新型认证设备的制作方法

专利名称：新型认证设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信息安全领域，特别涉及一种利用太阳能装置的 新型认证设备。
背景技术：
随着电子商务的快速发展及其提供的极大便利，人们在商务活动 中越来越多的依赖电脑、网络等电子手段，相应的，网络安全也越来 越受到人们的关注。
安全设计芯片除了具有通用嵌入式微控制器的各种特性外，更突 出的特性是表现在安全性能方面，安全设计芯片在芯片设计时会针对 安全性能方面在结构上做一些特殊处理，比如安全芯片会采用特定的 安全内核，该安全内核能够支持多个拥有不同权限定义的状态，用于 实现对硬件资源访问权限的管理；以及支持指令执行时间(指令周期) 的随机化；其中断系统能够实现支持芯片状态的转换，从而实现对不 同层次的安全级别的控制，以支持多应用的实现；还可以带有MMU 单元(Memory Management Unit,存储器管理单元)，用于实现逻辑地 址、物理地址的隔离，及地址映射，从体系结构上支持应用(多应用)、 安全性的设计实现，与内核支持的不同状态一起有机的组成一个硬件 防火墙；其中断系统还能支持系统数据库与用户程序的接口及权限传 递和切换；其存储介质方面也会采用非易失性存储介质等等。安全设 计芯片一般都要求符合相关的标准及通过相关的认证等以保证其安 全性能，比如TCGTPMvl.2规范，ISO15408国际标准，中国口令管 理委员会标准等等。目前市面上有很多款安全设计芯片可供选择，其 中意法半导体的ST19WP18微控制器，已通过"公共标准"评估保障 级EAL5+(增强版)的认证，这是IS015408国际标准关于此类产品的 最高的标准之一。其中，人们常用的智能卡芯片就是安全设计芯片中 的一种。硬件标识，包括硬件序列号，是存储于信息安全设备内部的由设 备生产商自己定义的一种全球唯一的标识号码，可以被读取。唯一硬 件标识通常用于区分不同的信息安全设备。
双音多频DTMF(Dual Tone Multi Frequency)信令已广泛使用在按 键式电话机上，因其能够提供高速的拨号速率，使之已经取代了传统 转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。近年来，DTMF也应用在交互式 控制中，如语言菜单、语言邮件、来电显示、电话银行和ATM终端 等。目前常用的可编程硬件DTMF发生器芯片有Hotel公司的 HT9200A/B或Mitel公司的MT8880等多种，另夕卜，部分MCU(Micro Controller Unit-微控制器单元)也内置了 DTMF发生器，其D T M F信 号产生原理可简述如下将振荡器产生的高频振荡信号分别送至两个 计数器，当计数器达到预设的值时，产生一次反转信号输出，形成低 频方波，其中计数器寄存器可用软件设置且有自动装载功能，通过这 两个计数器可设置输出的两路方波频率，软件编写控制程序时，只需 将对应频率的计数值写入控制寄存器便可自动产生所需的频率信号； 对以上两路输出的方波进行信号正弦化处理和幅度控制，再将两路信 号同时送至信号混合器输出，如果其中 一路输出的方波频率接近D T MF低频群中的一个频率，而另一路接近DTMF高频群中的一个 频率，则从混合器输出的信号便是所需的DTMF信号了。
丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无 污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能 量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率 5%，每年发电量可达5.6X1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的 40倍。
太阳能电池系一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它 只要一照到光，瞬间就可输出电压及电流，而此种太阳能光电池 (SolarcelO简称为太阳能电池或太阳电池。太阳能电池的发电能源 来自于光的波长，太阳光是一种全域波长，而白炽灯的波长与日光灯 的波长不同，太阳能电池以阳光或白炽灯之波长为较适用。
