用于重要系统安全保证的密码机械固化方法[发明专利]

[12]发明专利申请公开说明书

[21]申请号200410015658.6

[51]Int.CI7

G09C 1/00G09C 1/08

[43]公开日2004年12月22日[22]申请日2004.01.08[21]申请号200410015658.6

[71]申请人上海交通大学

地址200240上海市闵行区东川路800号[72]发明人张卫平 陈文元 赵小林 段永瑞

[11]公开号CN 1556514A

[74]专利代理机构上海交达专利事务所

代理人王锡麟 王桂忠

权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页

[]发明名称

用于重要系统安全保证的密码机械固化方法[57]摘要

一种用于要害系统安全保证的密码机械固化和校验方法。属于微机电系统和安全保险装置领域。方法步骤如下：步骤一：构建密码机构虚拟机；步骤二：启动并运行密码机构虚拟机，反复执行机械固化：步骤三：整理并记录各层寄存器环安装的寄存器三进制数值；步骤四：根据寄存器的三进值数值，分层完成密码的机械固化；其中，所述的密码是一组A、B的组合，分别代表齿轮集A、B的运动。本发明提出的密码机械固化方法可以方便的实现任意密码的多层、多齿位机械固化，这种机械固化方法可以实现任意密码的正码导通及误码立即锁定的功能，能够用到重要系统的安全保险中。

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权 利 要 求 书

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1、一种用于重要系统安全保证的密码机械固化方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：构建密码机构虚拟机；

步骤二：启动并运行密码机构虚拟机，反复执行机械固化； 步骤三：整理并记录各层寄存器环安装的寄存器三进制数值； 步骤四：根据寄存器的三进值数值，分层完成密码的机械固化； 其中，所述的密码是一组A、B的组合，分别代表齿轮集A、B的运动。 2、根据权利要求1所述的用于重要系统安全保证的密码机械固化方法，其特征是，所述的步骤一，构建密码机构虚拟机，包括如下步骤： (1)构建B寄存器环，代表实际机构齿轮集B； (2)构建A寄存器环，代表实际机构齿轮集A；

(3)在寄存器环上的初始位置安装寄存器，寄存器赋值0； (4)构建机构装订器，具体包括一个菱形块，菱形块中开有两个轨道，可供B寄存器环和A寄存器环穿过。

3、根据权利要求1所述的用于重要系统安全保证的密码机械固化方法，其特征是，在寄存器环B、A的正转动方向为逆时针的基础上，所述的反复执行机械固化，一个机械固化依次执行如下步骤，当然寄存器环B、A的正转动方向为顺时针时，情况是相似的：

(1)误码转动：密码为A则寄存器环B逆时针旋向转动一步进角度，密码为B则寄存器环A逆时针旋向转动一步进角度；

(2)码位生长变换：机构装订器中的寄存器留空，则在相应的环中安装寄存器，并赋初值0；

(3)虚拟机异常判断：检查进入机构装订器的寄存器的值，两个寄存器中只要有一个为1，记下当前密码序列的位数、值及当前的码位数，记下异常信息，并中断实施密码机械固化；

(4)码层生长：检查当前进入机构装订器的寄存器，只要同一层中有一个寄存器值为1，则码层数加1；

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(5)误码锁死赋值：检查当前进入机构装订器的寄存器，当两寄存器值都为0，则将这两个寄存器赋值为2；

(6)反误码转动：密码为A，则与逆时针相反旋向转动B寄存器环，转动角度为一个步进角，密码为B，则与逆时针相反旋向转动A寄存器环，转动角度为一个步进角。

(7)正码转动：密码为A则寄存器环A逆时针旋向转动一步进角度，密码为B则寄存器环B逆时针旋向转动一步进角度。

(8)码位生长变换步：在机构装订器中没有寄存器，则在相应的环中安装寄存器，并赋初值0；

(9)虚拟机运行异常判断：检查当前进入机构装订器的寄存器，当两寄存器的值都为2时，则记下当前密码序列的位数、值及当前的码位数，记下异常信息，并中断实施密码机械固化；

