用戶掌握開機密碼才可開啟PC機ji及ji進jin入ru用yong戶hu工gong作zuo頁ye麵mian
，並bing可ke以yi自zi己ji通tong過guo該gai密mi碼ma編bian輯ji軟ruan件jian修xiu改gai密mi碼ma，用yong數shu字zi鍵jian代dai表biao的de字zi符fu串chuan來lai取qu代dai固gu定ding的de數shu字zi。可ke以yi將jiang原yuan來lai的de簡jian單dan數shu字zi密mi碼ma，變bian為wei比bi較jiao複fu雜za的de由you大da寫xie字zi符fu、小寫字符、數字
、下劃線等字符組成的密碼，從而使密碼的破解更為困難

，這樣可以一舉兩得。

 

本(ben)設(she)計(ji)的(de)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)還(hai)特(te)別(bie)添(tian)加(jia)了(le)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)，單(dan)片(pian)機(ji)上(shang)的(de)程(cheng)序(xu)是(shi)加(jia)密(mi)而(er)不(bu)可(ke)讀(du)的(de)，存(cun)儲(chu)模(mo)塊(kuai)內(nei)存(cun)儲(chu)的(de)密(mi)碼(ma)是(shi)經(jing)過(guo)加(jia)密(mi)處(chu)理(li)的(de)
，不(bu)是(shi)原(yuan)始(shi)密(mi)碼(ma)，本(ben)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)設(she)有(you)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)
，隻(zhi)有(you)輸(shu)入(ru)正(zheng)確(que)的(de)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)才(cai)能(neng)進(jin)行(xing)密(mi)碼(ma)操(cao)作(zuo)，而(er)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)可(ke)以(yi)設(she)定(ding)輸(shu)入(ru)次(ci)數(shu)，一(yi)旦(dan)錯(cuo)誤(wu)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)次(ci)數(shu)達(da)到(dao)某(mou)一(yi)規(gui)定(ding)數(shu)值(zhi)，密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)將(jiang)自(zi)鎖(suo)。

 

 

圖1所示為密碼輸入裝置的原理框圖。

圖1 密碼輸入裝置原理框圖

 

單片機通過USB接口與PC機相接，單片機上安裝有應用軟件，PC機上有密碼編輯軟件。PC機開機時要求輸入開機密碼，隻有當開機密碼輸入正確時，才能開啟PC機進入係統。當單片機與PC機連接後，PC機顯示屏上出現頁麵：要yao求qiu在zai密mi碼ma輸shu入ru裝zhuang置zhi中zhong輸shu入ru開kai機ji密mi碼ma。若ruo開kai機ji密mi碼ma不bu正zheng確que，程cheng序xu將jiang提ti示shi繼ji續xu輸shu入ru開kai機ji密mi碼ma，當dang開kai機ji密mi碼ma達da到dao限xian定ding的de輸shu入ru次ci數shu時shi
，程cheng序xu自zi鎖suo。

 

若ruo開kai機ji密mi碼ma正zheng確que
，則ze打da開kai用yong戶hu工gong作zuo頁ye麵mian。這zhe時shi，用yong戶hu可ke以yi通tong過guo該gai密mi碼ma編bian輯ji軟ruan件jian修xiu改gai密mi碼ma，自zi己ji編bian輯ji用yong數shu字zi鍵jian代dai表biao的de字zi符fu串chuan來lai取qu代dai固gu定ding的de數shu字zi。該gai密mi碼ma輸shu入ru裝zhuang置zhi與yu常chang規gui鍵盤的本質區別在於：常chang規gui鍵jian盤pan的de按an鍵jian對dui應ying於yu唯wei一yi的de固gu定ding鍵jian碼ma
，而er該gai輸shu入ru裝zhuang置zhi的de按an鍵jian所suo對dui應ying的de是shi該gai裝zhuang置zhi中zhong存cun儲chu器qi的de一yi個ge固gu定ding地di址zhi。而er這zhe一yi按an鍵jian的de映ying射she地di址zhi中zhong存cun儲chu的de數shu據ju是shi該gai按an鍵jian所suo關guan聯lian的de作zuo為wei密mi碼ma的de字zi符fu串chuan。這zhe個ge字zi符fu串chuan由you鍵jian碼ma組zu成cheng，因yin而er當dang一yi個ge按an鍵jian按an下xia等deng同tong於yu連lian續xu按an下xia多duo個ge按an鍵jian
，因yin而er能neng用yong一yi個ge按an鍵jian實shi現xian一yi串chuan密mi碼ma的de輸shu入ru。該gai裝zhuang置zhi按an鍵jian與yu密mi碼ma關guan聯lian的de實shi質zhi是shi在zai存cun儲chu器qi中zhong按an鍵jian對dui應ying的de地di址zhi寫xie入ru密mi碼ma數shu據ju。該gai裝zhuang置zhi輸shu入ru密mi碼ma過guo程cheng的de實shi質zhi是shi從cong存cun儲chu器qi中zhong按an鍵jian對dui應ying地di址zhi讀du取qu密mi碼ma數shu據ju，然ran後hou通tong過guo提ti供gong的de接jie口kou將jiang密mi碼ma發fa送song至zhi需xu要yao密mi碼ma輸shu入ru的de設she備bei。