近期，出现了一款叫做用于产生随机口令的信息安全设备，即能
够实现在每次进行身份认证时都会产生一个不同的认证密钥，从而达 到高的安全性。随机口令技术是一种让用户的口令按照时间或认证次 数不断动态变化，每一口令只使用一次的技术。随机口令的产生是通 过随机因子和另外一个或几个因子经过一定的口令发生算法计算得 来的，其中随机因子可以采用时间随机因子，也可以采用事件随机因 子，通常采用口令生成芯片实现口令发生算法部分。
目前，市场上有用于产生随机口令的信息安全设备，能够实现在 每次进行身份认证时都会产生一个不同的认证密钥，从而达到高的安 全性。随机口令技术是一种让用户的口令按照时间或认证次数不断动 态变化，每一口令只使用一次的技术。随机口令的产生是通过随机因 子和另外一个或几个因子经过一定的口令发生算法计算得来的，其中 随机因子可以采用时间随机因子，也可以采用事件随机因子，通常采 用口令生成芯片实现口令发生算法部分。
产生随机口令的信息安全设备的结构包括内置电源、口令生成芯 片，其中口令生成芯片运行专门的口令算法，根据当前时间或认证次 数生成当前口令。认证服务器采用相同的口令发生算法计算当前的有 效口令。在实现上有几种形式，比如目前市面上有一种是带显示屏的 非联机设备，通过固定的时间间隔或认证次数(比如按动一次按钮 等)，利用内置的口令发生算法来产生一个随机口令，显示在显示屏 上，用户将该随机口令输入到客户端后递交到服务端进行身份认证； 还有一种是带有USB接口的连接设备，通过定的时间间隔或触发事 件(比如按动一次按钮等)，利用内置的口令产生算法来产生一个随 机口令，通过将该联机型设备通过USB接口与客户端连接，将随机 口令递交到服务端进行身份认证；另外，还有带有喇叭用在电话银行 认证的非联机设备，通过固定的时间间隔或认证次数(比如按动一次 按钮等)，利用内置的口令发生算法来产生一个随机口令，将该随机 口令转换成双音多频信号后，通过设备上的喇叭进行播报，由电话听 筒递交到服务端进行设法认证。
由于随机口令技术采用每次认证口令都是变化的方法，有效地提 高了用户身份认证的安全性，且成本比IC卡、USB Key、生物特征
认证装置的开发成本较低，具有明显的优势。此种结构的随机口令信 息安全设备已经受到人们的广泛关注，但是由于目前该产品中非联机 型的产品使用的都是普通电池，电池很快就会将电能耗光，縮短了产 品的使用寿命，使其推广应用受到限制；而太阳能电池目前虽然也有 人使用，但是当太阳能电池的面积不够大时，功率会很小；如果利用 太阳能电池配合充电电池一起使用的话， 一方面成本会提高，同时体 积和重量都会增大，另一方面，充电电池也不够环保，容易对环境产 生污染；另外，目前的认证设备为了省电， 一般都是采用通用芯片来 实现控制功能，但通用芯片存在一个问题是由于直接用太阳能电池， 不能实现连续工作，当其突然掉电时，重要信息不能被保存下来，因 此不能满足安全使用的要求；由于利用普通太阳能电池供电，在夜晚 等无阳光的环境就不能正常工作，使用场合受到很大限制，同时也限 制了利用太阳能电池作为电源的认证设备的推广应用。

实用新型内容
为了解决上述提到的问题，本实用新型提供了一种方案简单、成 本低、体积小、重量轻，不再受到普通电池电能使用寿命的限制新型 认证设备。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下-一种新型认证设备，其特征是所述新型认证设备包括触发模块、
随机口令发生模块、输出模块、控制模块、太阳能电池和蓄能模块-所述触发模块与所述控制模块相连，用于产生触发信号； 所述随机口令发生模块与所述控制模块相连，用于在所述控制模
块接收到所述触发模块产生的触发信号后，在所述控制模块的控制下
利用内置的口令发生算法产生随机口令；
所述输出模块与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制
下将所述随机口令发生模块产生的随机口令进行输出；
所述控制模块与所述随机口令发生模块和输出模块相连，用于控
