專利名稱：電子媒體讀物存讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子數(shù)據(jù)的存讀設(shè)備，特別是涉及電子媒體讀物存讀器。
背景技術(shù)：
目前的紙質(zhì)媒體只能提供給消費(fèi)者平面化的服務(wù)，其傳播方式受時(shí)間、地域和容量等的限制，無法給予消費(fèi)者視覺、聽覺，甚至觸覺方面的的震撼和享受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電子媒體讀物存讀器。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)電子媒體讀物存讀器，其特征在于，包括主控制器、USB KEY部分、存讀部分，所述的存讀器通過主控制器與PC進(jìn)行相互訪問，并由USB KEY部分的安全操作進(jìn)行身份認(rèn)證或?qū)Υ孀x部分中的電子媒體讀物數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解密操作。
所述的主控制器內(nèi)設(shè)有同步高速采集芯片，所述的USB KEY部分內(nèi)設(shè)有智能卡模塊，所述的存讀部分內(nèi)設(shè)有若干NAND Flash片，該存讀部分的容量由所使用的NAND Flash大小決定。
所述的同步高速采集芯片為具有32KB高密度Flash程序區(qū)，可讀/寫保護(hù)，并可在線MacromediaFlash存讀；具有5KB RAM區(qū)，其中256字節(jié)可用于堆棧；外接12MHz晶振，內(nèi)部鎖相環(huán)可產(chǎn)生48MHz USB時(shí)鐘；雙電源管理，可在USB總線供電和電池供電之間自動切換；可編程的內(nèi)部電壓調(diào)整器可適應(yīng)不同電壓要求的卡；47個(gè)可編程I/O口；
支持DMA的12Mbps全速USB端口；具有DTC(Data Transfer Coprocessor)的海量存儲接口(Mass StorageInterface)，可支持各種存儲設(shè)備，包括Compact Flash、Multimedia Card、SecureDigital Card、SmartMedia Card、Sony Memory Stick、NAND Flash以及ATA外設(shè)等；支持SPI及I2C等通信接口；有看門狗及2個(gè)具有輸出功能的16位定時(shí)器；支持智能卡ISO/IEC78163接口。
所述的USB KEY部分采用HID(Human Interface Device，人機(jī)接口設(shè)備)協(xié)議，并通過全速USB端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
所述的存讀部分采用BOT(Bulk Only Transport)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，即該存讀部分為Mass Storage設(shè)備。
所述的智能卡模塊的接口由軟件模擬仿真ISO/IEC78163接口，T＝0或T＝1協(xié)議的支持由軟件實(shí)現(xiàn)。
所述的安全操作根據(jù)安全需要的不同，包括以下方式a.認(rèn)證方式通過通用接口調(diào)用KEY函數(shù)，同步高速數(shù)據(jù)采集內(nèi)存中保留相關(guān)的安全狀態(tài)(包括認(rèn)證結(jié)果)和操作標(biāo)志，調(diào)用Mass Storage函數(shù)操作電子媒體讀物存讀器時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的文件安全屬性，自動檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)和操作標(biāo)志，滿足安全要求的操作才允許執(zhí)行；b.加密存儲的電子媒體讀物存讀器；除檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)外，還需在數(shù)據(jù)讀出/寫入時(shí)，自動調(diào)用智能卡函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)加/解密操作；大容量數(shù)據(jù)的加/解密工作都采用PC軟件與KEY功能結(jié)合的方式，在微軟MassStorage函數(shù)DLL與設(shè)備驅(qū)動之間，再加入一層用戶自己的DLL，以便在具體的文件操作命令執(zhí)行過程中，由用戶DLL自動調(diào)用必要的KEY功能(如口令認(rèn)證等)，其中涉及的數(shù)據(jù)加/解密以及文件校驗(yàn)等操作，在底層自動實(shí)現(xiàn)；c.