[发明专利]一种USB接口权限控制装置及权限控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据安全领域，尤其涉及一种基于硬件的USB接口权限控制装置及权限控制方法。

背景技术

USB接口是计算机设备最常见的接口之一，可以用于连接键鼠、U盘、移动硬盘、光驱、打印机、网卡等设备。在对保密工作有要求的行业，通常会对USB接口的功能进行限制，只允许连接特定的设备，以便防止重要数据的泄露。传统的USB接口的访问控制是在操作系统层面实现的，通过驱动程序获取USB设备的类型，并对禁止使用的设备在软件层面进行禁止访问的处理。该方式实现的成本很低，但是由于完全在软件层面实现，容易被修改破解，从而接入未经许可的设备。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种不依赖操作系统，由独立的硬件实现USB接口权限控制的技术：

第一方面，本发明提供一种基于硬件的USB接口权限控制装置，包括一个或多个2选1模拟量开关、N选1模拟量开关、USB类型识别电路、TCM，其中2选1模拟量开关的固定端与USB接口相连接，2选1模拟量开关的切换端分别与计算机设备的桥片和N选1模拟量开关的切换端连接，计算机设备的桥片的另一端与计算机设备的CPU连接，N选1模拟量开关的固定端与USB类型识别电路连接，USB类型识别电路与TCM连接，TCM产生控制信号，用于控制2选1模拟量开关的切换端在计算机设备的桥片和N选1模拟量开关之间进行切换。

进一步的，计算机设备上电后，所有的2选1模拟量开关均连接到N选1模拟量开关，所有的USB口都经2选1模拟量开关、N选1模拟量开关连接到USB设备类型识别电路，不允许操作系统进行访问。

进一步的，在插入USB设备后，USB类型识别电路对USB设备的类型进行检测，通过读取插入的USB设备的基本信息，并判断设备类型，将设备类型发送到TCM芯片进行判断，TCM部分判断该类型的设备是否允许接入，如果允许，则发出控制信号，将对应接口的2选1模拟量开关调整为连接到桥片，允许操作系统进行访问。

进一步的，在USB设备使用完毕拔出后，TCM将2选1模拟量开关切换到N选1模拟量开关，经N选1模拟量开关与USB设备类型识别电路连接，等待下一个设备的插入。

进一步的，2选1模拟量开关的数量与计算机设备的USB接口数量相同。

进一步的，USB设备类型识别电路使用带有USB HOST接口的单片机实现，通过读取插入的USB设备的基本信息来判断设备类型，判断出的设备类型发送到TCM。

进一步的，USB设备的插入、拔出检测通过检测USB 5V供电的电流或通过检测USB设备D+/D-的上拉电阻来实现。

第二方面，本发明提供一种基于硬件的USB接口权限控制方法，包括以下步骤：

SS1：计算机设备上电后，所有的2选1模拟量开关均连接到N选1模拟量开关，所有的USB口都经2选1模拟量开关、N选1模拟量开关连接到USB设备类型识别电路，不允许操作系统进行访问；

SS2：在插入USB设备后，USB类型识别电路对USB设备的类型进行检测，通过读取插入的USB设备的基本信息，并判断设备类型，将设备类型发送到TCM芯片进行判断，TCM部分判断该类型的设备是否允许接入，如果允许，则发出控制信号，将对应接口的2选1模拟量开关调整为连接到桥片，允许操作系统进行访问；

SS3：在USB设备使用完毕拔出后，TCM将2选1模拟量开关切换到N选1模拟量开关，经N选1模拟量开关与USB设备类型识别电路连接，等待下一个设备的插入。

进一步的，USB设备类型识别电路使用带有USB HOST接口的单片机实现，通过读取插入的USB设备的基本信息，来判断设备类型，判断出的设备类型发送到TCM。

进一步的，USB设备的插入、拔出检测通过检测USB 5V供电的电流或通过检测USB设备D+/D-的上拉电阻来实现。

通过本发明的用于USB接口的硬件端口控制技术，可以对插入计算机的USB设备的类型进行检测，并实现对不同类型设备的访问控制功能。

附图说明

图1示出本发明基于硬件的USB接口权限控制装置的结构框图。

图2示出本发明基于硬件的USB接口权限控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出本发明基于硬件的USB接口权限控制装置的结构框图。