專(zhuān)利名稱(chēng)：密鑰產(chǎn)生器與其產(chǎn)生方法
技朮領(lǐng)域本發(fā)明是有關(guān)于一種密鑰的產(chǎn)生方法，且特別是有關(guān)于一種利用錄制系統(tǒng)噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰的方法。
背景技朮在1918年美國(guó)電話(huà)電報(bào)公司(AT & T)的費(fèi)南(G.Vernam)和美國(guó)陸軍通訊兵團(tuán)的J.O.Mauborgne少校發(fā)明了號(hào)稱(chēng)「不可解」的密碼，也就是后來(lái)所稱(chēng)的「費(fèi)南密碼」。不過(guò)，這個(gè)密碼并不怎么實(shí)用，因?yàn)榘l(fā)送者與收受者需事先都知道一大堆隨機(jī)碼所組成用來(lái)譯碼的「密鑰」，才能閱讀對(duì)方送來(lái)的訊息。問(wèn)題是，密鑰的長(zhǎng)度不但必須和通訊的訊息一樣長(zhǎng)，并且密鑰中的每一個(gè)「襯墊字符(Pad)」都是獨(dú)一的，不可以被重復(fù)使用。不過(guò)，當(dāng)時(shí)還不能證實(shí)這個(gè)密碼真的無(wú)法破解。也許正因如此，剛發(fā)現(xiàn)時(shí)并沒(méi)有引起很大的騷動(dòng)。軍人及政客仍然使用一些比較差的密碼來(lái)通訊。
一直到了1940年代，數(shù)學(xué)上才證明了費(fèi)南密碼確實(shí)無(wú)法破解的這個(gè)性質(zhì)。1949年，當(dāng)時(shí)在貝爾實(shí)驗(yàn)室的C.Shannon發(fā)表了一篇文章指出，如果密鑰的長(zhǎng)度比通訊的訊息短，無(wú)論用多復(fù)雜的編碼方法，某些信息無(wú)可避免的還是要泄露出去了。這也就是為何費(fèi)南密碼能做到無(wú)法破解的原因，就是因?yàn)樗昧恕笩o(wú)限長(zhǎng)」的密鑰。
雖然費(fèi)南密碼技術(shù)在理論上無(wú)法破解，但是要如何高度隨機(jī)地產(chǎn)生大量的數(shù)字來(lái)產(chǎn)生所需要的密鑰，就成為一個(gè)很頭痛的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是在提供一種密鑰產(chǎn)生器和方法，其可以不用復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，就能夠高度隨機(jī)地產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)碼，以組成用來(lái)加密的密鑰。
本發(fā)明提供了一種密鑰產(chǎn)生器，可以適用在一電子裝置上，包括了音效處理單元、密鑰暫存器和處理模塊。其中處理模塊會(huì)控制音效處理單元錄制電子裝置系統(tǒng)上的噪聲，并且依據(jù)所錄制的噪聲而產(chǎn)生數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼。接著，處理模塊會(huì)將這些數(shù)據(jù)碼依序存放至密鑰暫存器內(nèi)來(lái)產(chǎn)生密鑰。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，處理模塊包括密鑰編碼單元和主控單元。其中，密鑰編碼單元用來(lái)將音效處理單元所錄制的噪聲加以編碼，并且將編碼的結(jié)果存放至密鑰暫存器內(nèi)以產(chǎn)生密鑰。而主控單元?jiǎng)t用來(lái)控制密鑰編碼單元對(duì)音效處理單元所錄制的噪聲進(jìn)行編碼，并且從密鑰暫存器中擷取密鑰輸出。
在較佳的情況下，本發(fā)明還包括一緩沖器，配置于密鑰暫存器和處理模塊之間，以用來(lái)暫存上述的數(shù)據(jù)碼。
另外，上述的音效處理單元包括一受話(huà)器，其配置在電子裝置的電源處或是接地端，用來(lái)錄制電子裝置的電源處或接地端附近的系統(tǒng)噪聲。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的處理模塊更耦接一客戶(hù)端。當(dāng)客戶(hù)端對(duì)本發(fā)明提出一呼叫指令時(shí)，處理模塊就會(huì)將密鑰暫存器所儲(chǔ)存的資料提供給客戶(hù)端。一般來(lái)說(shuō)，客戶(hù)端可以是一應(yīng)用程序。另外，處理模塊可以利用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
