互动式混淆型动态加密锁控体系的制作方法

文档序号:12177830阅读:261来源:国知局



背景技术:
:目前的安全防护技术中,主要分为机械式防盗、数码卡片式防盗、指纹识别、虹膜识别等,由于机械式结构过于简单、易于复制,数码式过于依赖可编程电路为运作平台,都给非法入侵者提供了可入侵途径,安全漏洞已经影响到整个社会的各个领域,比如银行账号等,只要泄露了账号和密码,就有可能造成账户资金被盗取,指纹识别、虹膜识别等防护技术虽然具有更高的安全防护能力,但制作运行成本等因素的限制,使其应用面受到极大限制,且并非不可复制,同样可以被非法入侵者破解;另外,由于技术分支越来越细致化,各种半自动生活设备进入人们的日常生活,虽然给大家带来了丰富精彩的体验,但是大堆的卡片、钥匙、遥控器等等生活用品环绕身边,存放难、寻找难、清理难等问题无不给人诸多烦恼;目前市面上没有一种能够兼具安全防护、安全互动、安全认证、全方位涉及人们日常生活用品操控安全的实用方案。



技术实现要素:
:本发明的目的就是使用互动式混淆型动态加密锁控体系,所有需要安全防护或遥控的产品设备统一使用具备动态加密体系的芯片作为控制中枢,使其具备安全防护、实时互动等功效与一体,以一种借助无线电微波通讯为主的互动对照式动态密码验证机制,以双联动闪存为加密源代码存储核心,推荐以两个对应的65536(2的16次方)*32b=256KB的闪存模块为基本擦写单元,配合对应的两个16位的特定循环地址计数器、数据重组及混淆模块组成数据合成核心,再根据不同用途匹配相应的无线电微波通讯口、有线异步串行通讯口、单通道距离测量模块、四基点三维精确定位和在线状态监控模块(简称:三维定位模块)、互动数据管理模块等外围电路组成所需的系列化功能元件;推荐500MHz左右的基准时钟信号,使用500MHz左右的两个相近频段的无线电微波射频信号,分别作为锁控模式和解锁模式的异步串行数据传输的载体,锁控模式的载波频率略高于解锁模式的载波频率,互动终端可以在接收1个频段的信号时使用另外1个频段进行数据输出;锁控模式采用约1000MHz(基准时钟的倍频)的时钟信号作为响应延迟时间计量标准,互动距离分辨率约0.15米,锁控终端根据实际需要设置互动距离,常规应用的互动距离推荐在1-5米,最小0.15米,最远可达76米。互动加密体系内的芯片根据应用需求分类,可分为单功能锁控终端(简称:锁控芯片)、解锁终端、云扩展复合型互动加密模块(简称:复合模块)、云扩展小型控制中心芯片(简称:小型控制芯片)、大规模集群锁控身份验证专用芯片(简称:集群锁控芯片)、集群锁控体系的中继专用扩展芯片(简称:扩展芯片)六大类以及辅助距离测量电路等硬件,配合单功能锁控、集群锁控、公众账号验证、广域账号验证4类锁控模式区分,实现简单至锁具的开关控制、各类机构团体的成员序号、银行账号的防伪验证等,复杂到电气设备、各种机械设备、家用电器的遥控,实现全方位的互动式安全防护体系,可应用于所有不需要高速响应互动性应用中,所有应用的锁控防护体系使用相同频段和传输制式的无线电微波通讯口,在智能终端中,只需简单学习或导入适当软件,便可以与任何类型的互动设备建立连接,只要在互动双方中植入一套相同的动态加密源代码,就能建立安全可靠的互动机制,实现真正的全方位兼容的安全防护及互动功能。