制所述随机口令发生模块产生随机口令，并控制将所述随机口令传送
至所述输出模块进行输出；
所述太阳能电池与所述蓄能模块相连，用于获取太阳能并转换成
电能；
所述蓄能模块与所述太阳能电池、随机口令发生模块和输出模块 相连，并与所述触发模块或控制模块相连，用于将所述太阳能电池转 换得到的电能进行蓄存，为所述设备提供电源。
所述触发模块位于所述控制模块和蓄能模块之间，用于连通和断 开蓄能模块和控制模块的连接，蓄能模块和控制模块连通，则产生触 发信号，启动所述新型认证设备工作，蓄能模块和控制模块断开连接， 则结束所述新型认证设备的工作，蓄能模块停止为所述控制模块供 电。
所述输出模块具体为显示屏。
所述输出模块具体为红外接口或蓝牙接口。
所述输出模块具体为DTMF发生单元和发声单元，所述DTMF 发生单元，用于在所述控制模块的控制下，将所述随机口令发生模块 生成的随机口令转换成双音多频信号；所述发声单元，用于将所述 DTMF发生单元产生的双音多频信号进行播报。
所述DTMF发生单元具体为DTMF发生器。
所述发声单元为喇叭。
所述发声单元还包括音频放大器，所述音频放大器用于对所述 DTMF发生单元产生的双音多频信号进行音频放大。
所述蓄能模块具体为电容，和连接于所述太阳能电池和所述电容 之间的二极管，所述二极管用于防止所述电容放电。
所述触发模块为按钮或开关。
所述控制模块为控制芯片，所述控制芯片包括安全设计芯片。
所述随机口令发生模块与控制模块集成在一颗芯片中。
所述芯片为控制芯片，所述控制芯片包括安全设计芯片。
所述新型认证设备为钥匙扣式、手持式或腕式便携设备。
上述技术方案具有如下有益效果
本实用新型提供的新型认证设备，由于采用了太阳能电池和蓄能 模块组成的电源装置，从根本上解决了现有随机口令认证设备的使用 寿命，和因受到电池使用寿命限制不能大量推广的问题。能够便利和 低成本地利用太阳能获得电能，蓄能模块将太阳能电池得到的电能储 蓄起来，为所述认证设备提供电能，使其不再受到普通电池电能使用 寿命的限制，从而使认证设备能够真正得到推广和应用。另外，本实 用新型采用了蓄能模块，相对仅使用太阳能电池而言，能够进行蓄能， 解决了太阳能电池面积小时所引起的功率不够和夜晚等无太阳光的 环境不能正常使用的问题。本实用新型的蓄能模块釆用电容来实现， 相对充电电池方案来说，由于采用充电电池来蓄能，还需要另外搭建 一个充电电路，相对来说本方案实现起来具有方案简单、成本低、体 积小、重量轻的特点，而且采用电容来实现的蓄能模块，相对充电电 池而言更加环保。本实用新型提供的新型认证设备可以采用安全设计 芯片来实现控制功能，在突然掉电时能够将重要信息保存起来，使用 起来更加安全。本实用新型还提供了一种触发模块位于控制模块和蓄 能模块之间的方案，该方案中触发模块用于连通和断开控制模块和触 发模块的连接关系，在设备不工作时，触发模块断开控制模块和蓄能 模块的连接关系，能够有效节省电能消耗。


图1是本实用新型实施例1的新型认证设备结构框图2是本实用新型实施例2的新型认证设备结构框图3是本实用新型实施例2提供的一款优选新型认证设备结构图4是本实用新型实施例3提供的一款优选新型认证设备结构图5是本实用新型实施例4提供的一款优选新型认证设备结构图6是本实用新型实施例5提供的一款优选新型认证设备结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合 附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例l
参见图1，本实用新型实施例提供了一种新型认证设备100，包
括
(1) 触发模块101，连接于控制模块103和蓄能模块106之间， 用于连通和断开蓄能模块106和控制模块103，控制模块103和蓄能 模块106连通，则产生触发信号，启动新型认证设备100工作，断开 蓄能模块106和控制模块103的连接，则结束新型认证设备100的工 作，同时停止为控制模块103供电，此时由于触发模块处于断开状态， 所以蓄能模块与控制模块之间的连接关系也是断开状态，所以节省了 电能消耗；触发模块101用于产生触发信号；触发模块101具体可以 采用按钮或开关，其中开关可以是推拉式开关或乒乓开关等；