從另一觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明提供一種密鑰的產(chǎn)生方法，其同樣適用于一電子裝置。本發(fā)明所提供的產(chǎn)生方法包括先錄制電子裝置上系統(tǒng)的噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰。接著，檢查已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度是否符合一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度。當(dāng)已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度不符合預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)，則重復(fù)上述產(chǎn)生密鑰的步驟。而若是已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度符合預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)，則輸出已讀取的密鑰。
而上述產(chǎn)生密鑰的步驟，更包括了錄制電子裝置的系統(tǒng)的噪聲，并依據(jù)所錄制的噪聲而產(chǎn)生數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼至一緩沖區(qū)內(nèi)。接著，依據(jù)電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序，而將緩沖區(qū)內(nèi)所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)碼存入一密鑰暫存器內(nèi)，以產(chǎn)生密鑰。然后檢查密鑰暫存器內(nèi)是否還有空間，當(dāng)密鑰暫存器內(nèi)還有空間時(shí)，則重復(fù)以上的步驟。
其中，在將數(shù)據(jù)碼存入該密鑰暫存器的步驟中，當(dāng)電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序?yàn)槠鏀?shù)時(shí)，則從緩沖區(qū)內(nèi)第0個(gè)位的數(shù)據(jù)碼開(kāi)始，每8個(gè)數(shù)據(jù)碼為一組依序移至密鑰暫存器內(nèi)。相對(duì)地，當(dāng)電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序值為偶數(shù)時(shí)，則從緩沖區(qū)內(nèi)第1個(gè)位的數(shù)據(jù)碼開(kāi)始，每8個(gè)數(shù)據(jù)碼為一組依序移至該密鑰暫存器內(nèi)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的電子裝置可以是個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
綜上所述，本發(fā)明是利用錄制電子裝置上的系統(tǒng)噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰。而由于噪聲具有高度地隨機(jī)性，因此本發(fā)明不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，就可以隨機(jī)地產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)碼來(lái)組成所需要的密鑰。
為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種密鑰產(chǎn)生器的架構(gòu)方塊圖。
圖2繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種密鑰的產(chǎn)生方法的步驟流程圖。
圖3繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種依據(jù)噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰的步驟流程圖。
具體實(shí)施方式圖1繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種密鑰產(chǎn)生器110的架構(gòu)方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，密鑰產(chǎn)生器110可以適用在例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等的電子裝置上，而用來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)所需的密鑰，以對(duì)某一資料進(jìn)行加密。在較佳的情況下，本發(fā)明所的密鑰產(chǎn)生器110所產(chǎn)生的密鑰，可以使用在費(fèi)南密碼中，然而并不以此來(lái)限定本發(fā)明。
密鑰產(chǎn)生器110耦接至客戶(hù)端130，一般來(lái)說(shuō)，客戶(hù)端130可以是一應(yīng)用程序。當(dāng)客戶(hù)端130需要使用密鑰來(lái)對(duì)一資料進(jìn)行加密時(shí)，可以產(chǎn)生一呼叫指令給密鑰產(chǎn)生器110以取得所需要的密鑰。
