專利名稱：Mcu信息保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MCU信息保護(hù)方法，具體地說(shuō)，涉及一種用于對(duì)安裝于耗材容器上MCU的內(nèi)容進(jìn)行信息保護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
MCU (Micro Control Unit)，中文名為微控制單元或單片微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM和多種I/O接口集成在一塊基板上，以形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組合控制。隨著電子產(chǎn)品需求的不斷提高，MCU的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，其通常用途之一是作為耗材容器上的芯片，目前應(yīng)用于打印機(jī)的耗材容器一般有墨盒和碳粉盒兩種。墨盒芯片包括有一塊基板，在基板上設(shè)置有接收打印機(jī)信號(hào)及電能的通信單元和實(shí)現(xiàn)與打印機(jī)之間通信的集成電路，集成電路中一般設(shè)置有一控制單元和一存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有墨盒廠家代碼、墨盒生產(chǎn)日期、墨盒型號(hào)、特性參數(shù)、墨盒內(nèi)墨水余量、已消耗打印頁(yè)數(shù)、墨盒的初始打印時(shí)間、上一打印操作時(shí)間等數(shù)據(jù)信息，當(dāng)墨盒裝入噴墨打印機(jī)后，噴墨打印機(jī)讀取集成電路中存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)，判斷該墨盒是否適用于該款噴墨打印機(jī)， 同時(shí)判斷墨盒內(nèi)的墨水余量是否充足，只有判斷墨盒與噴墨打印機(jī)匹配且墨盒內(nèi)有充足的墨水時(shí)，噴墨打印機(jī)才開(kāi)始打印工作。碳粉盒上所安裝的芯片結(jié)構(gòu)與上述墨盒上安裝的芯片結(jié)構(gòu)相似，在其集成電路中內(nèi)也同樣設(shè)置有一個(gè)存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有碳粉盒廠家代碼、碳粉盒生產(chǎn)日期、碳粉盒型號(hào)、特性參數(shù)、碳粉盒內(nèi)碳粉余量、已消耗打印頁(yè)數(shù)、碳粉盒的初始打印時(shí)間、上一打印操作時(shí)間等，當(dāng)碳粉盒裝入激光打印機(jī)后，激光打印機(jī)讀取集成電路中存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)， 判斷該碳粉盒是否適用于該款激光打印機(jī)，同時(shí)判斷碳粉盒內(nèi)的碳粉余量是否充足，只有判斷碳粉盒與激光打印機(jī)匹配且碳粉盒內(nèi)有充足的碳粉時(shí)，激光打印機(jī)才開(kāi)始打印工作。為了滿足各類消費(fèi)者的需求，現(xiàn)有的電子類產(chǎn)品類別隨之增多，各廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈，一種新的MCU產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)后，很快就會(huì)被模仿、復(fù)制并銷售，原因是該MCU 產(chǎn)品一般采用硬件進(jìn)行內(nèi)部加密的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部程序及信息的保護(hù)，信息通常包括一般信息和重要信息，一般信息是如上所述的生產(chǎn)日期、廠家代碼等信息，重要信息是如上述墨盒芯片或碳粉盒芯片存儲(chǔ)單元中所保存的型號(hào)、特性參數(shù)、耗材余量及其他算法驗(yàn)證程序等信息，其中重要信息不希望被他人不適當(dāng)?shù)孬@取，需要進(jìn)行加密，此類的MCU信息保護(hù)方法極容易被破解，目前常用的MCU產(chǎn)品Atmel、Microchip, TI等，其由于采用上述的硬件加密信息保護(hù)方法，MCU內(nèi)部的信息極易被破解而造成泄露，無(wú)法確保其中重要信息的安全，而且，由于復(fù)制的產(chǎn)品流通到市場(chǎng)，擾亂消費(fèi)者的選擇和使用，既影響創(chuàng)新者的發(fā)明創(chuàng)造積極性，還造成原制造廠商的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種保證存儲(chǔ)在MCU內(nèi)部重要信息安全的MCU信息保護(hù)方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的MCU信息保護(hù)方法是:MCU安裝于耗材容器上，在 MCU的基板上設(shè)置一加密芯片，將MCU內(nèi)的重要信息轉(zhuǎn)移到加密芯片中，MCU上電后首先對(duì)該加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，將加密芯片中的重要信息寫(xiě)入MCU以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作，未通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，MCU自行擦除其內(nèi)的所有信息。