互动式混淆型动态加密锁控体系的构造:锁控终端相当于一个锁,这个锁由多个锁孔组成开启单元,任意锁孔匹配唯一一把钥匙,通过管理可以增减或者修改指定锁孔的打开权限而不用换锁,也不影响其它钥匙的开启权限;解锁终端相当于自动型钥匙盒,里面可以存放几百至几千个钥匙,可以根据接收到的锁控序号自动选择钥匙,开启存有钥匙的锁(相当于传统的物理锁、数码密码锁、各类读卡器等等),解锁终端同样可以自主添加需要的解锁目标或者删除无用的数据模块,为了兼顾数据可以擦写,又不能随意擦写,解锁终端内一般也设置了锁控体系,用于管理解锁数据的安全;锁控终端与解锁终端都可以呈辐射状态与对应工作模式的终端互动。以封闭式互动数据合成体系的核心机制为基础衍生出系列化的锁控终端、解锁终端、复合终端,相互匹配互动,每个锁控芯片和解锁芯片都是根据需要配置不同数量的双联动闪存模块;大致可以分为3个数量级,存储模块数量最少的是单功能锁控专用芯片系列和集群锁控中心的中继通讯及指令执行类扩展芯片,推荐匹配32-128MB的闪存,构成64-256组解锁动态密码;存储模块数量中等的是解锁终端、复合功能模块、小型锁控中心芯片、集群锁控体系的控制类扩展芯片,推荐匹配0.5-4GB的闪存;存储模块数量最多的是集群锁控专用芯片和部分集群锁控中心的控制芯片,推荐匹配64GB-1TGB的闪存。互动体系的六大类功能芯片都具备基本的锁控功能,具备至少与几十个对应终端互动的能力;解锁终端、复合模块、小型控制芯片三类芯片具有通用模式的锁控功能和通用模式的解锁功能,复合模块、小型控制芯片、扩展芯片中的中心扩展芯片具备远程通讯接口,复合模块和小型控制芯片具有通用型远程互动的中继通讯功能,集群锁控芯片和扩展芯片具备短程局域模式的有线异步串行通讯口,扩展芯片是集群锁控芯片与通用型解锁终端之间实现远距离互动的中继桥梁。三维定位模块是利用锁控终端与解锁终端之间进行无线电微波通讯时,通过自带的信号延迟计数器和3路辅助定位装置的信号延迟计数器产生的数据进行三维定位,推荐构成最多4个三维空间层面,根据匹配函数对照存储器的输出结构采用4/8位的输出,每个层面可划分15(2的4次方-1)个或255(2的8次方-1)个根据现场情况自行定义的有效区,在多层建筑中可以实现精确定位。

互动数据的构成:在近距离的无线电微波通讯口的互动过程中,主要采用20*32位的数据传输制式:锁控终端输出的20组32位数据依次是:32位的锁控序号、32位的解锁序号、32位的互动地址数据、16组32位的解锁申请代码、32位的实时携带数据;解锁终端输出的20组32位数据依次是:32位的锁控序号、32位的解锁序号、32位的互动地址数据、16组32位的解锁回复代码、32位的实时携带数据。在部分应用中,互动数据的结构可以根据需要调整,以互动双方的协议为准;其中包含锁控序号、解锁序号、互动地址数据、16组互动合成数据是基本构成结构,即19*32位的互动数据是互动加密体系固定不变的基本构成,可变的是可以在前端加入互动终端序号、后续调整携带数据数量等。