在密鑰產(chǎn)生器110中，包括了處理模塊120，其耦接了音效處理單元112，并且也耦接了緩沖器114和密鑰暫存器116。其中，音效處理單元包括了至少一受話(huà)器(未繪示)，配置在例如電子裝置的電源處或是接地端，以用來(lái)錄制電子裝置的系統(tǒng)噪聲。而處理模塊120則依據(jù)音效處理單元112錄制的噪聲，而產(chǎn)生密鑰給客戶(hù)端130。
在處理模塊120中，包括了主控單元122和密鑰編碼單元124。在本實(shí)施例中，處理模塊120可以利用軟件的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，處理模塊120可以是一段程序，其中主控單元122可以是主程序，而密鑰編碼單元124則可以是一段線(xiàn)程(Thread)。
當(dāng)客戶(hù)端130呼叫密鑰產(chǎn)生器110以產(chǎn)生所需要的密鑰時(shí)，主控單元122就會(huì)控制密鑰編碼單元124將音效處理單元112所錄制的系統(tǒng)的噪聲轉(zhuǎn)換成數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼，并將這些數(shù)據(jù)碼暫存在緩沖器114內(nèi)。然后，依據(jù)電子裝置的時(shí)序值，緩沖器114內(nèi)所暫存的數(shù)據(jù)碼會(huì)依照一定的順序儲(chǔ)存在密鑰暫存器116內(nèi)以形成密鑰。此時(shí)，主控單元122就會(huì)從密鑰暫存器116內(nèi)取出密鑰，并且將其輸出至客戶(hù)端130。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，緩沖器114和密鑰暫存器116的大小皆為4096字節(jié)(Bytes)，并且密鑰暫存器116可以是一先進(jìn)先出暫存器(FIFO)。
圖2繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種密鑰的產(chǎn)生方法的步驟流程圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1和圖2，當(dāng)主控單元122如步驟S201所述，接收到由客戶(hù)端130所輸出的呼叫指令時(shí)，則處理模塊120就會(huì)如步驟S203所述，控制音效處理單元112開(kāi)始錄制電子裝置上的系統(tǒng)噪聲。
此時(shí)，密鑰編碼單元124會(huì)依據(jù)音效處理單元112所錄制的系統(tǒng)噪聲，而產(chǎn)生所需的密鑰。接著，主控單元122就會(huì)如步驟S205所述，從密鑰暫存器116內(nèi)讀取已產(chǎn)生的密鑰。然后執(zhí)行步驟S207，就是檢查已讀取的密鑰的長(zhǎng)度是否符合一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度。假設(shè)此密鑰是要被使用在費(fèi)南密碼上，則密鑰的長(zhǎng)度就必須和要加密的資料的明文有同等的長(zhǎng)度。
假設(shè)主控單元122發(fā)現(xiàn)，所讀取的密鑰長(zhǎng)度還未與預(yù)設(shè)長(zhǎng)度相等(也就是步驟S207所標(biāo)示的“否”)，則會(huì)重復(fù)執(zhí)行步驟S203~S207等步驟，以產(chǎn)生與預(yù)設(shè)長(zhǎng)度相等的密鑰。反之，假設(shè)主控單元122發(fā)現(xiàn)，所讀取的密鑰長(zhǎng)度已經(jīng)與預(yù)設(shè)長(zhǎng)度相等(也就是步驟S207所標(biāo)示的“是”)，則如步驟S209所述，會(huì)將已讀取的密鑰輸出給客戶(hù)端130。
圖3繪示了依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種依據(jù)噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰的步驟流程圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1和圖3，當(dāng)處理模塊120控制音效處理單元112如步驟S301所述，開(kāi)始錄制電子裝置上的系統(tǒng)噪聲時(shí)，密鑰編碼單元124會(huì)如步驟S303所述，依據(jù)音效處理單元112所錄制系統(tǒng)噪聲，而產(chǎn)生數(shù)據(jù)碼至緩沖器114內(nèi)。此時(shí)，本發(fā)明會(huì)如步驟S307所述，檢查電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序值是否為奇數(shù)。
