专利名称：一种具有加密功能的电子书阅读器系统结构的制作方法
技术领域：
本发明属于电子书阅读器领域。
背景技术：
基于电子纸技术或者LCD技术的电子书阅读器可以装载很多本电子版的图书，如果扩充外置存储卡，可以存储多达16G，32G容量或更多的电子图书，相当于一个小型的图书馆。电子书阅读器不使用传统纸张，它的推广应用可以减少纸质书籍的购买，从而减少对树木的砍伐，而且该产品本身非常省电，从而保护了环境。同时新型的电子书阅读器的显示原理不同于目前的电脑和手机，不是主动发光，而是和传统纸张一样靠反射自然光或者灯光，因此无辐射，不刺眼，对视力无损伤。电子书阅读器还具有体积小，重量轻，方便携带等优势，近年来已经被越来越多的人所接受。随着电子书阅读器的普及，版权问题便浮上来成为一个关键问题和难题。当前市场上的绝大多数电子书阅读器(亚马逊KINDLE，三星E6，汉王N618，辞海悦读器等)均无采取加密措施。没有加密的电子书资源容易被恶意拷贝，传播，一定程度损害了出版社，图书作者等的利益。虽然传统的软件加密办法，使用软件加密，然后使用软件解密，能起到一定的保护效果，但是因为加密解密都是在应用软件层面上进行，一方面针对软件的破解相对容易，另一方面，病毒，木马等容易被植入操作系统，导致破解后的电子资源内容直接被拿至IJ，恶意拷贝，传播。本发明针对当前电子书阅读器系统电子资源的版权问题，结合加密算法提出了一种具有加密功能的电子书阅读器系统结构，该系统结构具有安全性高、容易操作、加密算法也可以选择等优点。
发明内容
本发明提供了一种具有加密功能的电子书阅读器系统，能够完全兼容现有的电子书阅读器上的软件应用，以及现有的电子纸和LCD协议。本发明提供的具有加密功能的电子书阅读器系统，在普通电子书阅读器系统输入部分、微控制器部分、电子书控制单元、输出部分四个部分构成的基础上，增加了一个加密部分，增加了一个解密装置以及接口。其中输入部分包括但不仅限于触摸输入部分、键盘输入部分、数据来源接口(包括但不局限于网络、USB接口、SD卡接口、MicroSD卡接口、MiniSD 卡接口、MS卡接口、MMC卡接口 )；微控制器部分包括CPU (可以是ARM，ARC，MIPS，8051，8086 或者类似的中央处理器)，此CPU可以允许或者不允许挂载Linux、Android、WinCE、RIM、 Iphone、Kindle等操作系统，也可包括FLASH，DRAM或者类似的存储器；电子书控制单元部分包括但不局限于电子纸显示控制单元(可以是EPSON D13521B或者类似控制器)、温度感测器、电源管理部分，也可包括FLASH，DRAM或者类似的存储器；输出部分包括但不局限于显示输出、语音输出等人机界面接口部分；加密部分用来对原始数据内容进行加密，可以是软件加密，可以是硬件加密，也可以是软硬件混合加密；解密装置具有解密功能，采用的是硬件解密。加密部分在电子书数据内容发送者一方，在数据进入电子书阅读器输入部分之前对原始数据内容进行加密。具体加密实现方法可以是软件加密，发送者直接应用加密软件，对原始数据内容采取一定的加密算法进行加密；也可以是硬件加密，发送者在数据送到电子书阅读器的输入部分之前放置一个具有加密功能的装置，原始数据内容通过这个装置后，将被加密；也可以是软硬件混合加密，包括但不局限于以下几种方法原始数据通过具有加密功能的装置后加密后再通过加密软件进行加密，原始数据通过加密软件加密后再通过具有加密功能的加密装置进行加密，原始数据被切分成几部分，部分原始数据通过具有加密功能的装置后进行加密，部分原始数据通过加密软件进行加密。系统增加加密部分后， 电子书阅读器输入部分的数据接口协议可以不变，也可以改变。加密部分的加密功能可以被设置为关闭或者开启，如果关闭加密功能，进入电子书阅读器输入部分的数据相当于原始数据，发送者如果需要公开数据内容的时候，可以将加密功能设置为关闭，这种情况在功能上类似于普通的电子书阅读装置系统结构；如果开启加密功能，数据内容将被特定的加密算法加密，实现对数据内容的保密。加密密码可以由内容发送者自行定义，可以根据数据内容选择特定的相同或者不同的加密密码，也可以根据不同的电子书阅读器选择特定的相同或者不同的加密密码。解密功能全部在解密装置中完成，如图2中所示，所有的数据内容在微控制器部分时是加密过后的数据，这样子即使微控制器部分被破解，数据被拷贝，由于没有解密密码，被加密的数据仍然还是受到保护。