USB安全鑰功能擴(kuò)展與優(yōu)化設(shè)計(jì)
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8位隨機(jī)數(shù)
{
int i;
for (i = 0; i 8; i++)
IniDeData[i]=InputDeNum[8];
return (int *)DESDeData;}
int* CKeyDllApp::EncryptData(BYTE InputEnNum[8])//導(dǎo)出的獲取加密數(shù)據(jù)的函數(shù)。此函數(shù)需要賦值――8位隨機(jī)數(shù),直接調(diào)用并賦8位隨機(jī)數(shù)后,此函數(shù)將調(diào)用加密函數(shù)并進(jìn)行加密,最終函數(shù)值為加密后的8位隨機(jī)數(shù)
{
int i;
for (i = 0; i 8; i++)
IniEnData[i]=InputEnNum[i];
return (int *)DESEnData;}
編譯、連接后將產(chǎn)生一系列文件,在加上源工程文件,將會(huì)有數(shù)量比較龐大的文件系統(tǒng)。最終,只需提供給用戶三個(gè)文件即可,它們是:
? KeyDllDebugKeyDll.dll,這是DLL文件;
? KeyDllDebugKeyDll.lib,這個(gè)文件將在應(yīng)用DLL的程序編譯和連接時(shí),提供連接向?qū)?
? KeyDllKeyDll.h,這個(gè)頭文件告訴用戶此DLL中導(dǎo)出了哪些量可以用。
DES的DLL導(dǎo)出了一個(gè)類(lèi):CkeyDllApp。在這個(gè)類(lèi)中共有4個(gè)導(dǎo)出函數(shù)可以導(dǎo)入應(yīng)用程序中,用戶在導(dǎo)入了加密DLL后,可以在自己的程序中直接調(diào)用以下函數(shù):
? BOOL GetChallenge(),用于在應(yīng)用程序支持循環(huán)結(jié)構(gòu);
? int*Challenge(),產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),并存儲(chǔ)在Challenge[8]中;
? int*DecryptData(BYTE []),用于解密隨機(jī)數(shù);
? int*EncryptData(BYTE []),用于加密隨機(jī)數(shù)。
USB安全鑰和PC傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,而且沒(méi)有很高的速度要求。因此,在編寫(xiě)固件時(shí)就將其歸類(lèi)為HID(USB的人機(jī)接口設(shè)備類(lèi))。在編寫(xiě)PC端的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)可以直接調(diào)用Windows提供的HID的API函數(shù),大大降低了編程的難度。更重要的是,Windows對(duì)HID設(shè)備的支持非常完備,不需要用戶再編寫(xiě)底層的驅(qū)動(dòng)。
安全鑰端的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是:實(shí)現(xiàn)在線修改存儲(chǔ)在安全鑰內(nèi)的KeyID和讀取KeyID兩個(gè)功能,分別由函數(shù)Set_KeyID和Get_KeyID實(shí)現(xiàn)。KeyID是安全鑰的標(biāo)識(shí)符,在安全鑰插到PC上后,被讀出并送往Server進(jìn)行檢查。在初期產(chǎn)品中,KeyID只能是安全鑰首次接到PC上讀取,且不能更改,這為廠家和開(kāi)發(fā)者造成了不便。因此要更改初期產(chǎn)品中的KeyID,就必須修改安全鑰端的匯編程序,然后再“燒”寫(xiě)到安全鑰中,非常麻煩。新增功能可實(shí)現(xiàn)KeyID的在線修改。
PC端的設(shè)計(jì)包括兩步。首先要實(shí)現(xiàn)在PC上讀取安全鑰內(nèi)的KeyID。通過(guò)安全鑰的端點(diǎn)1,8個(gè)字節(jié)的KeyID被周期地送出。PC要獲取這些數(shù)據(jù),調(diào)用HID類(lèi)庫(kù)Get_Report(Feature)。從安全鑰發(fā)來(lái)的包含KeyID的包的特性及技術(shù)指標(biāo)如表1。
第2步,在PC上實(shí)現(xiàn)修改KeyID功能。調(diào)用HID類(lèi)庫(kù)Set_Report(Feature),將新的KeyID發(fā)送到安全鑰中,具體指標(biāo)如表2所示。
2.3 如何設(shè)計(jì)安全鑰端新增功能的USB固件
USB固件(Firmware),就是USB安全鑰硬件上采用的單片機(jī)和其他處理器中有關(guān)USB通信的程序。這里采用Motorola公司的8位單片機(jī)MC68HC908JB8作為USB安全鑰的控制器芯片。MC68HC908JB8帶有USB接口,8K的Flash,支持USB 1.1版本中的低速(Low Speed)設(shè)備,資源有限,主要用于實(shí)現(xiàn)USB通信,價(jià)格比較低廉。因此,很適合于USB安全鑰。MC68HC908JB8中USB通信的程序模塊,包含在實(shí)現(xiàn)MC68HC908JB8所有功能的匯編程序中。
圖2是經(jīng)典的USB固件的流程圖。考慮到USB安全鑰中USB數(shù)據(jù)通信量很小,不需要考慮通信時(shí)間,采用中斷傳輸方式。整個(gè)程序就是在等待數(shù)據(jù)傳輸要求的中斷到來(lái),從而進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模塊。讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)緩沖區(qū),往USB端點(diǎn)(Endpoint)中讀/寫(xiě)數(shù)據(jù),交給USB模塊收發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)USB安全鑰不需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí),就進(jìn)入掛起狀態(tài)(Suspend)。在得到PC主機(jī)遠(yuǎn)程喚醒后啟動(dòng),繼續(xù)工作。
評(píng)論