具体实施方案:本发明的具体实施方案是以单向性双联动闪存为互动式动态加密源代码存储核心,配合两个专用地址计数器CTR1、CTR2、数据重组及混淆模块构成数据合成核心,采用固定逻辑电路作为闪存的外围接口电路,采用数据线相互独立的分类连接模式,以有限的灵活性来防止任何漏洞出现的可能;通过不同功能的外围功能模块与数据合成核心匹配,根据应用需求构成以锁控模式、解锁模式或双模式运作的多种功能的序列化芯片;闪存模块在擦除、写入结构上视为一体,读访问结构视为两个独立的存储器,推荐以两个对应的65536*32b=2Mb=256KB的模块为基本擦写单元,同步擦除、错位写入、同步读取,闪存模块内的读访问地址数据线与输出数据线相互独立;CTR1、CTR2均为16位可预置二进制同步加计数器,复位后的输出均为十六进制的“0000”,但循环数值则做了小修改,在计数值为“FFFF”时产生进位翻转后的数值分别是“0001、0002”,即CTR1、CTR2的计数循环周期是65535和65534,在进行循环计数时自动跳过一个或两个最低地址位,两个计数器的时钟信号CP、预置信号LD、复位信号CR对应相连,只有计数允许EN相互独立,输入设置数据分别来自32位局部总线的高16位和低16位;数据重组及混淆模块由4组32位的输入数据线及1组4-5条的设置输入线组成输入部分,其中单功能锁控模块的指令线为4位指令数据线,单功能解锁模块的指令线为4位指令数据线加1条修正控制线,复合能解模块的指令线为4位指令数据线加1条修正控制线;输出部分分为具有通用解锁功能的模块和其它功能模块两类,其中具有通用解锁功能的由1组三态缓冲输出的32位的输出数据线、3位的实时参数输出数据线以及两个16位恒等比较器的输出组成(共37条输出);其它类型的数据合成核心则只有1组32位的输出数据线和1条32位的恒等比较器输出(共33条输出),数据重组及混淆模块的作用是进行输出数据的重组及简单的逻辑运算处理,通过4-5条控制线设置数据合成核心的数据重组主程序,数据合成核心在数据合成时段通过内部修正电路进行实时修正处理,数据合成只有4种合成模式,依次是申请代码合成模式、申请代码验证模式、回复代码合成模式和回复代码验证模式;其中只有解锁模式的回复代码合成模式具有修正功能;申请代码的合成、验证和回复代码验证均为固定合成模式,四种合成模式都是将两个闪存的对应输出数据进行实时的移位修正,重新排序组成A/B两组32位的数据,再通过32个逻辑异或门组成的阵列生成32位的合成数据,每位合成数据都由对应序列的A+B构成,结构简单却具有极其复杂的变动,是混淆型动态加密体系的防破译核心运算单元。动态加密源代码的结构组成除数据量为标准的512KB以及锁控序号、解锁序号和8位十六进制(可视为十进制)的固定密码有特定要求外,参与合成的动态加密源代码推荐使用无序乱码,可以采用随机提取的数据流,用户只需简单了解就能够自行设置动态加密源代码,无需借助专业技术专业设备进行自助操作。为了减少锁控序号相同的几率,锁控序号推荐采用锁控芯片的产品序号,解锁序号推荐由锁控终端的特征和数据模块在锁控终端的闪存模块地址数据为主要参数自动生成。

以使用512MB闪存的通用型解锁终端的数据合成核心的为例,整个数据数据合成核心的输入部分由实时互动数据输入数据线、互动地址设置数据线、携带数据线,共计3组32位的输入数据线,10位的模块地址数据,5条常规指令数据线;3条闪存模块的擦写管理功能线,5条计数器的功能输入线组成,输出部分由1组32位的输出数据线、3位的实时参数输出数据线以及两个16位恒等比较器的输出组成。两个512MB的闪存(Flash Memory)作为动态加密源代码存储器,存储器被分为1024个双联动模块、每个模块的数据量为65536*32b,两个存储器的模块地址数据线和写入数据线共享1组10位的数据和1组32位的输入数据线,模块内部的读访问地址数据线相互独立,由两个同步加计数器提供,输出数据线相互独立;构成的对外接口为,模块地址数据线10位、双联动模块内部地址数据线16+16位、输入数据线32位,擦除功能端一条、数据写入功能端A、B存储器各一条;16(A组地址数据线)+16(B组地址数据线)+10(模块地址数据线)+32(写入数据线)+3(擦除控制、A组写入、B组写入)=77条输入线;输出为32(A组输出数据线)+32(B组输出数据线)=64位;整个双联动存储器对外接口为77输入端+64输出端共计141个端口;3组输入数据中两组16位数据分别来自2个可预置计数器A、B的输出。计数器A、B的输出数据分别作为A、B两个闪存模块的读写地址数据外,同时还组合在一起构成32位的输出数据,并入数据重组及混淆模块的输出局部数据总线;模块选择数据来自互动数据管理模块的输出;两组闪存的输出数据通过一系列的选通三态缓冲器后,进入数据重组及混淆模块的局部总线,数据重组及混淆模块的另外2组32位数据分别是来自串行输入口的缓冲数据、A、B两个闪存模块的实时地址数据,主要输出是1组32位的三态缓冲输出和32位恒等比较器的输出;在支持通用型解锁模式的数据合成核心,由两个16位的恒等比较器代替32位恒等比较器,将输入缓冲的32位数据分为两组16位的数据,分别与16个异或逻辑门的输出进行比较,构成两路恒等比较输出,同时将B闪存模块的32位输出数据中的高4位数据通过逻辑门组合电路合成3位的输出数据,其中2位为锁控模式参数,1位为防护等级参数,在两个地址计数器的输出均为“0000”时,与A闪存模块的32位输出数据一起组成35位的合成数据。