(2) 随机口令发生模块102，与控制模块103相连，用于在控 制模块103的控制下利用内置的口令发生算法产生随机口令；
具体的产生方法为触发模块101对认证次数进行计数，产生计数 值，随机口令发生模块102将上述触发模块101产生的计数值与静态 因子进行运算，生成随机口令。静态因子包括用户姓名、用户帐号和 所述设备硬件标识等信息中的至少一个。
(3) 输出模块104，与控制模块103相连，用于在控制模块103 的控制下将随机口令发生模块102产生的随机口令进行输出；
输出模块具体可以为显示屏，用于在控制模块103的控制下将随 机口令发生模块102产生的随机口令显示输出，用户便可以将显示屏 上显示的随机口令输入到客户端主机中，从而发送至服务端进行身份
认证o
还有，输出模块具体也可以为红外接口或蓝牙接口，用于在控制
模块103的控制下将随机口令发生模块102产生的随机口令通过红外 接口或蓝牙接口直接输出给客户端主机，从而发送至服务端进行身份
认证o
另外，输出模块还可以具体由DTMF发生单元和发声单元组成，
在电话银行中使用
其中，DTMF发生单元，用于在控制模块103的控制下，将随机 口令发生模块102生成的随机口令转换成双音多频信号；发声单元， 用于将DTMF发生单元产生的双音多频信号进行播报。DTMF发生 单元具体可以是DTMF发生器。发声单元具体可以为喇叭，还可以 包括音频放大器，用于对DTMF发生单元产生的双音多频信号进行 音频放大。
(4) 控制模块103，与随机口令发生模块102和输出模块104 相连，用于控制随机口令发生模块102产生随机口令，并控制将随机 口令传送至输出模块104进行输出；
(5) 太阳能电池105，与蓄能模块106相连，用于获取太阳能 并转换成电能；
(6) 蓄能模块106，与太阳能电池105、触发模块IOI、随机口 令发生模块102和输出模块104相连，用于将太阳能电池105转换得 到的电能进行蓄存，为随机口令发生模块102和输出模块104供电， 并通过触发模块101为控制模块103进行供电。蓄能模块具体为电容， 和连接于太阳能电池105和电容之间的二极管，其中二极管用于防止 电容放电。
本实用新型提供的新型认证设备的控制模块可以是安全设计芯 片，也可以是将随机口令发生模块102与控制模块103集成在一颗芯 片中实现，该芯片可以是安全设计芯片，包括智能卡芯片。
本实用新型提供的新型认证设备为钥匙扣式、手持式或腕式等便 携设备。
该款新型认证设备的最大特点，就是利用太阳能电池获得电能， 并通过蓄能模块进行储蓄，为设备提供用于产生随机口令的电能。
实施例2:
参见图2，触发模块101与控制模块103连接，用于产生触发信 号，蓄能模块106直接与控制模块103连接，为控制模块103供电， 而不像实施例1中蓄能模块106和控制模块103是通过触发模块101 连接起来的，其他部分的结构与实施例1相同。
为了更好的说明本实施例提供的新型认证设备，下面列举一个具 体实例进行描述
参见图3，新型认证设备200，包括外壳部分和装于其内部的电 路板，其中电路板上的核心部件包括主控芯片201，本方案选用中兴 公司的Z32H256SUF智能卡芯片；按键K202;段码LCD显示器203; 太阳能电池204，电容C205， 二极管D206，本方案选用IN5819。将 随机口令生成算法内置于控制芯片Z32H256SUF中，每按动一次按键 202，便会对认证次数进行计数，产生一个计数值，利用上述内置的 随机口令生成算法，将计数值与认证设备内置的静态因子(比如用户 名称、用户帐号、设备硬件标识等信息中的一个或多个)进行运算， 得到随机口令，并输出到段码LCD显示器203上进行显示输出。本 实用新型实施例提供的新型认证设备，由于采用了按键对认证次数进 行计数，每次的计数值是不同的，所以每次认证所使用的口令也都是 不同。用户将随机口令输入到客户端主机中，每次使用不同的口令进 行认证，从而大大提高了安全性。
本优选方案中选用的Z32H256SU智能卡芯片中带有32KB的 EEPROM，用于存储数据和程序，以及256KB的FLASH用于存储程 序、函数库、不常变动数据等，比如本方案中的计数结果，就可以存 储在Z32H256SU智能卡芯片的FLASH中，由于其存储空间为非易 失性存储介质类型，可以实现多次擦写，为程序的升级提供了便利， 同时由于其非易失特性，也使得程序的存储更加安全可靠。
