防信息泄漏鍵盤(pán)的設計與實(shí)現
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鍵盤(pán)是計算機中最通用的設備，也是除顯示器外信息最容易被截獲并被復現的設備。按照紅黑分離式防信息泄漏原理，我們成功地開(kāi)發(fā)了紅黑分離式防信息泄漏鍵盤(pán)。
首先分析一下鍵盤(pán)的工作原理?，F在的鍵盤(pán)主芯片只有1個(gè)。1個(gè)鍵盤(pán)由專(zhuān)用芯片、按鍵和接口3部分組成。其中專(zhuān)用芯片提供主機接口、行線(xiàn)、列線(xiàn)及鍵盤(pán)分系統控制微程序;按鍵被安排在行列線(xiàn)的交叉點(diǎn)上;主機接口共4根線(xiàn)：電源、地、時(shí)鐘、數據。工作原理如下。
① 時(shí)鐘和數據線(xiàn)在主機方和鍵盤(pán)方的引腳都是OC門(mén)，正常時(shí)電平為高。主機和鍵盤(pán)任何一方都可以把這兩根線(xiàn)上的電平拉低。當兩根線(xiàn)都為高時(shí)，鍵盤(pán)可以發(fā)數據;當時(shí)鐘為低時(shí)，禁止鍵盤(pán)發(fā)送數據;當時(shí)鐘為高、數據為低時(shí)，表示主機要發(fā)送命令，鍵盤(pán)要準備接收。
② 加電后鍵盤(pán)開(kāi)始自檢，如自檢正常，則向主機發(fā)出AAH，并開(kāi)始掃描按鍵。
③ 判斷出有鍵按下后向主機發(fā)這一鍵的掃描碼并開(kāi)始計時(shí)，然后繼續掃描。若0.5 s后，這個(gè)鍵仍未抬起，且沒(méi)有新鍵按下的話(huà)，就要連續發(fā)這一鍵的掃描碼：每秒30個(gè)。最多支持3個(gè)鍵同時(shí)按下。在0.5 s內若有新鍵按下的話(huà)，就為新鍵計時(shí)。
④ 待有鍵抬起時(shí)發(fā)這一鍵的結束碼。
⑤ 收到主機發(fā)來(lái)的命令碼后，鍵盤(pán)發(fā)FAH以應答，并開(kāi)始執行這一命令。
鍵盤(pán)與主機通信的數據規則是：每組數據由11位組成：1位啟始位（邏輯0）、8位數據位（低位在前）、1位校驗位（奇校驗）、1位停止位（邏輯1）。其數據位的數據格式為：
時(shí)鐘是鍵盤(pán)分系統發(fā)出的方波，周期約為80μs下降沿有效，只在發(fā)碼的時(shí)候才有時(shí)鐘。每個(gè)鍵有1個(gè)掃描碼。主機還會(huì )發(fā)一些命令。表1給出了每個(gè)鍵的掃描碼。
表1 鍵盤(pán)掃描
這是一個(gè)開(kāi)放式的工業(yè)標準，PC機的鍵盤(pán)都是這樣的。其與主機的通信必須按上述標準執行。這為零配件的生產(chǎn)、維修、使用提供了極大的方便，但同時(shí)也使鍵盤(pán)按鍵造成信息泄漏成為了可能。
2 鍵盤(pán)信息泄漏的分析
為了驗證鍵盤(pán)信息泄漏的電磁場(chǎng)的特性，進(jìn)行如下試驗：當鍵盤(pán)連續保持按下“H”鍵時(shí)，用頻譜儀測量鍵盤(pán)與主機連接的信號線(xiàn)的傳導發(fā)射特性，結果如圖1所示。
圖1 鍵盤(pán)的傳導發(fā)射特性
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