数据重组及混淆模块为动态加密体系的数据合成单元,根据用途可分为锁控型、解锁型、复合型三类;内部由地址译码器、1位的二进制加法器、三态门阵列、异或逻辑门阵列、恒等比较器等逻辑电路构成;在不同功能的模块中二进制加法器有所区别,两个二进制加法器的A、B输入端分别与来自闪存的两组数据的A0、B0与A16、B16对应,单功能锁控模块中的加法器没有第3输入位,解锁模块和复合功能模块中的加法器的第三输入位来自主译码器中的回复代码合成指令与混淆指令的组合输出,解锁模式下进行申请代码验证时,如果验证失败会输出混淆指令,通过在两个加法器中均加“1”,改变加法器的输出,进而改变数据重组的数据排列,达到混淆回复代码合成的目的,验证成功则不会加入修正数值;数据重组及混倄模块在外部指令作用下可以形成8种工作模式,依次是锁控序号验证模式、解锁序号验证模式、解锁申请代码验证模式、解锁回复验证输出模式、锁控序号输出模式、解锁序号输出模式、解锁申请代码输出模式、解锁回复代码输出模式;除解锁模式的回复代码合成模式外,加法器的输入数据均来自两闪存模块的输出数据,只有在解锁申请代码验证失败时,才会在两个加法器的第3输入端输入修正参数,使数据合成核心输出经移位处理的混淆代码,通过三态缓冲器和修正专用加法器后的数据重组数据排序如下表所示。

8种工作模式中,前4种工作模式时,32位三态缓冲器处于高阻抗状态,不会输出局部总线F0-31的数据,恒等比较器的输出作为有效输出;后4种工作模式时32位三态缓冲器处于逻辑输出状态,输出局部总线F0-31的数据,其中在锁控序号输出模式、解锁序号输出模式,两个闪存模块的地址数据分别通过16输入逻辑或非门和15输入逻辑或非门后作为三态缓冲器的输出允许信号,防止动态加密源代码源代码泄露。

整个封闭式数据合成核心的运行程序上,锁控模式和解锁模式的主时序相同,只有回复代码合成模式的可以进行修正;合成数据为三态缓冲输出,在进行锁控序号和解锁序号输出时,32输入的逻辑或非门阵列会对两个地址计数器的输出值进行监测,当计数器A的16位输出数据或计数器B的高15位输出数据中出现高电平数据,将禁止非复合数据的输出,目的是为了防止动态加密源代码泄露,将1组数据与另1组数据的移位输出进行逻辑加运算,能够有效防止动态加密源代码的泄露;但在锁控序号验证和解锁序号验证状态则不受限制,目的是对闪存模块内的动态加密源代码的写入数据进行验证,确认写入数据是否完全正确的记录在闪存模块内,写入数据验证时会启动一个17位的专用定时器,验证结构是的131,072*32位的数据完全验证成功时输出验证成功的代码,只要有1组数据没有通过验证则输出验证失败代码,不能标注验证失败的具体地址位,整个数据合成核心的指令输入数据线为4位,在拥有解锁模式的应用中,增加了一条修正专用指令线,作用是在解锁申请代码验证失败时,为两个修正专用加法器的第3输入端输入“1”,改变修正参数,达到修改数据重组的排序模式,输出混淆代码。