由上方案可見(jiàn)，本發(fā)明所提供的MCU信息保護(hù)方法采用了硬件加密和軟件加密相結(jié)合的方式，將MCU中的重要信息轉(zhuǎn)移到加密芯片中，MCU中只保存一般信息，如此，通過(guò)加密芯片自身固化的加密功能實(shí)現(xiàn)對(duì)MCU內(nèi)重要信息的硬件保護(hù)，當(dāng)MCU及加密芯片上電使用時(shí)，MCU首先對(duì)該加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證方能進(jìn)行下一步操作，否則MCU將自身的信息全部擦除，上述驗(yàn)證的方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)MCU內(nèi)信息的軟件保護(hù)，即第二層保護(hù)，從而防止 MCU中的信息被破解，保證MCU內(nèi)信息的安全。其進(jìn)一步技術(shù)方案闡述了該MCU信息保護(hù)方法的具體程序執(zhí)行步驟為 SlOO 將MCU內(nèi)部的重要信息轉(zhuǎn)移到加密芯片；
s200 =MCU及加密芯片上電；
s300 :MCU訪問(wèn)加密芯片，進(jìn)行合法性的驗(yàn)證，若通過(guò)驗(yàn)證，則進(jìn)入步驟s500，否則進(jìn)入步驟s400 ；
s400 :MCU執(zhí)行自身信息全擦除操作，進(jìn)入步驟s700 ； s500 將重要信息拷貝到MCU的存儲(chǔ)單元中； s600 =MCU執(zhí)行后續(xù)操作； s700 結(jié)束。由上方案可見(jiàn)，本發(fā)明所提供的MCU信息保護(hù)方法預(yù)先將MCU內(nèi)的重要信息寫(xiě)入加密芯片以實(shí)現(xiàn)硬件保護(hù)，再通過(guò)MCU訪問(wèn)加密芯片時(shí)的算法驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)MCU的軟件保護(hù)，當(dāng)驗(yàn)證不通過(guò)時(shí)MCU直接擦除MCU的內(nèi)容，驗(yàn)證通過(guò)時(shí)MCU才能執(zhí)行后續(xù)操作，有效避免了現(xiàn)有MCU信息保護(hù)方法中，單純采用硬件加密保護(hù)而導(dǎo)致極易被破解的情況，提高了 MCU的安全性能。 其進(jìn)一步技術(shù)方案是，在步驟s500中，重要信息拷貝到MCU的易失性存儲(chǔ)單元中。由于易失性存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)掉電時(shí)將全部擦除，不會(huì)保存任何數(shù)據(jù)信息，因此，在通過(guò)對(duì)加密芯片的驗(yàn)證后，將MCU的重要信息存儲(chǔ)到易失性存儲(chǔ)單元中，能夠進(jìn)一步保證該重要信息的安全，MCU 一旦下電，該重要信息將會(huì)擦除，待上電后必須重新進(jìn)行驗(yàn)證方可執(zhí)行下一步的操作，如此，更為可靠地保障了 MCU內(nèi)信息的安全。


圖1是本發(fā)明之MCU信息保護(hù)方法實(shí)施例的流程示意圖。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)施例以TI的MSP430系列MCU為例，該MCU在制造時(shí)預(yù)先將自身的重要算法信息轉(zhuǎn)移到與該MCU綁定使用的Atmel的AT88SC0204系列加密芯片中，其余信息仍存儲(chǔ)在 MCU的存儲(chǔ)單元，上述寫(xiě)入加密芯片的重要信息可根據(jù)不同需求調(diào)整MCU的命令，以轉(zhuǎn)移不同的信息到加密芯片，該MCU安裝在碳粉盒上；該MCU及加密芯片上電使用時(shí)，首先對(duì)該加密信息進(jìn)行驗(yàn)證，MCU對(duì)加密芯片發(fā)出驗(yàn)證信息，加密芯片收到驗(yàn)證信息后進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的認(rèn)證碼，MCU讀取加密芯片的認(rèn)證碼與內(nèi)部自己運(yùn)算產(chǎn)生的認(rèn)證碼進(jìn)行比較，若一致，則加密芯片通過(guò)驗(yàn)證，可繼續(xù)后續(xù)的操作，若不一致，MCU將執(zhí)行擦除操作，將自身內(nèi)部的所有信息全部擦除。參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的具體程序執(zhí)行步驟如下