(10)正码导通赋值：检查进入机构装订器的两寄存器的值，如一寄存器的值2，另一寄存器的值0，则将为0的寄存器赋值为1。

4、根据权利要求1所述的用于重要系统安全保证的密码机械固化方法，其特征是，所述的根据寄存器的三进值数值，分层完成密码的机械固化，具体为： (1)当寄存器的值为0时，对应的实际机械此处码齿留空； (2)当寄存器的值为1时，对应的实际机械此处码齿留空； (3)当寄存器的值为2时，对应的实际机械此处装订码齿。

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说 明 书

用于重要系统安全保证的密码机械固化方法

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技术领域

本发明涉及的是一种密码机械固化方法，特别是一种用于要害系统安全保证的密码机械固化方法。属于微机电系统和安全保险装置领域。 背景技术

重要系统安全保证的核心技术是密码机械固化与鉴别方法。用反干涉齿轮集方式实现密码机械固化与鉴别是一种新型重要系统安全保证方法，具有很多优点，如结构简单；密码装订逻辑复杂、隐含、安全性高；动力学问题少，结构的二维半特点与LiGA或准LiGA特点相吻合。

献检索发现，Marc A.Polosky等人在《Conference on Smart Electronicsand MEMS》San Diego，California，March 1998上发表的“Surfacemicromachined counter-meshing gears discrimination device”(表面微加工反干涉齿轮集机构，《1998年美国圣地亚哥举办的智能微电子和微机械会议论文集》)一文，该文提到一种三层反干涉齿轮集机构密码机械固化方法，即每集码轮沿轴线方向投影，一个齿位最多有两个码齿，至少有一个码齿。这种方法的不足是对于多层反干涉齿轮集任意密码的机械固化方法文中并没有给出解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于要害系统安全保证的密码机械固化和校验方法，使其对于给定的任意位由AB任意组合的密码形式，能完成密码的机械固化，对于已有的密码机构和密码，并可以方便的完成密码机构正确性校验。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明用于要害系统安全保证的密码机械固化方法，步骤如下：

步骤一：构建密码机构虚拟机；

步骤二：启动并运行密码机构虚拟机，反复执行机械固化； 步骤三：整理并记录各层寄存器环安装的寄存器三进制数值；

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步骤四：根据寄存器的三进值数值，分层完成密码的机械固化。 所述的密码是一组A、B的组合(如ABAAABBA...)，分别代表齿轮集A、B的运动。

以下对本发明密码机械固化方法作进一步的说明，具体内容如下： ●所述的步骤一，构建密码机构虚拟机，包括如下步骤： (1)构建B寄存器环，代表实际机构齿轮集B； (2)构建A寄存器环，代表实际机构齿轮集A；

(3)在寄存器环上的初始位置安装寄存器，寄存器赋值0；

(4)构建机构装订器，具体包括一个菱形块，菱形块中开有两个轨道，可供B寄存器环和A寄存器环穿过。

●在假定寄存器环B、A的正转动方向为逆时针的基础上，所述的反复执行机械固化，一个机械固化依次执行如下步骤，当然寄存器环B、A的正转动方向为顺时针时，情况是相似的：

(1)误码转动：密码为A则寄存器环B逆时针旋向转动一步进角度，密码为B则寄存器环A逆时针旋向转动一步进角度；

(2)码位生长变换：机构装订器中的寄存器留空，则在相应的环中安装寄存器，并赋初值0；

(3)虚拟机异常判断：检查进入机构装订器的寄存器的值，两个寄存器中只要有一个为1，记下当前密码序列的位数、值及当前的码位数，记下异常信息，并中断实施密码机械固化；