同时由于不是用特定的解密软件进行解密，而是采用硬件解密，解密后的数据内容直接通过电子书控制单元送到输出单元，极大地提高了安全性能。解密装置和微控制单元的接口协议可以采用标准的协议规范，包括SD卡接口协议、MiniSD卡接口协议、MicroSD卡接口协议、MMC卡接口协议、MS卡接口协议、SPI接口协议等，也可以采用自定义的特有协议规范。解密装置和电子书控制单元的接口协议可以采用标准的协议规范，包括SD卡接口协议、MiniSD卡接口协议、MicroSD卡接口协议、MMC卡接口协议、MS卡接口协议、SPI接口协议等，也可以采用自定义的特有协议规范。需要说明的是，图2标示解密装置与微控制器部分、电子书控制单元的关系只是为了更加方便说明而做的一个框图，解密装置与微控制器部分、电子书控制单元并不局限于一定是分开的几个部分。解密装置可以和微控制器部分合在一起(包括但不限于可以做在同一颗芯片里面)，并可以共用同样的FLASH，DRAM等存储器，如图3中所示。解密装置可以和电子书控制单元合在一起(包括但不限于可以做在同一颗芯片里面)，并可以共用同样的FLSAH，DRAM 等存储器，如图4中所示。解密装置、微控制器单元和电子书控制单元这三个部分也可以都合在一起(包括但不限于做在同一颗芯片里面)，构成一个新的单元，并且可以共用同样的 FLSAH，DRAM等存储器，如图5所示。解密装置可以被设置为关闭或者开启，如果关闭解密功能，数据从微控制器出来到进入电子书控制单元没发生变化，这种情况在功能上类似于普通的电子书阅读装置系统结构，可以适用于阅读公开的数据内容，但是这并不意味着阅读公开的数据内容就必须要关闭解密功能；如果开启解密功能，则作为具有解密功能的电子书阅读装置使用。解密密码可以是固定的密码，被设定为不可更改，也可以同时被设定为不可读取，也可以是动态的密码，由使用者自行设置更改。本发明用到的加解密算法可以是DES、RAS, SHA, AES、ECC、SMU SM2、SMS4等算法中的一种或者多种，也可以是其它算法，或者多种算法的结合使用。解密密码和加密密码可以是一样，也可以是不一样，视采用的加解密算法是否是对称算法而定。本发明所用的加解密功能装置，不同的装置可以采用不同的算法，更换此装置可以达到更换算法的效果，但这并不能理解为更换此装置就一定会更换算法。本发明可以产生以下几种应用，但是不仅局限于以下几种应用1)加密和解密部分都是关闭，数据内容公开，此种情况类似于普通的电子书阅读器系统结构。2)解密装置的解密密码被设定为固定，并且不可读取，只有发送者知道电子书阅读器里面解密装置的解密密码，加密部分根据不同的电子书阅读器设定不同的加密密码， 同样的原始数据，在发送到不同的电子书阅读器时是不同的加密内容，加密的数据内容只有一台特定的电子书阅读器可以阅读，实现保密功能。3)解密装置的解密密码被设定为动态，发送者对不同的数据内容进行加密，针对不同的数据内容，需要在解密装置输入不同的解密密码，实现保密功能。所述的保密功能通过对数据进行加密来实现，具体过程包括以下步骤1)发送者得到原始数据内容，加密部分采用一定的加密方法对原始数据内容进行加密，得到加密数据内容，发送出去。2)电子书阅读器的输入部分收到加密数据内容后，将加密数据内容送到微控制器。然后微控制器根据需要将加密数据内容通过一定的接口协议送到具有解密功能的解密
直ο 3)解密装置使用预设的密码，对加密数据内容进行解密，还原成原始数据内容，通过一定的接口协议送到电子书控制单元。4)电子书控制单元收到原始数据内容后，将其转换成一定的格式，送到输出单元。5)输出部分输出原始数据内容，显示、发声等。本发明克服了普通电子书阅读器系统过于简单，无法保护版权等缺点，具有保密性能好，安全性高，操作方便等优点。
图1普通电子书阅读器系统的结构框图。图2具有加密功能的电子书阅读器系统的第一种结构框图。图3具有加密功能的电子书阅读器系统的第二种结构框图。图4具有加密功能的电子书阅读器系统的第三种结构框图。图5具有加密功能的电子书阅读器系统的第四种结构框图。图6具有加密功能的电子书阅读器系统的过程示意图。图7采用RSA算法实现电子书阅读器系统加密功能的举例图。具体实施方法具有加密功能的电子书阅读器系统，可以关闭加解密装置作为普通电子书阅读器系统使用，兼容现有的电子书阅读器的软件应用，以及现有的电子纸和LCD协议。普通电子
