一种具有限时管理控制功能的软件加密锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，属于软件安全领域，加密锁借助USB接口与运行软件的终端设备连接，关键在于：该加密锁结构中包括带有管理电路的单片机、与管理电路借助信号线连接的自定义密码存储器，还包括与管理电路连接的内置时钟电路、存储有软件绝对使用期限的寄存器、借助终端设备系统时间信号校准内置时钟电路的外部时钟源电路、用于将内置时钟电路的时间信号与寄存器中存储内容进行比对的时间比较电路、及加密芯片。软件运行完全依赖于硬件内部信息，如果信息缺失软件就无法被运行，保证了软件运行环境的安全性。
【专利说明】一种具有限时管理控制功能的软件加密锁
【技术领域】
[0001]本实用新型属于软件安全领域，涉及一种对软件使用版权进行保护的加密锁，具体的说是一种通过硬件电路对软件进行加密并将其使用控制在绝对期限内的加密锁。
【背景技术】
[0002]软件作为一种特殊的产品，由于其纯数字化的特征，从问世起就一直遭受盗版的困扰。盗版的存在不仅给软件开发者造成了巨大的损失，也极大阻碍了整个软件行业的发展。因此，几乎所有的软件都采取了相应的技术措施来避免软件遭受破解和盗版，其中最为有效的就是基于硬件的加密锁技术。常规加密锁只提供有限的加密算法，通常只选择固定的几种加密算法，同批次的加密锁其加密方式一般是相同的，这种加密方式非常容易被破解。
[0003]另外，在软件版权保护领域，对软件的使用进行限时控制也是常用的方法，大部分具有限制用户在有效期内使用的软件加密锁，其时效指令多固化在软件程序中，通过软件向加密锁发送计时指令，计算累加软件使用的相对时间对软件使用进行限时控制，这种加密方式很容易被不法分子破解，例如通过修改系统时间使软件永远不过期且可以长期使用下去(在不联网的情况下)。因此对于软件加密，迫切需要开发一种既可以对注册权有效加密又可以对软件使用的绝对有效期进行控制的加密锁，保证软件的安全使用。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了解决软件加密及限时管理不稳定的问题，设计了一种具有限时管理控制功能的软件加密锁。将STM32单片机及DS18B20的唯一序列号和经销商设置的密码结合对软件进行加密，并借助STM32单片机控制软件在绝对有效期内使用，使软件运行完全依赖于硬件内部信息，如果信息缺失软件就无法被运行，保证了软件运行环境的安全性，避免了软件被非法破解。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，借助USB接口与运行软件的终端设备连接，关键在于:该加密锁结构中包括带有管理电路的单片机、与管理电路借助信号线连接的自定义密码存储器，还包括与管理电路连接的内置时钟电路、存储有软件绝对使用期限的寄存器、借助终端设备系统时间信号校准内置时钟电路的外部时钟源电路、用于将内置时钟电路的时间信号与寄存器中存储内容进行比对的时间比较电路、及加密芯片。
[0006]本实用新型的有益效果是:1、在加密锁中设置安全性较高的STM32单片机，增强了微处理器的运算速度及破解难度；2、将STM32单片机及DS18B20的唯一序列号和经销商设置的密码结合对软件进行加密，保证每个加密锁的加密方式都是独一无二的，大大增强了软件运行的安全性；3、利用烧制在STM32单片机内的程序和绝对使用期限对软件进行限时控制，实现了通过硬件电路对软件的有效期进行控制，避免了修改系统时间对软件使用期限的影响，保证软件在绝对有效期内使用；4、采用超薄纽扣电池作为后备电源，保证了内置时钟的稳定性；5、采用USB通讯方式进一步增强软件运行的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的结构示意图；
[0008]图2是STM32单片机的芯片引脚图；
[0009]图3是固定加密芯片DS18B20的芯片引脚图；
[0010]图4是用户加密存储器24C1024的芯片引脚图；
[0011]图5是外部时钟源电路的原理图；
[0012]图6是USB通讯电路的原理图；
[0013]图7是电源电路的原理图；
[0014]图8是后备电源电路的原理图；
[0015]图9是单片机引导启动设置电路的原理图；
[0016]图10是仿真接口的原理图；
[0017]图11是复位电路的原理图；
[0018]附图中，I是单片机，2是加密芯片，3是自定义密码存储器，4是电源电路，5是后备电源电路，6是USB通讯电路，7是外部时钟源电路，8是单片机引导启动设置电路，9是仿真接口，10是复位电路。
【具体实施方式】