太阳能电池204和电容C205、 二极管D206 —并构成电源电路， 为上述认证过程提供电能。蓄电过程太阳能电池204吸收太阳能并 转换成电能，通过太阳能电池204、 二极管D204和电容C205构成的 电路回路进行充电，图2中二极管D导通，构成顺时针的回路，太 阳能电池204转换成的电能为电容C充电，此时，电容C的上端为 正极，下端为负极。充电结束后，二极管D处于截至状态，用于防 止电容C放电。电容C的正极与主控芯片201的VCC端连接，负极 与主控芯片201的GND端连接，为主控芯片201供电。本方案选用
的电容C为F级的大电容，比如可以选用1F/3.3V的电容，这样可以 增加蓄能的能力。按键K的一端接电容C的正极，另一端主控芯片 201的一个I/0 (本方案选择I/01)上，当按键K被按下时，1/01端 接到一个高电平，触发主控芯片201启动认证操作。另外，电容C 的正极与LCD的VCC端连接，负极与LCD的GND端连接，为LCD 供电。
实施例3
参见图4，本实用新型实施例还提供了一种优选的新型认证设备
300，包括
外壳部分和安装于其内部的电路板，其中电路板上的核心部件包
括主控芯片301，内含控制模块和随机口令发生模块，本方案选用中 兴公司的Z32H256SUF智能卡芯片；乒乓开关K302为触发模块；段 码LCD显示屏303为输出模块；太阳能电池304，电容C305， 二极 管D306，本方案选用IN5819，其中电容C和二极管D —起构成蓄能 模块。将随机口令生成算法内置于控制芯片Z32H256SUF中，闭合开 关302，对认证次数进行计数，产生计数值，利用上述内置的随机口 令生成算法，将计数值与认证设备内置的静态因子(比如用户名称、 用户帐号、设备硬件标识等信息中的一个或多个)进行运算，得到随 机口令，并输出到段码LCD显示屏303上进行显示输出。本实用新 型实施例提供的新型认证设备，由于采用了对认证次数进行计数，每 次的计数值是不同的，所以每次认证所使用的口令也都是不同的。用 户将随机口令输入到客户端主机中，每次使用不同的口令进行认证， 从而大大提高了安全性。
本优选方案中选用的Z32H256SU智能卡芯片中带有32KB的 EEPROM，用于存储数据和程序，以及256KB的FLASH用于存储程 序、函数库、不常变动数据等，比如本方案中的计数结果就可以存储 在Z32H256SU智能卡芯片中的FLASH中用来实现掉电保护，由于 存储空间为非易失性存储介质类型，可以实现多次擦写，为程序的升 级提供了便利，同时由于其非易失特性，也使得程序的存储更加安全可靠。
太阳能电池304和电容C305、 二极管D306 —并构成电源电路， 为上述认证过程提供电能。蓄电过程太阳能电池304吸收太阳能并 转换成电能，通过太阳能电池304、 二极管D304和电容C305构成的 电路回路进行充电，图4中二极管D导通，构成顺时针的回路，太 阳能电池304转换成的电能为电容C充电，此时，电容C的上端为 正极，下端为负极。充电结束后，二极管D处于截至状态，用于防 止电容C放电。电容C的正极通过开关K302与主控芯片301的VCC 端连接，负极与主控芯片301的GND端连接，为主控芯片301供电； 电容C的正极通过开关K302与LCD的VCC端连接，负极与LCD 的GND端连接，为LCD供电。本方案选用的电容C为F级的大电 容，比如可以选用1F/3.3V的电容，这样可以增加蓄能的能力。当闭 合开关K302后，电容C的正极便与主控芯片301的VCC端连接， 此时电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和LCD303所组成的电路导通， 由电容C储蓄的电能为其进行供电，产生随机口令，并送至LCD303 显示输出；当开关K被断开后，此时电容C、 Z32H256SU智能卡芯 片和LCD303所组成的电路断开，停止工作。