5书阅读器系统的结构框图如图1。普通电子书阅读器系统的结构包括1)输入部分(1)，包括触摸输入部分，键盘输入部分，数据来源接口等。2)微控制器部分(2)，包括CPU，也可以包括FLASH，DRAM等。3)电子书控制单元(3)，包括电子纸显示控制单元、温度感测器、电源管理部分， 也可以包括FLASH，DRAM等。4)输出部分(4)，包括显示输出、语音输出等人机界面接口部分。本专利还可以作为具有加密功能的电子书阅读器系统，具有加密功能的电子书阅读器系统的结构框图如图2。需要说明的是，图2中标示解密装置与微控制器部分、电子书控制单元的关系只是为了更加方便说明而做的一个框图，并不局限于他们是分开的几个部分。解密装置和微控制器部分、电子书控制单元之间可以通过标准接口连接，也可以通过自己定义的专有接口连接。微控制器部分和电子书控制单元兼容现有的普通电子书的硬件设计。解密装置和微控制器部分、电子书控制单元之间可以采用标准的协议规范，也可以采用自己定义的特有协议规范。具有加密功能的电子书阅读器系统的结构包括1)输入部分(1)，包括触摸输入部分，键盘输入部分，数据来源接口等。2)微控制器部分⑵，包括CPU，也可以包括FLASH，DRAM等。3)电子书控制单元(3)，包括电子纸显示控制单元、温度感测器、电源管理部分， 也可以包括FLASH，DRAM等。4)输出部分(4)，包括显示输出、语音输出等人机界面接口部分。5)加密部分(5)，可以是软件加密，可以是硬件加密，也可以是软硬件混合加密。6)解密装置(6)，采用硬件解密，可以是标准的接口包括SIM卡接口、SD卡接口、 MiniSD卡接口、MicroSD卡接口、MMC卡接口、MS卡接口、SPI接口等，也可以是自己定义协议的专有接口。在输入部分(1)之前，数据先经过加密部分(5)进行加密处理，微控制器部分(2) 得到的是经过加密的数据，然后微控制器(2)将数据送到解密装置(6)，解密装置(6)对加密后的数据进行解密，还原成原始数据内容后，经过电子书控制单元(3)送到输出部分 (4)，实现加密数据内容的显示输出或者语音输出等。以下描述具有加密功能的电子书阅读器系统的实现过程，示意图如图6 1)发送者得到原始数据内容(7)，加密部分(5)采用一定的加密方法对原始数据内容(7)进行加密，得到加密数据内容(8)，发送出去。2)电子书阅读器的输入部分⑴收到加密数据内容⑶后，将加密数据内容(8) 送到微控制器(2)。然后微控制器(2)根据需要将加密数据内容⑶通过一定的接口协议送到具有解密功能的解密装置(6)。3)解密装置(6)使用预设的密码，对加密数据内容(8)进行解密，还原成原始数据内容(7)，通过一定的接口协议送到电子书控制单元(3)。4)电子书控制单元(3)收到原始数据内容(7)后，将其转换成一定的格式，送到输出单元⑷。5)输出部分⑷输出原始数据内容(7)，显示、发声等。
以下举例说明具有加密功能的电子书阅读器系统采用RSA算法完成一次加密阅读的实现方式，如图7:1)发送者得到原始数据内容M(7)，加密部分(5)采用RSA密钥系统的公钥E作为加密密码，对原始数据内容(7)进行加密，得到加密数据内容C(8) =M"E(Mod N)，发送出去。2)电子书阅读器的输入部分(1)收到加密数据内容C(8)后，将加密数据内容 C(S)送到微控制器(2)。然后微控制器(2)根据需要将加密数据内容C(8)通过一定的接口协议送到具有解密功能的解密装置(6)。3)解密装置(6)使用RSA密钥系统的私钥D作为解密密码，对加密数据内容C(8) 进行解密，得到M2 = C"D (Mod N)，根据RSA算法原理，有M2和M相等，这样子就在解密装置还原成原始数据内容(7)，通过一定的接口协议送到电子书控制单元(3)。4)电子书控制单元(3)收到原始数据内容(7)后，将其转换成一定的格式，送到输出单元⑷。5)输出部分⑷输出原始数据内容(7)，显示、发声等。RSA算法为不对称加密算法，公钥E和私钥D不一样，经过加密部分加密后得到的加密内容C，只有特定的私钥才能还原成M。如果给每一台电子书阅读器设定一个N，公钥为 E固定且公开，这样子每一台电子书阅读器有一个自己特定的私钥，这样的一个系统加密功能即是针对特定的电子书阅读器进行。
权利要求
1.一种具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于它包括能兼容现有的电子书阅读器上的软件应用，以及现有的电子纸和LCD协议。具有加密部分和解密装置。