slOO 將MCU內(nèi)部的重要信息轉(zhuǎn)移到加密芯片；可通過(guò)MCU內(nèi)部預(yù)存的指令，預(yù)先將內(nèi)部的信息寫(xiě)入與其綁定的加密芯片中；
s200 MCU及加密芯片上電；MCU及加密芯片上電使用；
s300 :MCU訪問(wèn)加密芯片，進(jìn)行合法性驗(yàn)證，若通過(guò)驗(yàn)證，則進(jìn)入步驟s500，否則進(jìn)入步驟s400 ；MCU上電后立即對(duì)加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證訪問(wèn)，向加密芯片發(fā)送“B8 00 00”的指令，加密芯片收到該指令后進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生新的認(rèn)證碼，如FF D8 E8 BA E7 El 98 13，MCU向加密芯片發(fā)送“B6 00 50”的指令以讀取加密芯片的認(rèn)證碼FF D8 E8 BA E7 El 98 13，M⑶將加密芯片的上述認(rèn)證碼與MCU內(nèi)部運(yùn)算產(chǎn)生的認(rèn)證碼進(jìn)行對(duì)比，若一致，則表明加密芯片通過(guò)驗(yàn)證，可以執(zhí)行MCU后續(xù)的操作，否則，表明加密芯片未通過(guò)驗(yàn)證，直接進(jìn)入下一步的擦除步驟；
s400 :MCU執(zhí)行自身信息全擦除操作，進(jìn)入步驟s700 ；MCU啟動(dòng)將自身數(shù)據(jù)信息全部擦除的操作后，此次訪問(wèn)結(jié)束；
s500 將重要信息拷貝到MCU的易失性存儲(chǔ)單元中；加密芯片通過(guò)驗(yàn)證后，MCU訪問(wèn)該加密芯片，將存儲(chǔ)在加密芯片中的重要信息拷貝回MCU的易失性存儲(chǔ)單元，如此，保證在每次上電使用時(shí)，易失性存儲(chǔ)單元中未保存任何信息，必須通過(guò)上述驗(yàn)證操作后才具有MCU 的重要信息；
s600 =MCU執(zhí)行后續(xù)操作；
s601 :MCU在非易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行操作；
s602 判斷MCU是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元的操作？如果是，則進(jìn)入步驟s603，否則，返回步驟s601 ；—般情況下，MCU的操作是在非易失性存儲(chǔ)單元中執(zhí)行的，MCU實(shí)時(shí)判斷是否存在跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元的操作指令，若有，則跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行MCU指令，否則，MCU繼續(xù)在非易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行MCU指令； s603 :MCU跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行操作；
s604 判斷所述MCU是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到非易失性存儲(chǔ)單元的操作？如果是，則進(jìn)入步驟 s601，否則，返回步驟s603 ；MCU實(shí)時(shí)判斷是否存在跳轉(zhuǎn)到非易失性存儲(chǔ)單元的操作指令， 若有，跳轉(zhuǎn)到非易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行MCU指令，否則，MCU繼續(xù)在易失性存儲(chǔ)單元中執(zhí)行MCU 指令；
s605 =MCU完成所有指令操作； s700 結(jié)束。作為本發(fā)明實(shí)施例的一種變換，可以在加密芯片通過(guò)驗(yàn)證后，將加密芯片中的重要信息拷貝到MCU中的非易失性存儲(chǔ)單元，同樣也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為本發(fā)明實(shí)施例的又一種變換，可以省略步驟s601、604中的操作，S卩只將MCU的重要信息寫(xiě)入加密芯片，MCU上電對(duì)加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證則直接進(jìn)行后續(xù)操作，不通過(guò)驗(yàn)證則將自身信息全部擦除，上述同樣也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為本發(fā)明實(shí)施例的又一種變換，加密芯片可以采用AT88SC1616、AT88SC0808、 DS2432、DS28E01及其他類型的加密芯片，MCU可以是Atmel、Microchip、TI及其他類型的 