本实用新型提供的新型认证设备中，由于开关K被放置在电容C 的正极与主控芯片VCC端之间，这样，相对开关或按钮被放置在其 它位置，即电容C的正极直接与主控芯片VCC端连接的情况而言， 有效节省了电能，因为本实用新型中在不工作时，开关K处于断开 状态，电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和LCD303所组成的电路也 处于断开状态，此时不消耗电能，而电容C与主控芯片VCC端直接 连接的情况下，即使在不工作时也会有电能消耗。
实施例4
参见图5，本实用新型实施例还提供了一种优选的新型认证设备
400，包括
外壳部分和安装于其内部的电路板，其中电路板上的核心部件包
括主控芯片401，内含控制模块和随机口令发生模块，本方案选用中
兴公司的Z32H256SUF智能卡芯片；乒乓开关K402为触发模块；红 外接口 403为输出模块；太阳能电池404，电容C405为蓄能模块， 二极管D406，本方案选用IN5819。将随机口令生成算法内置于控制 芯片Z32H256SUF中，闭合开关402，对认证次数进行计数，产生计 数值，利用上述内置的随机口令生成算法，将计数值与认证设备内置 的静态因子(比如用户名称、用户帐号、设备硬件标识等信息中的一 个或多个)进行运算，得到随机口令，并由红外接口 403输出到主机 中。本实用新型实施例提供的新型认证设备，由于采用了对认证次数 进行计数，每次的计数值是不同的，所以每次认证所使用的口令也都 是不同的。用户将随机口令输入到客户端主机中，每次使用不同的口 令进行认证，从而大大提高了安全性。
本优选方案中选用的Z32H256SU智能卡芯片中带有32KB的 EEPROM，用于存储数据和程序，以及256KB的FLASH用于存储程 序、函数库、不常变动数据等，比如本方案中的计数结果就可以存储 在Z32H256SU智能卡芯片的FLASH中，用来实现掉电保护，由于 其存储空间为非易失性存储介质类型，可以实现多次擦写，为程序的 升级提供了便利，同时由于其非易失特性，也使得程序的存储更加安 全可靠。
太阳能电池404和电容C405、 二极管D406 —并构成电源电路， 为上述认证过程提供电能。蓄电过程太阳能电池404吸收太阳能并 转换成电能，通过太阳能电池404、 二极管D404和电容C405构成的 电路回路进行充电，图5中二极管D导通，构成顺时针的回路，太 阳能电池404转换成的电能为电容C充电，此时，电容C的上端为 正极，下端为负极。充电结束后，二极管D处于截至状态，用于防 止电容C放电。电容C的正极通过开关K402与主控芯片401的VCC 端连接，负极与主控芯片401的GND端连接，为主控芯片401供电; 电容C的正极通过开关K402与红外接口 403的VCC端连接，负极 与红外接口 403的GND端连接，为红外接口供电。本方案选用的电 容C为F级的大电容，比如可以选用1F/3.3V的电容，这样可以增加 蓄能的能力。当闭合开关K后，电容C的正极便与主控芯片401的的VCC端连接，此时电容C、Z32H256SU智能卡芯片和红外接口 403 所组成的电路导通，由电容C储蓄的电能为其进行供电，产生随机口 令，并送至红外接口 403输出；当开关K被断开后，此时电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和红外接口 403所组成的电路断开，停止工 作。
本实用新型提供的新型认证设备中，由于开关K被放置在电容C 的正极与主控芯片VCC端之间，这样，相对开关或按钮被放置在其 它位置，即电容C的正极直接与主控芯片VCC端连接的情况而言， 有效节省了电能，因为本实用新型中在不工作时，开关K处于断开 状态，电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和红外接口 403所组成的电 路也处于断开状态，此时不消耗电能，而电容C与主控芯片VCC端 直接连接的情况下，即使在不工作时也会有电能消耗。
实施例5
参见图6，本实用新型实施例还提供了一种优选的新型认证设备 500，包括
