基于計算機總線(xiàn)的多種加密電路分析

計算機硬件技術(shù)在不斷進(jìn)步，例如CPU的運行速度由初期的216MHz，到如今的1GHz以上，內存由原來(lái)的1Mbit到現在的256512Mbit，這些都給軟件運行提供了良好的環(huán)境，同時(shí)也帶動(dòng)了計算機軟件行業(yè)的大力發(fā)展。

　　隨著(zhù)軟件產(chǎn)品的廣泛應用，對軟件的知識產(chǎn)權保護也開(kāi)始重要。軟件產(chǎn)品通過(guò)系列號碼加密，每一個(gè)軟件均有唯一的產(chǎn)品系列號碼。軟件產(chǎn)品配置加密電路板后，軟件產(chǎn)品和該產(chǎn)品軟件加密板同時(shí)售出，用戶(hù)在使用時(shí)一套軟件要配備一塊加密板，通過(guò)控制加密板，就可以保證軟件產(chǎn)品安全。

　　計算機訪(fǎng)問(wèn)外部設備地址

　　計算機系統是通過(guò)主板上的I/O接口地址來(lái)實(shí)現訪(fǎng)問(wèn)外部設備的。例如，讀取硬盤(pán)中的數據是通過(guò)直接訪(fǎng)問(wèn)1F01F7H的接口地址，也就實(shí)現了訪(fǎng)問(wèn)硬盤(pán)的操作。當鼠標器連接到串行口COM2時(shí)，計算機在上電復位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)鼠標的串行通訊功能。其中并行接口LPT1和LPT2為專(zhuān)用打印機使用，地址分別是27827FH、37837FH。計算機接口被不斷的開(kāi)發(fā)，并行接口已經(jīng)有了更多的用途。

　　基于ISA總線(xiàn)的加密電路

　　利用計算機ISA總線(xiàn)設計一個(gè)密碼電路，可以實(shí)現加密的目的。ISA總線(xiàn)加密電路利用Xilinx等公司可編程邏輯器件(CPLD)可以設計一組加密電路。在電路中，IC1 是Xilinx公司的可編程邏輯器件XC9572，有84個(gè)引腳，其中可作為I/O的有68個(gè)引腳，內部有1600個(gè)邏輯門(mén)，72個(gè)宏單元，響應速度715ns。P1是ISA總線(xiàn)引腳。D0D7是計算機訪(fǎng)問(wèn)外部設備的8位數據總線(xiàn)，a0a19是訪(fǎng)問(wèn)外部設備的20條地址總線(xiàn)，ior是讀外部設備數據信息的讀選通線(xiàn)，iow是向外部設備發(fā)送信息或命令的寫(xiě)選通線(xiàn)，rst是計算機的復位線(xiàn)，在復位時(shí)，加密卡與計算機同時(shí)復位。

　　將ISA總線(xiàn)的地址a(19,0)、ior、iow和aen經(jīng)過(guò)譯碼作為片選、時(shí)鐘，對一組觸發(fā)器電路進(jìn)行操作，就能夠讀取密碼數據。在選擇地址時(shí)，a(10)a(19)為空，既隨機狀態(tài)。加密電路地址可以選擇打印機接口地址278H、279H、27AH。例如選擇278H，在加密電路中，通過(guò)地址278H讀取一組低8位數據D(7,0)，就能夠作為軟件運行的密碼，控制軟件是工作還是退出。在圖中，利用Xilinx公司的Project Navigator軟件設計了一組只讀八-D觸發(fā)器電路，并將觸發(fā)器的輸入端A1、A2、A4、A5、A8設置為“1”電平，把A3、A6、A7設置為“0”電平，當讀取觸發(fā)器時(shí)有恒定數據9BH，此數據即為密碼。

　　其中ISA總線(xiàn)的選通278H地址的邏輯公式是：

　　G1 = a * a * a * a * /a * /a * /a * /a * /a * /a */aen */ ior (1)