锁控模式的指令输入依次是:1闪存模块数据删除、2闪存模块数据写入、3互动地址清除、4互动地址写入、5计数器A计数允许、6计数器B计数允许、7锁控序号输出、8锁控序号验证、9解锁序号输出、10解锁序号验证、11解锁申请代码合成、12回复代码验证。

解锁模式的指令输入依次是:1闪存模块数据删除、2闪存模块数据写入、3互动地址清除、4互动地址写入、5计数器A计数允许、6计数器B计数允许、7锁控序号输出、8锁控序号验证、9解锁序号输出、10解锁序号验证、11解锁申请代码验证、12回复代码合成。

两种单独的工作模式都具有12种指令,但其中有10种指令是相同的,在复合工作模式中,累计只有14条输入指令,一旦进入互动代码合成模式或者验证模式,两个计数器的计数允许端同步进入工作模式,在通讯口提供的时钟信号下开始同步加计数,在进行闪存模块数据写入指令输入时,两个计数器会同步清除内部数据,输出数据均为“0000”,内部检测电路会快速检测指定模块的A存储器中“0000”地址位的数据,此时只要该地址位的32位数据均为低电平,该指令就被认可;若该地址位的32位输出数据中有高电平数据,则数据写入指令被驳回,作用是为了防止原动态加密源代码被覆盖;写入模块如果是用于锁控模式,在A存储器“0000”地址位自动选择芯片序号代替输入数据,由此可见,同一工作模式的锁控序号的最大组合序号为2的32次方减去1,约42.95亿种组合。

锁控模式和解锁模式的互动地址数据采用不同的数据源,锁控模式的地址数据来自双联动专用计数器的输出,属于主动型,以恒定的约每秒2-3次的周期更换互动密码的起始地址位数据,在双联动专用计数器没有因为断电等因素产生数据丢失的情况下,使动态密码的循环周期超过60年以上(节能型的锁控芯片在没有解锁需求时主时钟振荡电路处于休眠状态,对应的专用计数器也处于休眠状态,但计数器的内部数值会保存,启动后会在原有基础上进行累加,从而使循环周期加长);解锁模式的地址数据来自互动数据输入口的输出,属于被动型,在解锁模式的回复代码合成时,会开启申请代码的验证结果作为修正参数,修正信号可以对数据合成体系的数据组合模式进行修正,其它指令都是中规中矩的固定程序运行,解锁模式同样对同一个闪存模块的互动最小间歇周期进行了严格限制,同样为每秒2-3次,从而达到防止非法入侵者采用专业设备通过高速互动套取分析正确回复代码的可能。

动态加密源代码的写入同样是通过异步串行通讯口进行数据写入,在写入指令后开启数据写入程序,在数据写入前,需要先分别对锁控模块和解锁模块进行1组32位预设数据的写入,这组数据是互动双方唯一一组可以不相同的数据,这组数据存储在B存储模块的十六进制的“0001”地址位,作为该组动态加密源代码的管理专用固定密码,这组数据预先存入专用寄存器,在数据写入或校验时自动取代接收到的那一组数据。在写入时采用1+32的实时数据制式进行数据写入,以一个闪存模块为基本单元进行独立操作,即每次数据写入指令只能写入1组动态加密源代码,以131,072(2的17次方)*32b的制式进行保存数据输入与验证,使用20位的固定定时计数器进行监控管理,以写入1遍之后校验1遍的顺序进行先写后读的模式通过数据重组及混淆模块的恒等比较器进行复核,可以保证闪存模块不对外输出的情况下进行写入数据的校验,在完成4轮写读操作后,以最后一轮的复核结果为结论输出写入成功与否的通知;互动数据合成核心内的闪存模块以时间错位法分别控制两个16位的计数器合成读写地址数据,与外部17位地址计数器进行地址位匹配,外部17位计数器的进位输出作为这两个计数器的同步清除信号,不能让这两个计数器在数据写入时产生自助翻转,否则会引发地址数据错位。

