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嵌入式安全保密模塊的設(shè)計(jì)及在軟件版權(quán)保護(hù)中的應(yīng)用

作者: 時間:2017-06-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201706/346862.htm

摘要:

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及,帶來了軟件開發(fā)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,軟件開發(fā)的艱辛與軟件盜用的輕而易舉,讓許多不法盜版商享受到了世間難有的免費(fèi)午餐,而軟件開發(fā)者和版權(quán)所有者看著自己艱苦奮斗得到的勞動成果卻只能感嘆萬分。所以,如何保護(hù)開發(fā)軟件的版權(quán),變得越來越重要了,我們不可能把版權(quán)的保護(hù)僅僅寄托在有關(guān)的法律上,而且實(shí)施版權(quán)的自我保護(hù)也成為必要的手段。

隨著嵌入式系統(tǒng)逐漸走進(jìn)我們的日常生活,它也漸漸地和Windows一樣為人熟知,作為應(yīng)用軟件,嵌入式軟件雖然面對的不是最終的消費(fèi)者,而是硬件生產(chǎn)廠商,盡管不會輕易發(fā)生盜版軟件的現(xiàn)象,但如何量化軟件的使用量,如何保護(hù)軟件廠商的利益,這也是我們作為軟件開發(fā)者和版權(quán)所有者值得重視的問題。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案是基于 (Embedded Security Module based on ),并通過高密計(jì)算返回安全認(rèn)證碼,通過安全認(rèn)證碼與密匙校驗(yàn),為用戶解決高密數(shù)據(jù)存儲、身份認(rèn)證等很多安全問題,這將為軟件版權(quán)的保護(hù)提供有效的途徑。

1、項(xiàng)目背景

1.1 研究背景

如今計(jì)算機(jī)應(yīng)用的飛速發(fā)展,使得軟件的應(yīng)用也突飛猛進(jìn),促進(jìn)了軟件開發(fā)領(lǐng)域高速的發(fā)展,使得人們的學(xué)習(xí)、工作、生活更為便捷、簡單、高效!可當(dāng)我們感受軟件給我們帶來利益的同時,又有誰會去憐憫那些辛勤為軟件開發(fā)做出犧牲的開發(fā)者和版權(quán)所者的勞動成果呢?因此,軟件開發(fā)者和版權(quán)所者就如何解決保護(hù)軟件的版權(quán)問題,就顯得尤為急迫。

本設(shè)計(jì)項(xiàng)目通過設(shè)計(jì),有效地解決了保護(hù)軟件版權(quán)的問題,實(shí)現(xiàn)一套軟件對應(yīng)一個密匙的模式,從而達(dá)到對軟件版權(quán)實(shí)施強(qiáng)有力的保護(hù)。

1.2 本項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)

本項(xiàng)目采用硬件描述語言Verilog HDL進(jìn)行編程設(shè)計(jì),主要完成基于的設(shè)計(jì),通過安全保密保密模塊ESMF成功的身份認(rèn)證,應(yīng)用軟件才會繼續(xù)運(yùn)行,否則,軟件終止執(zhí)行,從而起到軟件版權(quán)的保護(hù)作用。

本設(shè)計(jì)項(xiàng)目具有如下優(yōu)點(diǎn):

(1)具有高性價比、高安全性、高可靠性。

(2)ESMF具有唯一的序列號S/N。

(3)電路設(shè)計(jì)簡單,易編程,高效率。

1.3應(yīng)用拓展

本設(shè)計(jì)項(xiàng)目可應(yīng)用其他保密領(lǐng)域,譬如保險柜行業(yè),保險密匙,安全保險門等。

2、項(xiàng)目方案

2.1 實(shí)現(xiàn)功能

采用硬件描述語言Verilog HDL進(jìn)行設(shè)計(jì),內(nèi)部實(shí)現(xiàn)Chaos加密算法,過串行接口與外部芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。最終封裝為IP核,方便在FPGA器件中調(diào)用與實(shí)現(xiàn)。具有高性價比、高安全性、高可靠性的特點(diǎn),應(yīng)用于各種嵌入式終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全存儲,實(shí)現(xiàn)終端的身份識別與認(rèn)證等功能。

2.2 方案設(shè)計(jì)原理

本項(xiàng)目是基于FPGA的嵌入式安全保密模塊ESMF,完成軟件運(yùn)行前需要身份認(rèn)證,以下為本設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施方案的硬件系統(tǒng)框架圖:

圖1 基于FPGA的嵌入式安全保密模塊ESMF

2.3 認(rèn)證流程

外接處理器主要分為數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理部分。

身份認(rèn)證過程如下:

  1. ESMF復(fù)位,從S/N存儲器中調(diào)出序列號S/N,向處理器發(fā)送序列號S/N。
  2. 處理器提取預(yù)設(shè)的編碼MK,經(jīng)過Chaos加密算法CSK=Chaos(MK,S/N),計(jì)算得出密鑰CSK。
  3. 處理器發(fā)送CSK,把CSK保存到CSK存儲器中。
  4. 處理器隨機(jī)產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)RND,經(jīng)過Chaos加密算法Y=Chaos(CSK,RND),計(jì)算得出Y值。
  5. 處理器把隨機(jī)數(shù)RND發(fā)送給ESMF。
  6. ESMF接收到RND后,調(diào)用密鑰SCK,通過Chaos加密算法X=Chaos(CSK,RND),計(jì)算得出X值。
  7. 將X值返回到處理器,將X與Y進(jìn)行校驗(yàn),判斷是否相等。若X與Y相等,那么身份認(rèn)證成功,軟件繼續(xù)運(yùn)行,否則,軟件終止執(zhí)行。

以下是系統(tǒng)運(yùn)行的流程圖:

圖2  身份認(rèn)證流程圖



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