外壳部分和安装于其内部的电路板，其中电路板上的核心部件包 括主控芯片501，内含控制模块和随机口令发生模块，本方案选用中 兴公司的Z32H256SUF芯片；乒乓开关K502为触发模块；DTMF发 生器503为输出模块，本方案选用Hotel公司的HT9200A;太阳能 电池504，电容C505为蓄能模块，二极管D506，本方案选用IN5819， 音频放大器507，本方案选用Sunplus公司的SPY0030A，喇叭508。 将随机口令生成算法内置于控制芯片Z32H256SUF中，闭合开关502， 对认证次数进行计数，产生一个计数值，利用上述内置的随机口令生 成算法，将计数值与认证设备内置的静态因子(比如用户名称、用户 帐号、设备硬件标识等信息中的一个或多个)进行运算，得到随机口 令，并输出到DTMF发生器503上，DTMF发生器HT9200A将随机 口令转换成双音多频信号，并传送至音频放大器SPY0030A上进行音 频放大，再送至喇叭508进行播报。本实用新型实施例提供的新型认 证设备由于采用了对认证次数进行计数，每次的计数值是不同的，所
以每次认证所使用的口令也都是不同的。用户将随机口令输入到客户 端主机中，每次使用不同的口令进行认证，从而大大提高了安全性。
本优选方案中选用的Z32H256SU智能卡芯片中带有32KB的 EEPROM，用于存储数据和程序，以及256KB的FLASH用于存储程 序、函数库、不常变动数据等，比如本方案中的计数结果，就可以存 储在Z32H256SU智能卡芯片的FLASH中，用来实现掉电保护，由 于其存储空间为非易失性存储介质类型，可以实现多次擦写，为程序 的升级提供了便利，同时由于其非易失特性，也使得程序的存储更加 安全可靠。
太阳能电池504和电容C505、 二极管D506 —并构成电源电路， 为上述认证过程提供电能。蓄电过程太阳能电池504吸收太阳能并 转换成电能，通过太阳能电池504、 二极管D504和电容C505构成的 电路回路进行充电，图6中二极管D导通，构成顺时针的回路，太 阳能电池504转换成的电能为电容C充电，此时，电容C的上端为 正极，下端为负极。充电结束后，二极管D处于截至状态，用于防 止电容C放电。电容C的正极通过开关K502与主控芯片501的VCC 端连接，负极与主控芯片501的GND端连接，为主控芯片501供电； 电容C的正极通过开关K502与DTMF发生器HT9200A的VCC端 连接，负极与DTMF发生器HT9200A的GND端连接，为DTMF发 生器HT9200A进行供电。本方案选用的电容C为F级的大电容，比 如可以选用1F/3JV的电容，这样可以增加蓄能的能力。当闭合开关 K后，电容C的正极便与主控芯片501的VCC端连接，此时电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和DTMF发生器HT9200A所组成的电路导 通，由电容C储蓄的电能为其进行供电，产生随机口令，并送至DTMF 发生器HT9200A，由SPY0030A音频放大后送至喇叭输出；当开关 K被断开后，此时电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和DTMF发生器 HT9200A所组成的电路断开，停止工作。
本实用新型提供的新型认证设备中，由于开关K被放置在电容C 的正极与主控芯片VCC端之间，这样，相对开关或按钮被放置在其 它位置，即电容C的正极直接与主控芯片VCC端连接的情况而言，
有效节省了电能，因为本实用新型中在不工作时，开关K处于断开 状态，电容C、 Z32H256SU智能卡芯片和DTMF发生器HT9200A所 组成的电路也处于断开状态，此时不消耗电能，而电容C与主控芯片 VCC端直接连接的情况下，即使在不工作时也会有电能消耗。