不可复制的软件“混沌”保密卡 本发明涉及保密卡,尤其是涉及不可复制的软件“混沌”保密卡。
当今国内外流行的计算机软件保密卡都是采用GAL之类的数字电路,产生数字式密码来实现保密的,虽然这些卡内部可带计数器,存储器等组成种种动态的随机密码,但这些密码卡总可以通过逻辑分析而被破译或复制。
本发明的目的是提供一种利用混沌信号来作为特定密码的不可复制的软件“混沌”保密卡。
下面结合附图作详细说明。
图1是不可复制的软件“混沌”保密卡的系统框图;
图2是不可复制的软件“混沌”保密卡的“混沌”信号发生电路原理图;
图3是不可复制的软件“混沌”保密卡的粗粒化和映射电路原理图。
不可复制的软件“混沌”保密卡由晶体振荡器A,逻辑电路B,控制电路C,映射与粗粒化电路D,模拟电路E,密码形成电路F和接口电路I/O组成。计算机发出指令,经I/O电路传送到控制电路C,C按传来指令向B发出控制指令,逻辑电路B根据C的控制指令去开或关E中开关K1、K2,则在电容C1和C2两端电压Vc1、Vc2成为混沌信号,E向D输出混沌信号,D按C送来指令,将混沌信号进行映射,粗粒化,然后把粗粒化后的信号输送至密码形成电路F,在F中形成密码后送至I/O接口电路,密码信号经I/O送至计算机。
晶体振荡电路A,逻辑电路B和模拟电路E组成混沌信号发生电路。晶体振荡电路A发出时钟脉冲,逻辑电路B按控制电路C送来的指令确定开关K1、K2的规律,当K1断开时,直流电源Vo经电阻R1向电容C1充电,当K1接通时电容C1经开关K1、电阻R3放电。与此同时,当开关K2断开时,电源Vo经电阻R1、R2和电感L向电容C2充电,当K2接通时,电容经开关K2和电阻R4放电。由于K1和K2不断变化,使电容C1、C2两端电压Vc1、Vc2呈混沌态。
映射和粗粒化电路D,如图3所示,Vc1或Vc2信号经采样开关K3按f频率进行采样成为离散的{Wi}序列,{Wi}与基准电压Va在比较器G中得到比较,当Wi<Va则G输出Vout为低电平(称为0状态),当Wi>Va则Vout为高电平(称为1状态),Va是电源电压Vc经电阻R5、R6分压得到。
控制电路C,它是接受接口I/O地命令,给B信号规定K1、K2开关时序,发出命令,给映射与粗粒化电路D;规定是取Vc1信号还是取Vc2信号,决定采样开关K3的开关周期;同时也给密码形成电路F规定密码形成方式和参数。
密码形成电路F,它的功能是在E输出的0,1序列中,按C的指令取0,1序列中一部分成为密码,输送给I/O。
接口电路I/O可以分为二种,一种是保密卡接在计算机串行口处,用标准RS-232口与计算机相接;另一种也可以用并行输出插在计算机扩展槽上,采用计算机上的总线标准与计算机相联。它的功能是接受计算机来的信号,给控制电路C,另外把来自F的信号变为标准信号输送给计算机。
本卡的保密方法也与现有卡的保密方法不相同。
具体方法是:在计算机内首先要有一段加密程序,把这段程序插入需要保密的软件中,在这软件中首先人为输入几个参数,这几个参数决定了映射方式、粗粒分方式和取哪一部分0,1序列形成密码。
被保密软件启动这段程序后,从I/O可得到一串0,1的密码,然后把这些密码存在被保密的软件中,这样在以后需要使用这一被保密程序时,会自动启动加密程序,然后从卡上去读得0,1密码,如果与程序中存放的密码相同则执行此程序,否则就不执行程序,从而达到软件保密目的。
这里的接口电路、控制电路,都采用计算机硬件中常规技术,不再具体介绍了。
保密卡的电路也可简化,也可以再增加元件或回路,也可以加入其它性能稳定的电子元件,如压电晶体等。
这里粗粒化方法也可多样,这里是用二值的(0,1),也可用多值的,如三值(0,1,2)。
当保密要求较低时,可以用一些稳定性差一些的元件,元件稳定性越高,保密程度就越高。
本发明的优点是:
1.由于采用了混沌技术,使每一块卡的混沌信号都是独一无二的,不可复制的,所以保密性很强。
2.容易制作,成本很低,可以用很低价格制造出保密性很强的保密卡。
3.即具有模拟信号不可复制的优点,又具有数字信号抗干扰能力强的优点。
4.混沌信号不能被逻辑分析仪等破译。