在一些對數(shù)據(jù)安全性和可靠性要求更高的場合，還可以采用擴(kuò)展專用命令集的方式，將所有功能全部預(yù)先定制好；只有通過專用命令接口，獲得必需的安全操作權(quán)限才可進(jìn)行某種操作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有工作電壓低、擦寫速度快、功耗低、壽命長、價(jià)格低廉、控制方法靈活、體積小等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提供了一種全新閱讀概念且能應(yīng)用于多種電子終端。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的主要硬件原理圖；圖3為本發(fā)明的上層軟件流程圖；圖4為本發(fā)明的底層軟件流程圖；圖5為本發(fā)明的存取操作特殊流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1～5所示，電子媒體讀物存讀器，包括主控制器、USB KEY部分、存讀部分，所述的存讀器通過主控制器與PC進(jìn)行相互訪問，并由USB KEY部分的安全操作進(jìn)行身份認(rèn)證或?qū)Υ孀x部分中的電子媒體讀物數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解密操作。
所述的主控制器內(nèi)設(shè)有同步高速采集芯片，所述的USB KEY部分內(nèi)設(shè)有智能卡模塊，所述的存讀部分內(nèi)設(shè)有若干NAND Flash片，該存讀部分的容量由所使用的NAND Flash大小決定；所述的同步高速采集芯片為具有32KB高密度Flash程序區(qū)，可讀/寫保護(hù)，并可在線MacromediaFlash存讀；具有5KBRAM區(qū)，其中256字節(jié)可用于堆棧；外接12MHz晶振，內(nèi)部鎖相環(huán)可產(chǎn)生48MHz USB時(shí)鐘；雙電源管理，可在USB總線供電和電池供電之間自動切換；可編程的內(nèi)部電壓調(diào)整器可適應(yīng)不同電壓要求的卡；47個(gè)可編程I/O口；支持DMA的12Mbps全速USB端口；具有DTC(Data Transfer Coprocessor)的海量存儲接口(Mass Storage Interface)，可支持各種存儲設(shè)備，包括Compact Flash、Multimedia Card、Secure Digital Card、SmartMedia Card、Sony Memory Stick、NAND Flash以及ATA外設(shè)等；支持SPI及I2C等通信接口；有看門狗及2個(gè)具有輸出功能的16位定時(shí)器；支持智能卡ISO/IEC78163接口；所述的USB KEY部分采用HID(Human Interface Device，人機(jī)接口設(shè)備)協(xié)議，并通過全速USB端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述的存讀部分采用BOT(Bulk Only Transport)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，即該存讀部分為Mass Storage設(shè)備；所述的智能卡模塊的接口由軟件模擬仿真ISO/IEC78163接口，T＝0或T＝1協(xié)議的支持由軟件實(shí)現(xiàn)；所述的安全操作根據(jù)安全需要的不同，包括以下方式a.認(rèn)證方式通過通用接口調(diào)用KEY函數(shù)，同步高速數(shù)據(jù)采集內(nèi)存中保留相關(guān)的安全狀態(tài)(包括認(rèn)證結(jié)果)和操作標(biāo)志，調(diào)用Mass Storage函數(shù)操作電子媒體讀物存讀器時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的文件安全屬性，自動檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)和操作標(biāo)志，滿足安全要求的操作才允許執(zhí)行；b.加密存儲的電子媒體讀物存讀器；除檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)外，還需在數(shù)據(jù)讀出/寫入時(shí)，自動調(diào)用智能卡函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)加/解密操作；大容量數(shù)據(jù)的加/解密工作都采用PC軟件與KEY功能結(jié)合的方式，在微軟Mass Storage函數(shù)DLL與設(shè)備驅(qū)動之間，再加入一層用戶自己的DLL，以便在具體的文件操作命令執(zhí)行過程中，由用戶DLL自動調(diào)用必要的KEY功能(如口令認(rèn)證等)，其中涉及的數(shù)據(jù)加/解密以及文件校驗(yàn)等操作，在底層自動實(shí)現(xiàn)；c.在一些對數(shù)據(jù)安全性和可靠性要求更高的場合，還可以采用擴(kuò)展專用命令集的方式，將所有功能全部預(yù)先定制好；只有通過專用命令接口，獲得必需的安全操作權(quán)限才可進(jìn)行某種操作。