(4)码层生长：检查当前进入机构装订器的寄存器，只要同一层中有一个寄存器值为1，则码层数加1；

(5)误码锁死赋值：检查当前进入机构装订器的寄存器，当两寄存器值都为0，则将这两个寄存器赋值为2；

(6)反误码转动：密码为A，则与逆时针相反旋向转动B寄存器环，转动角度为一个步进角，密码为B，则与逆时针相反旋向转动A寄存器环，转动角度为一个步进角。

(7)正码转动：密码为A则寄存器环A逆时针旋向转动一步进角度，密码为B则寄存器环B逆时针旋向转动一步进角度。

(8)码位生长变换步：在机构装订器中没有寄存器，则在相应的环中安装

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寄存器，并赋初值0；

(9)虚拟机运行异常判断：检查当前进入机构装订器的寄存器，当两寄存器的值都为2时，则记下当前密码序列的位数、值及当前的码位数，记下异常信息，并中断实施密码机械固化；

(10)正码导通赋值：检查进入机构装订器的两寄存器的值，如一寄存器的值2，另一寄存器的值0，则将为0的寄存器赋值为1。

●所述的根据寄存器的三进值数值，分层完成密码的机械固化，具体为： (1)当寄存器的值为0时，对应的实际机械此处码齿留空； (2)当寄存器的值为1时，对应的实际机械此处码齿留空； (3)当寄存器的值为2时，对应的实际机械此处装订码齿。

与现有技术相比，本发明提出的密码机械固化方法可以方便的实现任意密码的多层、多齿位机械固化，这种机械固化方法可以实现任意密码的正码导通及误码立即锁定的功能，能够用到重要系统的安全保险中。 附图说明

图1密码机构虚拟机示意图 具体实施方式

如图1所示，本发明的密码机构虚拟机的组成，包括B寄存器环，代表实际机构齿轮集B；A寄存器环，代表实际机构齿轮集A；机构装订器。 基于以上的密码机构虚拟机的组成，结合本发明方法的内容提供以下实施例，即24bit密码序列ABAABBAABBAABABABABABBBA密码机械固化实施例：

有两个例子，一个是齿轮集密码机构齿轮集B和A不循环，不具有正码自动复位功能；一个是密码机构齿轮集B、A是循环形式，具有正码自动复位功能。 1)密码机构齿轮集B、A不循环 齿轮集B、A的总层数3 齿轮集B码位数14 齿轮集A码位数13

层1    12211121122210    2111222112112 层2    21112211211112    1122211121120 层3    11222112112000    0221112211210

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利用上述三进制编码构造实际机械结构，进而完成密码的机械固化，对于层1的12211121122210，根据数字是1获0时，码齿留空及数字为2装订码齿的原则，对应于B齿轮集层一的第一个位置码齿留空，第二个位置装订码齿，依次类推；对于层1的2111222112112，对应于A齿轮集的层一第一个齿位装订码齿，第二个齿位留空，依次类推。对于层2和曾3的三进制数字也作这样的处理。 2)密码机构齿轮集B、A循环 齿轮集B、A总层数4 齿轮集B码位数12 齿轮集A码位数12

层1    122111211200    211122211211 层2    211122112000    112221112111 层3    112221121122    222111221121 层4    120000002111    011100000112

利用上述三进制编码构造实际机械结构，进而完成密码的机械固化，对于层1的122111211200，根据数字是1获0时，码齿留空及数字为2装订码齿的原则，对应于B齿轮集层一的第一个位置码齿留空，第二个位置装订码齿，依次类推；对于层1的211122211211，对应于A齿轮集的层一第一个齿位装订码齿，第二个齿位留空，依次类推。对于层2和曾3的三进制数字也作这样的处理。 通过第一个实施例，得到了一个由六个码盘组成的三层机械结构，通过第二个实施例，得到了一个由8个码盘组成的四层机械结构，这两个机械结构都固化了24bit密码序列ABAABBAABBAABABABABABBBA。机械结构只有在输入正确的24bit密码时才能导通，任何一位的错误密码都会导致机构锁死。入侵者就再没有尝试的机会了。这两个机械结构的各有特点，前者密码执行后不能自动复位，后者可以自动复位。

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说 明 书 附 图

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图1

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