加密模块及应用其的解密方法与流程

本发明涉及集成芯片，尤其涉及加密模块及应用其的解密方法。

背景技术：

1、在嵌入式应用领域，随着近些年黑客技术和芯片解剖技术的发展，嵌入式系统所面临的攻击也越来越多，导致研发产品有被抄板的风险。

2、常规编码器方式容易受到外界其他关照影响导致加解码过程出现错误，影响系统正常运行。一般加密芯片都会采用数据加解密工作模式，主控mcu将一部分数据密文存放在加密芯片中，当主控mcu工作时，从加密芯片中将密文读出，然后在主控芯片中再解成明文使用。但是，这种工作模式存在漏洞，如果入侵者能够调试反汇编的代码，在解密数据后打断点，将变量中的明文数据得到，也会成功破解产品方案。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出加密模块及应用其的解密方法，可以解决上述技术问题中的一个或多个。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种加密模块，包括编码单元、光发射单元、光接收单元、解码单元、控制单元、加解密单元和比较单元；编码单元的输入端连接控制单元的信号输出端，编码单元用于接收控制单元发送的标准码调制输出驱动电流；光发射单元的输入端连接编码单元的输出端，光发射单元用于在驱动电流的作用下输出光信号；光接收单元用于接收光信号，并将接收到的光信号转化成电信号；解码单元的输入端分别连接控制单元的信号输出端和光接收单元的输出端，解码单元接收控制单元发送的标准码以及接收光接收单元转化的电信号，解码单元用于对接收到的电信号进行解码，并将解码结果与标准码进行比对，若解码结果与标准码匹配，则解码单元向控制单元输出解码结果；控制单元与加解密单元通讯连接，控制单元与比较单元通讯连接；加解密单元用于获取控制单元发送的解码结果进行加密运算，并将加密运算结果发送至控制单元，或在接收到控制单元发送的解密指令后进行解密操作；比较单元用于获取加密运算结果与原始代码值进行比较，若加密运算结果与原始代码值匹配，则向控制模块返回预定值；控制单元用于接收解码单元发送的解码结果，并发送至加解密单元进行加密运算，控制单元还用于接收加解密单元发送的加密运算结果，并发送至比较单元，控制单元还用于接收比较单元返回的预定值，并发送解密指令至加解密单元。

3、在一些实施方式中，编码单元和光发射单元之间还设置信号放大单元，信号放大单元的输入端连接编码单元的输出端，信号放大单元的输出端连接光发射单元的输入端，信号放大单元用于对编码单元输出的驱动电流进行放大。

4、在一些实施方式中，光发射单元是发光二极管，光接收单元是光敏电阻。

5、在一些实施方式中，光发射单元和光接收单元集成在光敏感应装置中，光敏感应装置包括壳体，壳体内的一侧设置有光发射单元，光发射单元连接有第一引脚，第一引脚延伸至壳体外，壳体内光发射单元的对侧设置有光接收单元，光接收单元连接有第二引脚，第二引脚延伸至壳体外。

6、在一些实施方式中，壳体为暗室屏蔽壳体。

7、在一些实施方式中，光接收单元和解码单元之间设置有滤波单元，滤波单元的输入端连接光接收单元的输出端，滤波单元的输出端连接解码单元的输入端。

8、在一些实施方式中，控制单元为型号stm32f103rct6的芯片，加解密单元为型号espu0808的芯片。

9、根据本发明的另一个方面，提供了一种解密方法，应用上述任一项的加密模块，包括以下步骤：

10、步骤1.1：编码单元获取控制单元发送的标准码，调制后输出驱动电流；

11、步骤1.2：光发射单元在驱动电流的作用下输出光信号；

12、步骤1.3：光接收单元接收光发射单元输出的光信号并转化成电信号输出；

13、步骤1.4：解码单元获取光接收单元输出的电信号并解码；

14、步骤1.5：解码单元将解码结果与从控制单元获取的标准码进行比较，若解码结果与标准码匹配，则执行步骤1.6，若解码结果与标准码不匹配，则执行步骤1.7；

15、步骤1.6：解码单元向控制单元输出解码结果；

16、步骤1.7：解码单元不动作，或解码单元返回解码错误的信息；

17、步骤1.8：控制单元获取解码结果后将解码结果转发至加解密单元；

18、步骤1.9：加解密单元对解码结果进行加密运算，并向控制单元输出加密运算结果；

19、步骤1.10：比较单元获取控制单元转发的加密运算结果，并将加密运算结果与原始代码值进行比较，若加密运算结果与原始代码值匹配，则执行步骤1.11，若加密运算结果与代码值不匹配，则执行步骤1.12；

20、步骤1.11：比较单元向控制模块返回预定值；

21、步骤1.12：比较单元向控制模块返回匹配错误的信息；

22、步骤1.13：控制单元接收到预定值后，向加解密单元发送解密指令；

23、步骤1.14：加解密单元进行解密操作。

24、本发明的有益效果是，在对数据密文解密前，将通过编码单元和解码单元后得到的解码结果作为校验参数传入加解密单元进行加密算法运算，得到运算结果后通过比较单元进行校验，校验成功后由加解密单元进行数据密文解密，避免由主控芯片进行解密存在的漏洞，提高了产品安全性，保护了开发人员的知识产权，加密模块结构简单，成本低，便于推广使用。

25、另外，在本发明技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

技术特征：

1.加密模块，其特征在于，包括编码单元、光发射单元、光接收单元、解码单元、控制单元、加解密单元和比较单元；

2.根据权利要求1所述的加密模块，其特征在于，所述编码单元和光发射单元之间还设置信号放大单元，

3.根据权利要求1所述的加密模块，其特征在于，所述光发射单元是发光二极管，所述光接收单元是光敏电阻。

4.根据权利要求1所述的加密模块，其特征在于，所述光发射单元和光接收单元集成在光敏感应装置中，所述光敏感应装置包括壳体，所述壳体内的一侧设置有光发射单元，所述光发射单元连接有第一引脚，所述第一引脚延伸至壳体外，所述壳体内光发射单元的对侧设置有光接收单元，所述光接收单元连接有第二引脚，所述第二引脚延伸至壳体外。

5.根据权利要求4所述的加密模块，其特征在于，所述壳体为暗室屏蔽壳体。

6.根据权利要求1所述的加密模块，其特征在于，所述光接收单元和所述解码单元之间设置有滤波单元，所述滤波单元的输入端连接所述光接收单元的输出端，所述滤波单元的输出端连接所述解码单元的输入端。

7.根据权利要求1所述的加密模块，其特征在于，所述控制单元为型号stm32f103rct6的芯片，所述加解密单元为型号espu0808的芯片。

8.解密方法，应用权利要求1-7任一所述的加密模块，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了加密模块及应用其的解密方法，其中加密模块包括编码单元、光发射单元、光接收单元、解码单元、控制单元、加解密单元和比较单元。本发明提供的加密模块及应用其的解密方法，在对数据密文解密前，将通过编码单元和解码单元后得到的解码结果作为校验参数传入加解密单元进行加密算法运算，得到运算结果后通过比较单元进行校验，校验成功后由加解密单元进行数据密文解密，避免由主控芯片进行解密存在的漏洞，提高了产品安全性，保护了开发人员的知识产权，加密模块结构简单，成本低，便于推广使用。

技术研发人员：姚玉辉,刁章宇,罗永泉
受保护的技术使用者：苏州谷夫道自动化科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11