 

密碼編輯保存後就可以直接存入係統。係統可以對該密碼保留記憶，下次使用該係統時就可以直接按某一個或兩個鍵來輸入一串密碼。

 

本ben設she計ji的de密mi碼ma輸shu入ru器qi在zai設she計ji時shi還hai特te別bie添tian加jia了le保bao護hu措cuo施shi，中zhong央yang處chu理li器qi上shang的de程cheng序xu是shi加jia密mi而er不bu可ke讀du的de，存cun儲chu模mo塊kuai內nei存cun儲chu的de密mi碼ma是shi經jing過guo加jia密mi處chu理li的de，不bu是shi原yuan始shi密mi碼ma
，這zhe就jiu保bao證zheng了le密mi碼ma的de安an全quan性xing
，因yin此ci在zai現xian場chang輸shu入ru的de並bing非fei真zhen正zheng的de密mi碼ma

，所suo以yi即ji便bian在zai有you很hen多duo人ren圍wei觀guan的de情qing況kuang下xia也ye無wu法fa獲huo取qu用yong戶hu的de真zhen正zheng密mi碼ma，真zhen正zheng的de實shi現xian了le密mi碼ma的de安an全quan保bao護hu作zuo用yong。而er且qie係xi統tong的de本ben身shen也ye提ti供gong了le一yi個ge開kai機ji密mi碼ma，隻zhi有you正zheng確que輸shu入ru開kai機ji密mi碼ma後hou才cai能neng進jin入ru係xi統tong，因yin此ci即ji使shi不bu小xiao心xin丟diu失shi該gai產chan品pin，他ta人ren也ye無wu法fa輕qing易yi使shi用yong。

 

選用的開發板符合USB協議可以直接與PC機相連，在PC機上對單片機進行編程
，設計可以在PC機上安裝應用的密碼編輯軟件。數字鍵盤按鍵和確認按鍵可利用PC機的鍵盤輸入，顯示裝置即為PC機的屏幕。隻需要用單片機編程出相應的安裝應用軟件，即可達到預期目標。

 

此處以EEPROM作為存儲器
、USB接口作為通信的媒介的密碼輸入裝置為例。當該密碼輸入裝置插入需要密碼輸入的設備（此處以普通PC為例）時，該裝置表現為一個標準HID鍵盤。該密碼輸入裝置完全可以像普通鍵盤一樣直接向PC發送鍵碼數據，同時也可以使用與之配套的PC軟件，通過USB接口向該裝置發送新的密碼數據並命令其修改EEPROM中按鍵對應地址的數據。

該密碼輸入裝置所需要的兩個主要步驟的詳細說明如下：

 

 

PC軟件先通過圖形界麵從用戶處獲悉該用戶希望某個按鍵對應的密碼
，之後軟件會將其轉換成HID協議中鍵盤的字符編碼，然後通過USB接口將編碼後的密碼以及該密碼在EEPROM中的存儲位置一同發送給密碼輸入裝置，並通知其修改EEPROM的數據。該密碼輸入裝置得到修改的命令以及相關數據後
，就會在EEPROM的指定位置儲存該密碼
，完成按鍵與密碼的關聯。

 

例如，用戶希望為按鍵“2”設置密碼“123456”。“123456”對應的鍵盤編碼是“1d 1e 1f 20 21 22”
，按鍵“2” 的存儲地址被設置為“06”。PC軟件會將這些數據以及寫EEPROM的命令通過USB接口發送給該密碼輸入裝置。該裝置接收到數據後就立即會將“1d 1e 1f 20 21 22”寫入EEPROM的地址“06”中
，完成按鍵“2”與密碼“123456”的關聯。

 

 

當用戶通過按鍵輸入密碼時，密碼輸入裝置會從EEPROM存儲器中該按鍵對應地址讀取與之關聯的密碼數據串
，然後通過USB接口將該串數據逐次發送給PC。此時密碼輸入裝置對PC表現為標準HID設備（即可看成是一個標準鍵盤），從USB接口發送來的密碼會被係統自動填充至需要輸入密碼的位置
，從而完成密碼的輸入。

 