電子媒體讀物存讀器(簡稱存讀器)是一種安全的移動電子媒體讀物存儲器，即使在供電電源關(guān)閉后仍然能保留信息，可以對存儲器單元塊進(jìn)行擦除和再編程，并且不需要額外的編程電壓。電子媒體讀物存讀器具有工作電壓低、擦寫速度快、功耗低、壽命長、價(jià)格低廉、控制方法靈活、體積小等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該存讀器提供了一種全新閱讀概念且能應(yīng)用于多種電子終端。
電子媒體讀物存讀器的安全功能主要是由KEY來實(shí)現(xiàn)的。因此，對于不同安全需求的系統(tǒng)，可以通過選擇不同的KEY來實(shí)現(xiàn)。例如，根據(jù)KEY對DES/3DES等分組算法、RC2/RC4/RC5等流算法、RSA/ECC等非對稱算法，以及MD5/SHA1等摘要算法支持的不同組合，可以獲得不同安全級別和靈活安全策略的電子媒體讀物存讀器。
電子媒體讀物存讀器是USB KEY與存讀器整合而成的。其不同之處在于，電子媒體讀物存讀器的文件訪問系統(tǒng)接口不是直接對PC透明的，而是要通過KEY進(jìn)行控制。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)選擇的控制器的不同，其主控制器與KEY及存讀器的控制器可以各自獨(dú)立，也可能合為一體。
從圖1中可以看出，PC通過主控制器對存讀器的訪問，需要通過KEY的身份認(rèn)證或讀物數(shù)據(jù)加/解密操作，而不是直接存儲。通過這種方式，既可以實(shí)現(xiàn)通過身份認(rèn)證后才能使用存讀器，也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸、簽名認(rèn)證及授權(quán)刪除等高安全性的操作，從而增強(qiáng)電子媒體讀物存讀器的安全功能。
電子媒體讀物存讀器同步高速數(shù)據(jù)采集芯片具有如下特點(diǎn)32KB高密度Flash程序區(qū)，可讀/寫保護(hù)，并可實(shí)現(xiàn)在線MacromediaFlash存讀；5KB RAM區(qū)，其中256字節(jié)可用于堆棧；外接12MHz晶振，內(nèi)部鎖相環(huán)可產(chǎn)生48MHz USB時(shí)鐘；雙電源管理，可在USB總線供電和電池供電之間自動切換；可編程的內(nèi)部電壓調(diào)整器可適應(yīng)不同電壓要求的卡；47個(gè)可編程I/O口；支持DMA的12Mbps全速USB接口；具有DTC(Data Transfer Coprocessor)的海量存儲接口(Mass StorageInterface)，可支持各種存儲設(shè)備，包括Compact Flash、Multimedia Card、SecureDigital Card、SmartMedia Card、Sony Memory Stick、NAND Flash以及ATA外設(shè)等；支持SPI及I2C等通信接口；有看門狗及2個(gè)具有輸出功能的16位定時(shí)器；支持智能卡ISO/IEC78163接口。
電子媒體讀物存讀器的原理從所采用芯片的特點(diǎn)可以看出，這是一款專門為電子媒體讀物存讀器功能而設(shè)計(jì)的芯片，可以在相同的硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過控制器芯片的嵌入式軟件的不同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電子媒體讀物存讀器的安全性。
硬件原理如果系統(tǒng)沒有附加的需求，采用HID(Human Interface Device，人機(jī)接口設(shè)備)接口協(xié)議，存讀器部分采用Mass Storage設(shè)備的BOT(Bulk OnlyTransport)協(xié)議。其主要硬件原理如圖2所示。
其中，存讀器為Windows標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)，容量由所使用的NAND Flash大小決定。
智能卡接口由軟件模擬仿真ISO/IEC78163接口，T＝0或T＝1協(xié)議的支持由軟件實(shí)現(xiàn)。