互动式混淆型动态加密锁控体系以数据合成核心为基础,配置适当的外围电路组成锁控模式或解锁模式这两种不同性质的对应基础结构单元,以搭载两种不同基础结构单元的芯片之间互动,构成最基本的互动加密体系;锁控模式的数据合成核心的工作程序为恒定不变,输出正确申请代码之后,进行回复代码的验证,之后将验证结果输出到指令执行单元;解锁模式的数据合成核心的工作主程序也是恒定不变,但对输出回复代码具有修正功能,根据对输入申请代码的验证结果,确定输出正确的或经过混淆的回复代码。在正常的数据互动中,B存储器的十六进制“0001”地址位的数据是不会参与互动的,该地址位的数据主要用于自助管理时对锁控终端进行自助应急冻结和自助解除冻结;删除权限的自我保护只能用于个人性质的锁控模式中高级管理权限的闪存模块,在不能提供准确固定密码时不能删除位于高级管理权限地址段的闪存模块,对次级锁控闪存模块或解锁闪存模块是不具备删除权限的自我保护。

序号管理模式,任意锁控终端默认的锁控序号都是1组32位的二进制数据,该组数据存储在芯片的通讯口管理模块中,锁控模式的管理电路只会查询解锁序号,不会管理锁控序号,在实际应用中,虽然会出现锁控序号相同的可能,但同一解锁终端面对锁控序号相同的锁控终端的可能性极低,可以忽略不计,解锁序号采用顺序性搜索模式,当搜索到相同序号时就会停止搜索,同一个锁控芯片的各组解锁数据模块需要使用不同的解锁序号,如果相同,将默认使用该序号中排序最低的一个闪存模块为唯一针对该序号的互动模块,其它模块会自动忽略;在解锁模式的管理体系上,管理模块同样是采用顺序性搜索模式,进行锁控序号的搜索,当搜索到对应锁控模式的锁控序号时就会停止搜索,因此同一个解锁终端中的锁控序号,每一个都是唯一的,如果相同,将默认使用该锁控序号中排序最低的闪存模块为唯一针对该序号的互动模块,其它模块会自动忽略,即解锁终端针对任意锁控终端都只能拥有一套解锁互动代码。在单功能锁控、集群锁控、公众账号三种模式中,每个锁控终端序号只有一个解锁序号的限制几乎不会普通用户产生不便的感受,同时还能提高资源利用率;在广域模式中,这种限制会为少数用户带来不便影响,例如用于银行账号的管理模式,是将广域账号分为锁控序号和解锁序号(用户序号)两部分来进行解锁互动,同一解锁终端中由于不允许两个或两个以上的闪存模块使用相同锁控序号,因此对于需要使用较多广域账号的用户将产生不便的影响;推荐解决方案是账号发行机构采用低于24位的机构代码作为锁控序号的前序部分,并充分利用锁控序号的后续部分作为账号分区代码,就可以适当解决同一机构针对同一客户终端可发行多个账号的问题,但同样为有限数量的账号发行才能保证正常运行,即便是商务型客户,在同一个地市级支行拥有上百个银行账号的可能性也极低。

