编码结束后立即将缓冲区各个单元的内容不停地左移，以确保缓冲区的内容总是随机数，以备下次编码时使用。在本实施例中随机密码的长度为12个字节，密释量为256¹²，相当于10进制的29位数，这是很难解破的。每次取出随机密码后，都要对缓冲区进行刷新操作，以保证每次取出的随机码都是不相同的。最简单的刷新操作是不停的移位操作，由于每次插卡的时间是不确定的，因此，对缓冲区移位操作的次数也是不确定的。如果密码的长度为12个字节，因为每个字节是8位2进制数，按照数学中的排列组合公式计算，可能的密码组合种类为12×8¹²，完全可以保证密码随机性的要求。除了移位操作外，还有很多种刷新的方法，比如采用运算的方法，逻辑运算或算术运算都可以。例如，若缓冲区的地址为70H-7BH，共12个字节，将70H和71H的内容相加，其结果放到7BH中，而71H和72H的内容相加的结果放到70H中，这样不停的将相临两个单元的内容相加，所得的和放到前一个地址单元中，同样可以完成对缓冲区的刷新操作，满足随机编码的需要。