當(dāng)系統(tǒng)時(shí)序值為奇數(shù)時(shí)(也就是步驟S307所標(biāo)示的“是”)，則本發(fā)明會(huì)如步驟S309所述，將儲(chǔ)存在緩沖器114內(nèi)的數(shù)據(jù)碼從第0個(gè)位開(kāi)始，每8個(gè)位的數(shù)據(jù)碼為一組，依序移至密鑰暫存器116內(nèi)以組成所需的密鑰。相對(duì)地，若是系統(tǒng)時(shí)序值為偶數(shù)時(shí)(也就是步驟S307所標(biāo)示的“否”)，則本發(fā)明會(huì)如步驟S311所述，將儲(chǔ)存在緩沖器114內(nèi)的數(shù)據(jù)碼從第1個(gè)位開(kāi)始，每8個(gè)位的數(shù)據(jù)碼為一組，依序移至密鑰暫存器116內(nèi)以產(chǎn)生所需的密鑰。
接著，本發(fā)明會(huì)檢查密鑰暫存器116內(nèi)是否還有多余的空間，也就是步驟S313所述。若是密鑰暫存器116內(nèi)還有多余的空間時(shí)(也就是步驟S313所標(biāo)示的“是”)，則可以重復(fù)步驟S301~S313所述的步驟。反之，若是密鑰暫存器116內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有多余的空間時(shí)(也就是步驟S313所標(biāo)示的“否”)，則存在密鑰暫存器116內(nèi)的密鑰就如步驟S314所述，等待主控單元122來(lái)進(jìn)行讀取。
綜上所述，本發(fā)明至少有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于本發(fā)明是利用錄制系統(tǒng)噪聲來(lái)產(chǎn)生密鑰，因此本發(fā)明不需要很復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，就可以快速地產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)碼作為密鑰。
2.由于本發(fā)明所產(chǎn)生的密鑰是以噪聲為基礎(chǔ)而產(chǎn)生，因此本發(fā)明在產(chǎn)生密鑰的過(guò)程中不受人為外力的影響，而具有可靠的隨機(jī)性。
權(quán)利要求
1.一種密鑰產(chǎn)生器，適用于一電子裝置，其特征在于其包括一音效處理單元，用以錄制該電子裝置系統(tǒng)上的噪聲；一密鑰暫存器，用以?xún)?chǔ)存該密鑰；以及一處理模塊，用以依據(jù)該音效處理單元所錄制的噪聲而產(chǎn)生數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼，并將這些數(shù)據(jù)碼依序存放至該密鑰暫存器內(nèi)以產(chǎn)生該密鑰。
2.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該處理模塊包括一密鑰編碼單元，用以將該音效處理單元所錄制的噪聲加以編碼，并將編碼的結(jié)果存放至該密鑰暫存器內(nèi)以產(chǎn)生該密鑰；以及一主控單元，用以控制該密鑰編碼單元對(duì)該音效處理單元所錄制的噪聲進(jìn)行編碼，并從該密鑰暫存器中擷取該密鑰輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該的密鑰產(chǎn)生器更包括一緩沖器，配置于該密鑰暫存器和該處理模塊之間，用以暫存這些數(shù)據(jù)碼。
4.如權(quán)利要求3所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該緩沖器的大小為4096字節(jié)。
5.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該密鑰暫存器的大小為4096字節(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該音效處理單元包括一受話(huà)器，配置在該電子裝置的電源處，用以錄制該電子裝置的電源處的噪聲。
7.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該音效處理單元包括一受話(huà)器，配置在該電子裝置的接地端，用以錄制該電子裝置的接地端的噪聲。
8.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該處理模塊更耦接一客戶(hù)端，當(dāng)該客戶(hù)端對(duì)該密鑰產(chǎn)生器提出一呼叫指令時(shí)，該處理模塊就會(huì)將該密鑰暫存器所儲(chǔ)存的資料提供給該客戶(hù)端。
9.如權(quán)利要求8所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該客戶(hù)端包括一應(yīng)用程序。
10.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該密鑰暫存器為一先進(jìn)先出暫存器。
11.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該電子裝置為個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
12.如權(quán)利要求1所述的密鑰產(chǎn)生器，其特征在于該處理模塊以軟件方式實(shí)現(xiàn)。