互动式混淆加密体系的直接互动是通过无线电微波通讯口进行的,工作原理是数据合成核心与串行通信口连接,通过串行数据流与对应终端互动,实现密码校验互动和实时数据的互动;无线电微波输出口将数据调制成特定制式的异步串行数据流进行输出;无线电微波输入口将特定规律断续的微波信号通过异步串行数据识别模块,转换成异步串行数据的采样脉冲信号,再通过异步串行数据转换模块转换成标准制式的并行数据,再输入数据合成核心。在数据合成核心的外围都会集成相应的外围电路,以适用不同的工作任务,可分为纯锁控模式和兼具锁控与解锁的复合模式以及极简型解锁模式,采用频率接近的两个波段分别作为锁控终端的输出频率和解锁终端的输出频率,每个终端都至少拥有一个频段的输出能力和对应频段的接收能力,采用1+n的制式进行数据传输,这里所谓的n是需要传输的二进制有效数据位数,所谓的1是校验数据位,以500MHz的载波为例,串行数据合成采用1/4分频器加3进制循环计数译码器为基础,以4+4+4的制式,即每一位二进制的数据传输占用12个频率周期,其中前4个周期为固有高电平输出,后4个周期为固有低电平输出,中间4个周期则根据需要传输数据的电平输出,即8+4为高电平数据,4+8为低电平数据;校验数据位则是以12个时钟周期的持续高电平结合下一个数据合成周期的常规数据合成方式,以16/20个频率周期的高电平结合8/4个频率周期的低电平组成,校验周期的时长是普通数据传输周期的2倍,在校验周期同样可以携带1位数据。接收电路则在第一次高电平起点到第二次高电平起点的中间时刻(第6时钟周期结束时刻)的电平来判断接收数据的电平,当两次高电平起点的时间延迟到正常数据传输周期的1.5倍以上,该脉冲被定义为校验信号,在校验信号中的3/2时间节点(第18时钟周期结束时刻)提取该位数据,由专用D型寄存器记录;两次校验脉冲之间接收的脉冲数量为传输数据制式,接收电路的异步脉冲检测带宽,在正常的互动数据传输时段为12个脉冲周期,但异步脉冲检测计数器和分频器的工作能力进行了扩容,在进行闪存数据写入时刻可调整到适合的接收速率,以满足闪存写入速度较低的需求。互动数据传输采用1+34位和1+32位两种数据制式进行数据交换,1+34位制式为锁控工作模式的解锁终端搜索数据专用制式,输出锁控终端的2位锁控方性质代码加32位锁控序号;串行数据由数据前端的校验脉冲携带的数据定义其性质,校验脉冲携带的数据可将后续数据分为为指令格式数据/实时互动格式数据;终端之间的近距离数据互动推荐频率为500MHz左右的无线电微波为互动数据传输载体,使用4+4+4的异步串行数据合成制式,以42Mbps左右的速率进行异步串行数据的无线电微波通讯互动。