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新 型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种新型认证设备，其特征是所述新型认证设备包括触发模块、随机口令发生模块、输出模块、控制模块、太阳能电池和蓄能模块所述触发模块与所述控制模块相连，用于产生触发信号；所述随机口令发生模块与所述控制模块相连，用于在所述控制模块接收到所述触发模块产生的触发信号后，在所述控制模块的控制下利用内置的口令发生算法产生随机口令；所述输出模块与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下将所述随机口令发生模块产生的随机口令进行输出；所述控制模块与所述随机口令发生模块和输出模块相连，用于控制所述随机口令发生模块产生随机口令，并控制将所述随机口令传送至所述输出模块进行输出；所述太阳能电池与所述蓄能模块相连，用于获取太阳能并转换成电能；所述蓄能模块与所述太阳能电池、随机口令发生模块和输出模块相连，并与所述触发模块或控制模块相连，用于将所述太阳能电池转换得到的电能进行蓄存，为所述设备提供电源。
2、 根据权利要求1所述的新型认证设备，其特征是所述触发模 块位于所述控制模块和蓄能模块之间，用于连通和断开蓄能模块和控 制模块的连接，蓄能模块和控制模块连通，则产生触发信号，启动所 述新型认证设备工作，蓄能模块和控制模块断开连接，则结束所述新 型认证设备的工作，蓄能模块停止为所述控制模块供电。
3、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述输 出模块具体为显示屏。
4、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述输 出模块具体为红外接口或蓝牙接口 。
5、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述输 出模块具体为DTMF发生单元和发声单元，所述DTMF发生单元， 用于在所述控制模块的控制下，将所述随机口令发生模块生成的随机 口令转换成双音多频信号；所述发声单元，用于将所述DTMF发生 单元产生的双音多频信号进行播报。
6、 根据权利要求权利要求5所述的新型认证设备，其特征是所 述DTMF发生单元具体为DTMF发生器。
7、 根据权利要求权利要求5所述的新型认证设备，其特征是所 述发声单元为喇叭。
8、 根据权利要求7所述的新型认证设备，其特征是所述发声单 元还包括音频放大器，所述音频放大器用于对所述DTMF发生单元 产生的双音多频信号进行音频放大。
9、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述蓄 能模块具体为电容，和连接于所述太阳能电池和所述电容之间的二极 管，所述二极管用于防止所述电容放电。
10、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述触 发模块为按钮或开关。
11、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述控 制模块为控制芯片，所述控制芯片包括安全设计芯片。
12、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述随 机口令发生模块与控制模块集成在一颗芯片中。
13、 根据权利要求12所述的新型认证设备，其特征是所述芯片 为控制芯片，所述控制芯片包括安全设计芯片。
14、 根据权利要求1或2所述的新型认证设备，其特征是所述新 型认证设备为钥匙扣式、手持式或腕式便携设备。
专利摘要一种方案简单、成本低、体积小、重量轻、具有环保效果，不受普通电池使用寿命限制的新型认证设备。技术方案如下包括触发模块、随机口令发生模块、输出模块、控制模块、太阳能电池和蓄能模块，所述触发模块用于产生触发信号；所述随机口令发生模块，在所述控制模块的控制下利用内置的口令发生算法产生随机口令；所述输出模块，用于将所述随机口令发生模块产生的随机口令进行输出；所述控制模块，用于控制所述随机口令发生模块产生随机口令，并控制将所述随机口令传送至所述输出模块进行输出；所述太阳能电池与所述蓄能模块相连，用于获取太阳能并转换成电能；所述蓄能模块用于将所述太阳能电池转换得到的电能进行蓄存，为所述设备提供电源。
文档编号G06F21/00GK201072555SQ20072016999
公开日2008年6月11日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者于华章, 舟 陆 申请人:北京飞天诚信科技有限公司