計算機硬件技術在不斷進步,，例如CPU的運行速度由初期的2"16MHz,，到如今的1GHz以上，內(nèi)存由原來的1Mbit到現(xiàn)在的256"512Mbit,，這些都給軟件運行提供了良好的環(huán)境,，同時也帶動了計算機軟件行業(yè)的大力發(fā)展。
隨著軟件產(chǎn)品的廣泛應用,，對軟件的知識產(chǎn)權保護" title="知識產(chǎn)權保護">知識產(chǎn)權保護也開始重要,。軟件產(chǎn)品通過系列號碼加密，每一個軟件均有唯一的產(chǎn)品系列號碼,。軟件產(chǎn)品配置加密電路板" title="加密電路板">加密電路板后,，軟件產(chǎn)品和該產(chǎn)品軟件加密板同時售出，用戶在使用時一套軟件要配備一塊加密板,，通過控制加密板,，就可以保證軟件產(chǎn)品安全。
計算機訪問外部設備地址
計算機系統(tǒng)是通過主板上的I/O接口地址來實現(xiàn)訪問外部設備的,。例如,，讀取硬盤中的數(shù)據(jù)是通過直接訪問1F0"1F7H的接口地址，也就實現(xiàn)了訪問硬盤的操作,。當鼠標器連接到串行口COM2時,，計算機在上電復位時自動啟動鼠標的串行通訊功能。其中并行接口LPT1和LPT2為專用打印機使用,，地址分別是278"27FH、378"37FH,。計算機接口被不斷的開發(fā),，并行接口已經(jīng)有了更多的用途。
基于ISA總線的加密電路
利用計算機ISA總線設計一個密碼電路,，可以實現(xiàn)加密的目的,。ISA總線加密電路利用Xilinx等公司可編程邏輯器件(CPLD" title="CPLD">CPLD)可以設計一組加密電路。在電路中,，IC1 是Xilinx公司的可編程邏輯器件XC9572,，有84個引腳，其中可作為I/O的有68個引腳,，內(nèi)部有1600個邏輯門,，72個宏單元，響應速度7"15ns,。P1是ISA總線引腳,。D0"D7是計算機訪問外部設備的8位數(shù)據(jù)總線,，a0"a19是訪問外部設備的20條地址總線，ior是讀外部設備數(shù)據(jù)信息的讀選通線,，iow是向外部設備發(fā)送信息或命令的寫選通線,，rst是計算機的復位線，在復位時,，加密卡與計算機同時復位,。
將ISA總線的地址a(19,0),、ior、iow和aen經(jīng)過譯碼作為片選,、時鐘，對一組觸發(fā)器電路進行操作,，就能夠讀取密碼數(shù)據(jù),。在選擇地址時，a(10)"a(19)為空,，既隨機狀態(tài),。加密電路地址可以選擇打印機接口地址278H、279H,、27AH,。例如選擇278H，在加密電路中,，通過地址278H讀取一組低8位數(shù)據(jù)D(7,0),，就能夠作為軟件運行的密碼，控制軟件是工作還是退出,。在圖中,，利用Xilinx公司的Project Navigator軟件設計了一組只讀八-D觸發(fā)器電路，并將觸發(fā)器的輸入端A1,、A2,、A4、A5,、A8設置為“1”電平,，把A3、A6,、A7設置為“0”電平,，當讀取觸發(fā)器時有恒定數(shù)據(jù)9BH，此數(shù)據(jù)即為密碼,。
其中ISA總線的選通278H地址的邏輯公式是：
G1 = "a" * "a" * "a" * "a" * /"a" * /"a" * /"a" * /"a" * /"a" * /"a" */aen */ ior (1)
基于PCI總線的加密電路
計算機的PCI總線被普遍應用,，一些速度快、內(nèi)存容量大的新型計算機主板已經(jīng)以PCI總線為主,。PCI總線的特點是體積小,，速度快,。設計計算機的板卡利用PCI總線是大勢所趨。利用PCI總線設計加密電路,，電路中利用了華邦(Winband)公司生產(chǎn)的計算機PCI總線接口電路W89C940,，最大運行速度是10MS。PCI總線與ISA總線在工作原理上有所區(qū)別,。PCI總線卡必須擁有驅(qū)動程序,，不同功能的計算機卡的驅(qū)動程序也不相同，因此計算機所有的PCI總線電路都必須配備一只串行EEPOAM ,，例如AT93C46,，用來存放驅(qū)動碼。
對加密電路進行設計時,，同樣利用Xilinx公司的Project Navigator軟件設計一組可以寫數(shù)據(jù),、再讀數(shù)據(jù)的八-D觸發(fā)器電路。電路的數(shù)據(jù)D[7：0]經(jīng)過輸入緩沖器BUFE8輸入到八-D觸發(fā)器,，其控制選通端是IN,，當IN信號為“1”時，數(shù)據(jù)D[7：0]輸入到觸發(fā)器,，并且鎖存數(shù)據(jù),；當輸出選通信號OUT為“1”時，輸出數(shù)據(jù)Q[7：0]傳輸?shù)紻[7：0],，即讀取八-D觸發(fā)器的數(shù)據(jù),。計算機軟件在運行時，通過寫,、讀數(shù)據(jù)就起到加密的作用,。
并行接口的加密電路
并行加密電路的設計都是選用計算機的并行打印機接口。計算機的打印機接口LPT1,，數(shù)據(jù)傳輸形式,、連接器插座等在IEEE1284中有明確的規(guī)定。其主要特性是,，數(shù)據(jù)傳送總線DB7"DB0，打印機工作忙時,，pin1是數(shù)據(jù)鎖存信號,，pin10是打印機接收數(shù)據(jù)。Atmel公司的EEPROM器件AT93C46,，具有比較低的工作電流,，所以將其正電源VCC連接到ERR端。其工作方式是首先輸入控制字,，讀取數(shù)據(jù)就寫入讀控制字,，寫器件就寫入寫控制字,，之后才能讀或?qū)?6位(16bit)數(shù)據(jù)。讀操作過程是,，寫入讀控制字,，寫入7位(7bit)地址，接下來就可以在輸出端接收數(shù)據(jù),，每當輸入一個時鐘,，就有一位(1bit)輸出，輸出16位后自動結束,。打印機接口的加密電路可以設計許多種方式,，例如；時間電路,，寫入電路的數(shù)據(jù)與讀出數(shù)據(jù)的時間相關,。
結語
經(jīng)過實際設計證明，基于計算機總線設計加密電路的方法,，方便實用,。這種方法的結構簡單，利用CPLD設計加密電路方便可行,，能夠比較好地實現(xiàn)加密功能,。計算機加密電路的設計有多種方法，各種方法具有不同的優(yōu)缺點,。實際上,，在電路的設計過程中，可以增加一些邏輯功能用來實現(xiàn)功能加密,、工作狀態(tài)加密,、實時數(shù)據(jù)加密等電路，這樣能夠更好地起到真正加密的作用,。