MCU,上述MCU及加密芯片的變換及組合同樣也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為本發(fā)明實(shí)施例的又一種變換，該MCU可以是安裝于墨盒上的MCU，該變換同樣也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明不限于上述各實(shí)施例及其組合變換，其他基于本發(fā)明技術(shù)方案且不違背本發(fā)明目的的結(jié)構(gòu)變化也應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.MCU信息保護(hù)方法，所述MCU安裝于耗材容器上， 其特征在于在所述MCU的基板上設(shè)置一加密芯片； 將所述MCU內(nèi)的重要信息轉(zhuǎn)移到所述加密芯片中； 所述MCU及所述加密芯片上電后首先對(duì)所述加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證； 通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，將所述加密芯片中的所述重要信息寫(xiě)入所述MCU以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作； 未通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，所述MCU自行擦除其內(nèi)的所有信息。
2.如權(quán)利要求1所述的MCU信息保護(hù)方法，其特征在于 所述MCU信息保護(hù)方法的具體程序執(zhí)行步驟為slOO 將所述MCU內(nèi)部的重要信息轉(zhuǎn)移到所述加密芯片； s200 所述MCU及所述加密芯片上電；s300 所述MCU訪問(wèn)所述加密芯片，進(jìn)行合法性的驗(yàn)證，若通過(guò)驗(yàn)證，則進(jìn)入步驟s500， 否則，進(jìn)入步驟s400 ；s400 =MCU執(zhí)行自身信息全擦除操作，進(jìn)入步驟s700 ； s500 將所述重要信息拷貝到所述MCU的存儲(chǔ)單元中； s600 所述MCU執(zhí)行后續(xù)操作； s700 結(jié)束。
3.如權(quán)利要求2所述的MCU保護(hù)方法，其特征在于所述步驟s500中，所述重要信息拷貝到所述MCU的易失性存儲(chǔ)單元中。
4.如權(quán)利要求3所述的MCU保護(hù)方法，其特征在于 所述步驟s600中的后續(xù)操作包括s601 所述MCU在非易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行操作；s602 判斷所述MCU是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元的操作？如果是，則進(jìn)入步驟 s603，否則，返回步驟s601 ；s603 所述MCU跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元執(zhí)行操作；s604 判斷所述MCU是否執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到非易失性存儲(chǔ)單元的操作？如果是，則進(jìn)入步驟 s601，否則，返回步驟s603 ；s605 =MCU完成所有指令操作。
5.如權(quán)利要求3或4所述的MCU保護(hù)方法，其特征在于 所述易失性存儲(chǔ)單元是SDRAM或SRAM。
6.如權(quán)利要求4所述的MCU保護(hù)方法，其特征在于 所述非易失性存儲(chǔ)單元是EEPROM或Flash Memory或ROM。
全文摘要
本發(fā)明提供一種MCU信息保護(hù)方法，MCU安裝于耗材容器上，該方法是在MCU的基板上設(shè)置一加密芯片，將MCU內(nèi)部的重要信息轉(zhuǎn)移到該加密芯片中，MCU及加密芯片上電后首先對(duì)加密芯片進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，將加密芯片中的重要信息寫(xiě)入MCU的易失性存儲(chǔ)單元以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作，未通過(guò)驗(yàn)證時(shí)，MCU自行擦除其內(nèi)的所有信息，并在MCU中寫(xiě)入實(shí)時(shí)檢測(cè)是否跳轉(zhuǎn)到易失性存儲(chǔ)單元以及實(shí)時(shí)檢測(cè)是否跳轉(zhuǎn)到非易失性存儲(chǔ)單元的指令，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)在存儲(chǔ)單元執(zhí)行指令的跳轉(zhuǎn)；采用本發(fā)明，能提高M(jìn)CU的安全性能、便于使用。
文檔編號(hào)G06F21/00GK102339369SQ20111023817
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者張曉徽 申請(qǐng)人:珠海天威技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司