[0019]一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，借助USB接口与运行软件的终端设备连接，关键在于:该加密锁结构中包括带有管理电路的单片机1、与管理电路借助信号线连接的自定义密码存储器3，还包括与管理电路连接的内置时钟电路、存储有软件绝对使用期限的寄存器、借助终端设备系统时间信号校准内置时钟电路的外部时钟源电路7、用于将内置时钟电路的时间信号与寄存器中存储内容进行比对的时间比较电路、及加密芯片2。
[0020]为了增加微处理器的运算速度及破解难度，单片机I采用STM32单片机。
[0021]本实用新型采用型号为24C256或24C1024的自定义密码存储器3和型号为DS18B20的加密芯片2进行数据的加密，自定义密码存储器3用于经销商设定密码的存储，并且进行了动态加密；加密芯片2的作用是提供硬件序列号，联合STM32单片机I的序列号对数据进行加密，保证每个加密锁的加密方式都是独一无二的，大大加强了数据的加密程度。
[0022]为了保证STM32单片机I的正常运行，单片机中还包括:电源电路4、后备电源电路5、单片机启动引导设置电路8、仿真接口 9及复位电路10。后备电源电路5包括纽扣电池的充电电路及后备电源的提供，即使加密锁2年没有通过电也能保证计时的准确性；夕卜部时钟源电路7负责为STM32单片机I提供外部时钟源，校准单片机内置时钟；电源电路4负责为加密锁提供稳定的电源输入。
[0023]连接时，STM32单片机的I脚接R5电阻的一端R5电阻的另一端接二极管Ql和Q2的I脚、Q2的2脚接纽扣电池的正极。STM32单片机的3脚和4脚接32.768KHZ的晶振，STM32单片机的5脚和6脚接外部8M晶振。
[0024]为了实现单片机与终端设备的USB通讯，USB通讯电路6中设置有CH341通讯芯片，CH341通讯芯片负责与终端设备的USB端口通过USB通讯协议进行通讯。CH341的3脚和4脚接STM32单片机的12脚和13脚，CH341的7脚和8脚为USB通讯接口，CH341的9脚和10脚接12M晶振。
[0025]STM32单片机I的寄存器存储软件的绝对使用期限、记录每次使用时间及内置时钟的实时时间，STM32单片机I接收终端设备的系统时间信号，借助时间比较电路与寄存器中记录的上次使用时间和实时时间进行比较，查验系统时间是否正常。若系统时间不正常就禁用，若正常，按照系统时间校准内置时钟。然后与绝对使用期限进行比较，判断是否在有效期内，符合软件要求则软件允许被打开，否则提示软件注册到期或没有使用权限。
[0026]本加密锁设定的绝对使用期限是一个时间段，在这个时间段内不管用户是否使用都进行计时，超出使用期限就不能使用，而不是根据使用软件的累加时间进行限时。
[0027]加密时，每一个STM32单片机I及DS18B20都有一个固定的序列号，根据此原理STM32单片机I在开始运行时就读取自身和DS18B20的序列号，然后经销商设定密码、并可根据需要设定在绝对使用期限内的相对期限，结合后进行变换加密。
【权利要求】
1.一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，借助USB接口与运行软件的终端设备连接，其特征在于:该加密锁结构中包括带有管理电路的单片机(I)、与管理电路借助信号线连接的自定义密码存储器(3)，还包括与管理电路连接的内置时钟电路、存储有软件绝对使用期限的寄存器、借助终端设备系统时间信号校准内置时钟电路的外部时钟源电路(7)、用于将内置时钟电路的时间信号与寄存器中存储内容进行比对的时间比较电路、及加密芯片(2)。
2.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述的单片机(I)是STM32单片机。
3.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述的加密芯片(2)是DS18B20芯片。
4.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述自定义密码存储器(3)是24C256或24C1024存储器。
5.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述寄存器中还存储有软件经销商自定义的相对期限。
6.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述单片机(I)借助USB通讯电路(6)与终端设备通讯。
7.根据权利要求书I所述的一种具有限时管理控制功能的软件加密锁，其特征在于:所述单片机中还包括:电源电路(4)、后备电源电路(5)、单片机启动引导设置电路(8)、仿真接口(9)及复位电路(10)。
【文档编号】G06F21/12GK203606828SQ201320691514
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】侯永捷, 李向东, 王佳名 申请人:秦皇岛市惠斯安普医学系统有限公司