本(ben)發(fa)明(ming)提(ti)供(gong)的(de)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)上(shang)的(de)一(yi)個(ge)按(an)鍵(jian)或(huo)兩(liang)個(ge)鍵(jian)的(de)組(zu)合(he)表(biao)示(shi)一(yi)串(chuan)密(mi)碼(ma)，按(an)下(xia)不(bu)同(tong)的(de)按(an)鍵(jian)或(huo)組(zu)合(he)鍵(jian)，即(ji)可(ke)輸(shu)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)密(mi)碼(ma)，最(zui)後(hou)將(jiang)密(mi)碼(ma)通(tong)過(guo)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)傳(chuan)給(gei)密(mi)碼(ma)接(jie)收(shou)方(fang)。比(bi)如(ru)通(tong)過(guo)USB口傳給PC機、或帶有USB口的自動存取款機、或帶有USB口的超市收款機以及帶有USB口的任何需要密碼的係統。密碼的編輯可通過密碼編輯係統
，在PC機上任意編輯自己所需要的密碼（密碼可以由大寫字符
、小寫字符

、數字和下劃線等組成），然後通過USB口將編輯好的密碼存儲到密碼輸入器上，也可在密碼輸入器上編輯簡單的數字密碼。

 

 

硬件選用EVK1100，EVK1100是一個基於AVR32 AT32UC3A單片機控製器的評估套件和開發係統。它配備一係列豐富的外設、內存。圖2所示為開發板與PC機連接的示意圖。

 

--支持AT32UC3A

 

--JTAG連接器

、Nexus、USART、USB2.0接口、TWI接口、SPI

 

圖3為進行密碼編輯的流程框圖。圖4為進行密碼編輯時的用戶工作界麵的設想圖。

圖2 應用時連接方式及作用

 

圖3為進行密碼編輯的流程框圖。圖4為進行密碼編輯時的用戶工作界麵的設想圖。

圖3 密碼編輯流程框圖

圖4 用戶工作界麵設想圖

 

PC機開機時要求輸入開機密碼

，隻有當開機密碼正確時
，才可以打開PC機。PC機開機後
，單片機與PC機相接時也需要輸入開機密碼才能在PC機(ji)上(shang)安(an)裝(zhuang)設(she)計(ji)的(de)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)。若(ruo)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)不(bu)正(zheng)確(que)，程(cheng)序(xu)將(jiang)提(ti)示(shi)繼(ji)續(xu)輸(shu)入(ru)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)
，當(dang)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)達(da)到(dao)限(xian)定(ding)的(de)輸(shu)入(ru)次(ci)數(shu)時(shi)，程(cheng)序(xu)自(zi)鎖(suo)。當(dang)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)全(quan)部(bu)輸(shu)入(ru)正(zheng)確(que)時(shi)，PCjishangchuxianshiyongjiemian，yonghukeyitongguogaiyingyongchengxuxiugaimima，zijibianjiyongshuzijiandaibiaodezifuchuanlaiqudaigudingdeshuzi。mimabianjibaocunhoujiukeyizhijiecunruxitong。xitongkeyiduigaimimabaoliujiyi，xiacishiyonggaixitongshijiukeyizhijieanmouyigehuolianggejianlaishuruyichuanmima。

 

本ben設she計ji的de密mi碼ma輸shu入ru器qi在zai設she計ji時shi還hai特te別bie添tian加jia了le保bao護hu措cuo施shi，中zhong央yang處chu理li器qi上shang的de程cheng序xu是shi加jia密mi而er不bu可ke讀du的de，存cun儲chu模mo塊kuai內nei存cun儲chu的de密mi碼ma是shi經jing過guo加jia密mi處chu理li的de

，不bu是shi原yuan始shi密mi碼ma，這zhe就jiu保bao證zheng了le密mi碼ma的de安an全quan性xing。

 

密碼編輯軟件即為設計中的應用軟件，使其能在PC機上運行。選用的開發板符合USB協議
，可以直接與PC機相連，在PC機上進行對單片機進行編程

，達到設計軟件的目的。數字鍵盤按鍵和確認按鍵可利用PC機的鍵盤輸入，顯示裝置即為PC機的屏幕。隻需要用單片機編程出應用軟件，即可達到預期目標。

圖5 程序運行流程圖

 

 

設計一個通過USB口傳給PC機
、或帶有USB口的自動存取款機
、或帶有USB口的超市收款機以及帶有USB口的任何需要密碼的係統。密碼的編輯可通過密碼編輯係統，在PC機上任意編輯自己所需要的密碼（密碼可以由大寫字符、小寫字符
、數字和下劃線等組成），然後通過USB口將編輯好的密碼存儲到密碼輸入器上，也可在密碼輸入器上編輯簡單的數字密碼。

 

1、從根本上解決傳統密碼輸入所存在的安全隱患問題
，保護密碼，避免因為密碼被盜而帶來的巨大經濟損失。

 

2、采用USB接口，與其他設備的連接很簡單，可以很方便的進行擴展，可以自動擴展自ATM機

，超市收款機，銀行櫃台等。

 

3、將原來的簡單數字密碼變為由大小寫字符，下劃線，數字等組成的密碼，從而使密碼的破解更為困難。

 

4
、密碼輸入方式新穎
，實現難度不大可以運用於任何帶USB接口同時又需要密碼輸入的裝置，具有很好的實用價值