13.一種密鑰的產(chǎn)生方法，適用于一電子裝置，其特征在于該方法包括下列步驟錄制該電子裝置上系統(tǒng)的噪聲來(lái)產(chǎn)生該密鑰；檢查已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度是否符合一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度；當(dāng)已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度不符合該預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)，則重復(fù)產(chǎn)生該密鑰的步驟；以及當(dāng)已產(chǎn)生的密鑰的長(zhǎng)度符合該預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)，則輸出已讀取的密鑰。
14.如權(quán)利要求13所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于產(chǎn)生該密鑰的步驟，更包括下列步驟錄制該電子裝置的系統(tǒng)的噪聲；依據(jù)所錄制的噪聲而產(chǎn)生數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼至一緩沖區(qū)內(nèi)；依據(jù)該電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序，而將該緩沖區(qū)內(nèi)所儲(chǔ)存的這些數(shù)據(jù)碼存入一密鑰暫存器內(nèi)，以產(chǎn)生該密鑰；檢查該密鑰暫存器內(nèi)是否還有空間；以及當(dāng)該密鑰暫存器內(nèi)還有空間時(shí)，則重復(fù)以上步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于產(chǎn)生該密鑰的步驟，其中在將數(shù)據(jù)碼存入該密鑰暫存器的步驟中，當(dāng)該電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序值為奇數(shù)時(shí)，則從該緩沖區(qū)內(nèi)第0個(gè)位的數(shù)據(jù)碼開(kāi)始，每8個(gè)數(shù)據(jù)碼為一組依序移至該密鑰暫存器內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于產(chǎn)生該密鑰的步驟，其中在將數(shù)據(jù)碼存入該密鑰暫存器的步驟中，當(dāng)該電子裝置的系統(tǒng)時(shí)序值不為奇數(shù)時(shí)，則從該緩沖區(qū)內(nèi)第1個(gè)位的數(shù)據(jù)碼開(kāi)始，每8個(gè)數(shù)據(jù)碼為一組依序移至該密鑰暫存器內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于該緩沖區(qū)的大小為4096字節(jié)。
18.如權(quán)利要求14所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于該密鑰暫存器的大小為4096字節(jié)。
19.如權(quán)利要求13所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于錄制該電子裝置的噪聲的步驟，包括錄制該電子裝置的電源端附近的噪聲。
20.如權(quán)利要求13所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于錄制該電子裝置的噪聲的步驟，包括錄制該電子裝置的接地端附近的噪聲。
21.如權(quán)利要求13所述的密鑰的產(chǎn)生方法，其特征在于該電子裝置包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種密鑰產(chǎn)生器，可以適用在一電子裝置上，包括了音效處理單元、密鑰暫存器和處理模塊。其中處理模塊會(huì)控制音效處理單元錄制電子裝置系統(tǒng)上的噪聲，并且依據(jù)所錄制的噪聲而產(chǎn)生數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)碼。而處理模塊包括了密鑰編碼單元和主控單元。其中，密鑰編碼單元用來(lái)將音效處理單元所錄制的噪聲加以編碼，并且將編碼的結(jié)果存放至密鑰暫存器內(nèi)以產(chǎn)生密鑰。而主控單元?jiǎng)t用來(lái)控制密鑰編碼單元對(duì)音效處理單元所錄制的噪聲進(jìn)行編碼，并且從密鑰暫存器中擷取密鑰輸出。
文檔編號(hào)H04L9/10GK1870495SQ20051003480
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者郭幸評(píng) 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠(chǎng)有限公司, 神達(dá)電腦股份有限公司