2.根据权利要求书1所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于包括加密部分，加密部分与电子书阅读器输入部分的数据接口协议可以不变，也可以改变。
3.根据权利要求书1所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于加密部分可以采取软件加密，可以采取硬件加密，也可以采取软硬件混合加密。采用的算法可以是DES、RAS, SHA, AES、ECC、SMI、SM2、SMS4等算法，也可以是其它算法或者多种算法的结合使用。
4.根据权利要求书1所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于包括解密装置，解密装置和微控制器或者电子书控制单元之间的接口协议可以采用标准的协议规范，包括SD卡接口协议、MiniSD卡接口协议、MicroSD卡接口协议、MMC卡接口协议、MS 卡接口协议、SPI接口协议等，也可以采用自定义的特有协议规范。
5.根据权利要求书1所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于解密装置使用硬件解密。采用的解密算法可以是DES、RAS, SHA, AES、ECC、SMU SM2、SMS4等算法，也可以是其它算法或者多种算法的结合使用。
6.根据权利要求书1、2、3、4、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于加密部分往电子书阅读器输入部分送出的是经过加密的数据，解密装置往电子书控制单元送出的是经过解密的数据。
7.根据权利要求书3、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于加密功能可以被关闭或者打开，解密功能可以被关闭或者打开。
8.根据权利要求书3、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于进行加解密时候，可以对部分数据内容进行加解密，也可以对全部数据内容加解密。加解密的密码可以针对于特定的电子资源，也可以针对于特定的电子书阅读器。
9.根据权利要求书3、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于加密和解密密码可以一样，也可以不一样。加密和解密密码可以是固定，甚至是不可读取，也可以是动态。
10.根据权利要求书4、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于解密装置是放置在微控制器的后面，使用加密功能时，微控制器部分所处理的数据内容是经过加密的数据。
11.根据权利要求书4、5所述的具有加密功能的电子书阅读器系统结构，其特征在于解密装置可以和微控制器部分合在一起(包括但不限于可以做在同一颗芯片里面)，并可以共用同样的FLASH，DRAM等存储器；解密装置可以和电子书控制单元合在一起(包括但不限于可以做在同一颗芯片里面)，并可以共用同样的FLSAH，DRAM等存储器；解密装置、微控制器单元和电子书控制单元这三个部分也可以都合在一起(包括但不限于做在同一颗芯片里面)，构成一个新的单元，并且可以共用同样的FLSAH，DRAM等存储器。
全文摘要
本发明属于电子书阅读器领域，提供了一种具有加密功能的电子书阅读器系统结构。本发明提供的具有加密功能的电子书阅读器系统，在普通电子书阅读器系统输入部分、微控制器部分、电子书控制单元、输出部分四个部分构成的基础上，增加了一个加密部分，增加了一个解密装置以及接口。加密部分先把原始数据加密，解密装置在数据通过微控制器之后才对数据进行解密，保证了原始数据内容不会被拿到，根本上避免了电子资源被恶意拷贝，传播。加密部分的加密功能和解密装置的解密功能都可以被设置为关闭或者开启。本发明克服了普通电子书阅读器系统过于简单，无法保护版权等缺点，具有保密性能好，安全性高，操作方便等优点。
文档编号G06F21/00GK102456276SQ20101051478
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者陆纲 申请人:上海世纪创荣数字信息科技有限公司