如何加密EPROM固化軟件
admin 計(jì)算機(jī)技術(shù)中，EPROM固化軟件占有重要的地位。但它極易被復(fù)制，使儀器有被仿制可能，造成經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們提出了關(guān)于EPROM固化軟件的加密技術(shù)。
一、EPROM固化軟件加密方法設(shè)想
一個(gè)典型微機(jī)系統(tǒng)是由中央處理單元(CPU)、EPROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、輸入／輸出(I/O)接口和其他電路組成，一臺(tái)由微機(jī)控制的儀器，也是由這幾部分組成。盡管各種儀器因其功能不同，電路各異，但最基本的CPU、EPROM、RAM、和I/O接口是必不可少的。
EPROM與系統(tǒng)的各部分電路有密切的關(guān)系，因?yàn)樗袒某绦蚓褪怯脕?lái)管理和控制各部分電路工作的。利用這種關(guān)系，在編制程序中加一段相互制約的程序，秘密約定參數(shù)或狀態(tài)，就形成了固化軟件中的加密機(jī)關(guān)。
程序在運(yùn)行中，每當(dāng)執(zhí)行到加密段程序時(shí)，就會(huì)對(duì)設(shè)置的加密機(jī)關(guān)特征進(jìn)行鑒別，如果設(shè)置的加密機(jī)關(guān)的參數(shù)（或狀態(tài)）符合軟件編制的約定，程序繼續(xù)進(jìn)行，否則程序會(huì)轉(zhuǎn)到指定的地方運(yùn)行。例如進(jìn)入死循環(huán)。
加密機(jī)關(guān)在電路圖上沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，也不做文字說(shuō)明，一般仿冒者是不會(huì)察覺(jué)的。如果僅是簡(jiǎn)單對(duì)EPROM內(nèi)容進(jìn)行復(fù)制，其程序是仿制機(jī)器上不能運(yùn)行，從而達(dá)到了EPROM固化軟件的加密目的。
二、EPROM固化軟件加密方法的實(shí)現(xiàn)
EPROM固化軟件加密方法單憑硬件或軟件是不夠的，最佳的設(shè)計(jì)是軟、硬件結(jié)合，使用一種或多種硬件電路。下面我就給大家介紹兩種方法，即參數(shù)法和狀態(tài)法。
1、參數(shù)加密法
利用設(shè)計(jì)者自己約定的某些參數(shù)來(lái)達(dá)到加密的目的。參數(shù)存放在存儲(chǔ)器中。一般RAM存放數(shù)據(jù)或參數(shù)，會(huì)因清零或掉電而丟失，而為加密設(shè)置的參數(shù)是要永久保存的。解決的辦法是采用零功耗RAM。零功耗RAM自帶電池，當(dāng)外部電源斷開(kāi)時(shí)，RAM芯片內(nèi)電池供電，使RAM芯片內(nèi)容保存不變。芯片內(nèi)電池供電時(shí)，消耗功率極小，故數(shù)據(jù)能長(zhǎng)期保存。
參數(shù)加密的主要思想是，在軟件編制過(guò)程中，先將參數(shù)密碼寫入RAM的指定單元，使之得以保存。程序編制者只需從RAM的指定單元取出密碼值與約定值比較，編制成加密程序。
加密參數(shù)是事先寫入RAM指定單元的，所以在避免再次使用該單元存貯數(shù)據(jù)。在初始化時(shí)，應(yīng)跳過(guò)這個(gè)單元，避免密碼值被修改。RAM容量一般都比較大，可供參數(shù)加密使用的單元很多，有很大的發(fā)揮余地。為了保密性更強(qiáng)，不仿多設(shè)幾處。如圖1所示。
2、狀態(tài)加密法
狀態(tài)加密法是在參數(shù)加密法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，彌補(bǔ)參數(shù)加密的不足。利用I/O接口（或其他電路）的狀態(tài)，達(dá)到加密的目的。狀態(tài)加密方法為圖2所示。
利用I/O接口，人為的使接口狀態(tài)為加密約定狀態(tài)。例如用8255A芯片，使其C口某位狀態(tài)置高或低電平。編制程序時(shí)，加入讀C口上加密位狀態(tài)，進(jìn)行鑒別的程序，即可完成加密過(guò)程。
狀態(tài)加密法是一種有效的方法，可以利用的器件多種多樣，使它難以破譯。利用可編程邏輯器件PAL，以及器件一體化技術(shù)．均可使?fàn)顟B(tài)加密水平更為發(fā)展。
三、EPROM固化軟件加密程序編制
為說(shuō)明程序編制方法，使用8085匯編語(yǔ)言，舉例如下，僅供參考。
1）參數(shù)加密編程
圖3是參數(shù)加密法電路圖，圖中RAM的型號(hào)是MK48202， 2K×8零功耗RAM。程序固化在兩片EPROM中(2764，8K×8)，地址分配從OOOOH到3FFFH。RAM地址是從4000H到47FFH。假定參數(shù)加密約定的密碼是4,3.2，1。分別存放在RAM加密單主47FCH到47FFH中。密碼查詢程序可以放置在主程序的任意一段。查詢程序如下：
2）狀態(tài)加密編程
圖2是狀態(tài)加密電路。I/O接口芯片8255A。地址分配是04H-07H。其中04H為A口地址；05H為B口地址；06H為C口地址；07H為8255A控制字寄存器地址。
程序編程中，8255A的A、B口工作方式任意，C口的PCO-PC3為輸出線，PC4-PC7為輸入線。選PC4-PC7四位中任一位為加密位。在本例中，選PC7為狀態(tài)加密位，使其狀態(tài)為低電平。加密程序如下：
以上是兩種EPROM固化軟件加密應(yīng)用舉例，編制比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用中，其強(qiáng)度應(yīng)再增加。
小知識(shí)之EPROM
EPROM由以色列工程師Dov Frohman發(fā)明，是一種斷電后仍能保留數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存芯片——即非易失性的（非揮發(fā)性）。它是一組浮柵晶體管，被一個(gè)提供比電子電路中常用電壓更高電壓的電子器件分別編程。一旦編程完成后，EPROM只能用強(qiáng)紫外線照射來(lái)擦除。通過(guò)封裝頂部能看見(jiàn)硅片的透明窗口，很容易識(shí)別EPROM，這個(gè)窗口同時(shí)用來(lái)進(jìn)行紫外線擦除。