除上述基本功能外，由于存讀器同步高速數(shù)據(jù)采集芯片具有豐富的I/O接口資源，因此對于某些有特殊需求的領(lǐng)域，也可以方便地增加實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能模塊、后備電池及其充電管理模塊，以及其他SPI及I2C專用功能模塊。
軟件原理相當(dāng)于PC上同時(shí)插入KEY和存讀器兩個(gè)設(shè)備，因此其軟件流程對兩部分的操作是相對獨(dú)立的。其中PC上軟件流程如圖3所示。
電子媒體讀物存讀器的底層軟件流程如圖4所示。
電子媒體讀物存讀器的功能根據(jù)安全需要的不同，可選擇以下幾種方式①通過通用接口調(diào)用KEY函數(shù)，同步高速數(shù)據(jù)采集芯片內(nèi)存中保留相關(guān)的安全狀態(tài)(如認(rèn)證結(jié)果等)和操作標(biāo)志。調(diào)用Mass Storage函數(shù)操作電子媒體讀物存讀器時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的文件安全屬性，自動檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)和操作標(biāo)志，只有滿足安全要求的操作才允許執(zhí)行。
②除①中的認(rèn)證外，還須加密存儲電子媒體讀物存讀器；除檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)外，還需在數(shù)據(jù)讀出/寫入時(shí)，自動調(diào)用智能卡函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)加/解密操作。由于智能卡的通信速度和執(zhí)行速度的局限性，一般大容量數(shù)據(jù)的加/解密工作都采用PC軟件與KEY功能結(jié)合的方式。其軟件流程與圖3中的基本型軟件流程相似，只是在微軟Mass Storage函數(shù)DLL與設(shè)備驅(qū)動之間，再加入一層用戶自己的DLL，以便在具體的文件操作命令執(zhí)行過程中，由用戶DLL自動調(diào)用必要的KEY功能(如口令認(rèn)證等)，以滿足安全性的需要。這一層操作對用戶是透明的，無須用戶干預(yù)，因此這種方式非常實(shí)用。
其中涉及的數(shù)據(jù)加/解密以及文件校驗(yàn)等操作，在底層自動實(shí)現(xiàn)，以獲得更高的系統(tǒng)安全性(由于安全操作嵌入底層的不可屏蔽性)和更高的運(yùn)行速度(通過減少PC與底層的通信次數(shù))。其底層軟件流程與基本型的區(qū)別在于接收到BOT數(shù)據(jù)的命令處理分支部分，即圖4中的A部分。其執(zhí)行流程如圖5所示。
在一些對數(shù)據(jù)安全性和可靠性要求更高的場合，還可以采用擴(kuò)展專用命令集的方式，將所有功能全部預(yù)先定制好；只有通過專用命令接口，獲得必需的安全操作權(quán)限才可進(jìn)行某種操作。這種方式可將各種數(shù)據(jù)操作的條件和屬性進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，以獲得不同的效果。
電子媒體讀物存讀器的方式，可方便地實(shí)現(xiàn)以下安全功能身份認(rèn)證及安全閱讀；電子媒體讀物加密存儲和電子媒體讀物系統(tǒng)安全保護(hù)；電子媒體讀物完整性校驗(yàn)；授權(quán)的電子媒體讀物訪問和數(shù)據(jù)整理；盤內(nèi)電子媒體讀物數(shù)據(jù)通過KEY的功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上安全傳遞，保證電子媒體讀物數(shù)據(jù)的私密性、完整性、可靠性和不可否認(rèn)性。
權(quán)利要求
1.電子媒體讀物存讀器，其特征在于，包括主控制器、USB KEY部分、存讀部分，所述的存讀器通過主控制器與PC進(jìn)行相互訪問，并由USB KEY部分的安全操作進(jìn)行身份認(rèn)證或?qū)Υ孀x部分中的電子媒體讀物數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解密操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的主控制器內(nèi)設(shè)有同步高速采集芯片，所述的USB KEY部分內(nèi)設(shè)有智能卡模塊，所述的存讀部分內(nèi)設(shè)有若干NAND Flash片，該存讀部分的容量由所使用的NAND Flash大小決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的同步高速采集芯片為具有32KB高密度Flash程序區(qū)，可讀/寫保護(hù)，并可在線MacromediaFlash存讀；具有5KB