[发明专利]利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据硬件加密

说明书

本发明属计算机硬件领域，涉及IBM-PC AT兼容机程序及数据用硬件进行防非法拷贝或盗用的加密技术。

为了确保软件开发者的权益和用户存于微机中重要数据的安全，对程序和数据进行加密是必要的。在当前广泛使用的IBM-PC AT（如286、386、486等）兼容机中，已有众多的对程序和数据进行加密的方法和装置（下称其为先有技术），它们从整体上可分为纯软件加密和软件与特加辅助硬件相结合（俗称“硬件加密”）两种。

在纯软件加密中，其实质是利用微机中固有硬件及软件载体自身特有（或人为使之产生的）硬件特性，如CPU指令队列预取、磁道接缝、扇区指纹、激光打孔等，与软件编程中的特殊技巧相结合，使用户只能通过合法取得的加密拷贝进行软件的安装、运行。其优点是加密成本低、简单易行、用户使用时不需其它附件方便实用。但其致命的弱点是依附于公开的硬件特性便于解密者研究，加密强度差，且对通用硬件的兼容性有较高要求，也不便于对数据加密。这类加密方法有常见的软件如LOCK系列等，西安交大出版的《磁盘加解密实用技术》也提供了这方面的较详细资料。

由于纯软件加密的上述弱点，硬件加密得到了飞速发展。这里所谓的硬件加密，是指为加密而专门设计一种难以非法仿制的硬件装置，并利用其人为的硬件特性与软件相配合，使被加密的软件或数据在没有这个附加辅助硬件时不能正常使用。在先有技术中，跟据辅助硬件与微机连接方法的不同，可分为插卡式和外挂式两大类。

插卡式硬件加密的附加辅助硬件为一插在微机总线扩展槽的扩展卡（俗称“加密卡”），一般是由大规模集成电路、可编程门阵列、单片微处理器及存储器等组成。这种方法的优点是能充分利用微机扩展槽所提供的资源（如电源、I/O口、ROM/RAM寻址空间、中断等）进行高加密性能的硬件设计，加密强度高，易对数据加密。而其最大的缺点是成本高、占用用户的系统资源、需开机箱安装使用不便。

在先有技术中，最能适用于对大量发行软件硬加密的是外挂式这种（比如UCDOS3.0使用“软件狗”）。外挂式硬件加密，是利用微机中通用外设接口与附加辅助硬件相联接进行加密的方法。由于微机系统中提供的标准外设接口数量有限（通常为每种1-2个），所以这种方法要求接口上挂接加密辅助硬件后不影响接口的原特性。在先有技术中，唯一实用的外挂式硬件加密方法是挂接在打印机和打印口之间的“软件狗”。这是一个相对成熟的技术，有大量技术资料可查。这种“软件狗”加密法的优点，是加密强度较高（与纯软件相比）、成本较低、使用也相对方便，同时基本不占用户资源。但其致命缺点是：打印口不对外提供电源，附加加密硬件只能采用从数据线取得电源的很不规范的“准无源”设计，限制了所使用器件的规模，从而相对降低了加密强度和可靠性、提高了成本，并且很难作到在附加硬件中存储大量数据或运行程序。

本发明的目的，在于给出一种能克服“软件狗”上述缺点同时保留其优点的外挂式硬件加密新方案，即利用键盘接口对PC/AT微机程序和数据进行加密的附加加密硬件设计。

本发明中的硬件由一个插头A、一个插座B、一组（4个）双向模拟开关SW、一个集成电路组件C及相应的连接导线、印刷线路板、外壳等组成，并通过A和B插接于主机键盘插座与键盘的插头之间。

附图为本发明硬件的电路连接关系示意图。

对照附图，A为IBM PC/AT微机的标准五芯键盘插头，它的5脚为+5V电源，4脚为GND地，3脚定义为RESET，但AT机中并未使用。上述三个脚分别与B对应的脚直接连接。同时，还从5脚和4脚分别并接到SW和C组件中各元器件的电源和地端，完成对整个硬件的+5V电源供给。A的2脚DATA为键盘接口数据线，与SW中的SW1、SW3的第一I/0引线I/01相连。A的1脚CLK为键盘接口时钟线，与SW中的SW2、SW4的第一I/0引线I/01相连。

B为IBM PC/AT微机的标准五芯键盘插座。它的5、4、3三个脚与A中对应脚直接相联，2脚DATA1接SW中SW1的I/02端，1脚CLK1接SW中SW2的I/02端。

SW为一组（4个）双向模拟开关，其前2个SW1、SW2由C的一根输出线K控制，而后2个SW3、SW4则由C的另一根输出线/K控制。其中K与/K为互补信号。

C是由微处理器、逻辑控制电路、EEPROM等构成的控制/存储部件，它可由多个分立元器件组合而成，也可由一片高集成度廉价单片机完成。除了电源和地外，C有2个输入端CLK3和DATA3，有4个输出端分别为CLK2、DATA2、K、/K。其中前2个为OC门输出。