RAM區(qū)，其中256字節(jié)可用于堆棧；外接12MHz晶振，內(nèi)部鎖相環(huán)可產(chǎn)生48MHz USB時(shí)鐘；雙電源管理，可在USB總線供電和電池供電之間自動切換；可編程的內(nèi)部電壓調(diào)整器可適應(yīng)不同電壓要求的卡；47個(gè)可編程I/O口；支持DMA的12Mbps全速USB端口；具有DTC(Data Transfer Coprocessor)的海量存儲接口(Mass StorageInterface)，可支持各種存儲設(shè)備，包括Compact Flash、Multimedia Card、SecureDigital Card、SmartMedia Card、Sony Memory Stick、NAND Flash以及ATA外設(shè)等；支持SPI及12C等通信接口；有看門狗及2個(gè)具有輸出功能的16位定時(shí)器；支持智能卡ISO/IEC78163接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的USBKEY部分采用HID(Human Interface Device，人機(jī)接口設(shè)備)協(xié)議，并通過全速USB端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的存讀部分采用BOT(Bulk Only Transport)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，即該存讀部分為MassStorage設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的智能卡模塊的接口由軟件模擬仿真ISO/IEC78163接口，T＝0或T＝1協(xié)議的支持由軟件實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子媒體讀物存讀器，其特征在于，所述的安全操作根據(jù)安全需要的不同，包括以下方式a.認(rèn)證方式通過通用接口調(diào)用KEY函數(shù)，同步高速數(shù)據(jù)采集內(nèi)存中保留相關(guān)的安全狀態(tài)(包括認(rèn)證結(jié)果)和操作標(biāo)志，調(diào)用Mass Storage函數(shù)操作電子媒體讀物存讀器時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的文件安全屬性，自動檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)和操作標(biāo)志，滿足安全要求的操作才允許執(zhí)行；b.加密存儲的電子媒體讀物存讀器；除檢查內(nèi)存中的安全狀態(tài)外，還需在數(shù)據(jù)讀出/寫入時(shí)，自動調(diào)用智能卡函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)加/解密操作；大容量數(shù)據(jù)的加/解密工作都采用PC軟件與KEY功能結(jié)合的方式，在微軟MassStorage函數(shù)DLL與設(shè)備驅(qū)動之間，再加入一層用戶自己的DLL，以便在具體的文件操作命令執(zhí)行過程中，由用戶DLL自動調(diào)用必要的KEY功能(如口令認(rèn)證等)，其中涉及的數(shù)據(jù)加/解密以及文件校驗(yàn)等操作，在底層自動實(shí)現(xiàn)；c.在一些對數(shù)據(jù)安全性和可靠性要求更高的場合，還可以采用擴(kuò)展專用命令集的方式，將所有功能全部預(yù)先定制好；只有通過專用命令接口，獲得必需的安全操作權(quán)限才可進(jìn)行某種操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子媒體讀物存讀器，包括主控制器、USB KEY部分、存讀部分，所述的存讀器通過主控制器與PC進(jìn)行相互訪問，并由USB KEY部分的安全操作進(jìn)行身份認(rèn)證或?qū)Υ孀x部分中的電子媒體讀物數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解密操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有工作電壓低、擦寫速度快、功耗低、壽命長、價(jià)格低廉、控制方法靈活、體積小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提供了一種全新閱讀概念且能應(yīng)用于多種電子終端。
文檔編號G06F21/00GK1912883SQ20061002963
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者高玉華 申請人:高玉華