锁控终端的异步串行输出数据合成模块由2个计数器、1个数据制式合成分频器DF1、1个间歇周期分频器DF2、1个移位寄存器以及逻辑门电路组成。CTR1推荐使用以12个计数周期为1个循环的环形计数器,在复位信号和时钟信号同时为高电平时输出进位脉冲,复位后的前4个计数周期,输出端1输出高电平、第5-8计数周期,输出端2输出高电平,在第12计数周期,进位输出端输出1个时钟周期的高电平脉冲,CTR1的进位信号作为DF1的时钟信号和移位寄存器PDR的移位时钟信号。DF1为6位二进制同步加计数分频器,具有三个输入端和两个输出端,外部复位时与CTR1同时复位,复位数据为“11 1110”,内部复位时根据1位设置端,将初始数据设置成“01 1100/01 1110”,进行36/34周期的分频,在支持四基点三维定位功能的锁控模式的应用中,输出值为“11 1100”时,在时钟信号下输出一个高电平脉冲,作为四基点三维定位功能模块的层面定位信号。DF2为减计数分频器,用于主动搜索模式的1+34制式的指令输出间歇周期控制,根据所属芯片的类型有所区别;在单功能锁控类芯片中,DF2在同步复位时低8位写入8位设置数据,第9位为固定电平,第一输出端在同步复位后输出两个时钟周期的高电平脉冲,完成一轮分频时第2输出端输出同步复位信号,对应的分频周期在256-511个DF1的分频周期之间。集群锁控模式的扩展芯片中,DF2在同步复位时低6位写入6位设置数据,高4位为固定高电平,第一输出端在分频器的高两位均为高电平时输出高电平,完成一轮分频时第2输出端输出同步复位信号,对应的分频周期在960-1023个DF1的分频周期之间,第一输出端的高电平持续时间再64-127个DF1输出周期、扩展芯片的DF2多了1个输出端,用于切换输出锁控序号地址的切换,在串行输出移位寄存器的并行输入口集成了一个2*34位的寄存器阵列,其中1个寄存器的数据为单功能锁控模式的固定锁控序号、另外1组34位的数据为用户可进行设置的中继模式的上级集群锁控中心的锁控序号,在DF2控制进行复位前的最后一次锁控序号写入时,切换到扩展芯片序号输出模式,进行直接互动的解锁终端搜索,然后进入休眠模式;在每一轮DF2的工作周期中,异步串行输出口大部分时间处于输出休眠状态,然后以输出上级终端的锁控序号为主,并在每一轮输出中夹带输出一次自身的锁控序号,为可以直接互动的解锁终端提供支持。CTR2为6位可预置专用同步复位计数译码器,作用是进行互动数据输出的管理和计量,在普通锁控终端中,可控制输出20*32或3*32两种制式的数据输出,根据所属通讯口的结构用途,译码输出时序有所区别;时序译码输出端的功能依次是:1是锁控序号输出信号,2是解锁序号输出信号、3是互动地址数据输出信号、4是闪存模块的工作状态控制信号,作用是将闪存模块唤醒到预备工作状态,在第3组输出数据为互动地址数据时,控制数据合成核心写入互动地址数据,选定闪存模块进入工作状态;5是数据合成核心的输出允许信号,6是距离校验模块的启动信号、7是携带数据的输出信号、8是DF2的复位信号,作用是再次开启解锁终端搜索模式;9是输出口工作状态控制端,作用是进行串行输出口的工作状态控制;10是模块启动允许控制端,作用是为了防止输出及等待回复的时间内被再次启动。

移位寄存器PDR为35-1位的并行输入串行输出移位寄存器,寄存器由32位的并行数据输入端、移位时钟信号端CP、并行数据写入端LD、输出制式设置端H/L以及串行输出数据口组成外部接口,35位寄存器的高3位数据在并行写入时为稳定的初始数值,低32位来自32位的数据线,第33、34位为可设置数据,在单功能锁控芯片中为固定的高电平,代表单功能锁控模式,在非单功能锁控控制芯片中则根据需要进行设置,第35位的同步写入数据为固定的低电平,当DF1输出为高电平是同步写入输入端的并行数据,在DF1输出恢复低电平后,在串行数据合成计数器的进位输出信号下进行移位输出,来自DF2的输出H/L设置移位寄存器的输出数据位为第35位输出口的输出或者33位输出口的输出,即搜索指令与解锁申请代码的输出,进行1+32制式数据输出时,第33位预置数据为高电平输出;PDR的串行输出数据与CTR1的第二输出端通过2输入逻辑与门后合成异步串行数据中携带数据电平时段的输出,逻辑与门的输出和CTR1的第一输出端以及DF的分频输出信号通过3输入逻辑或门后形成异步串行数据的脉冲波形合成输出。

锁控模式具有1个对外接口的搜索控制端,可关闭1+34制式的解锁终端搜索功能,在关闭搜索功能后,不接收指令格式的数据,但可以接收实时互动数据格式的数据,可以在3*32位的正确的解锁申请代码输出请求下,启动实时解锁互动功能。1+32制式的启动模式有两种,一种是来自异步串行输入口的启动指令,包含1+32位的指令数据模式和3*32的实时互动数据模式,输出主要是20*32位,但当对应闪存模块被冻结后,在接收到3*32位制式的解锁申请代码输出请求指令时,会回复3*32位的回复指令,而在接收到32位指令数据格式的解锁序号时,不会做出回复;第二种是来自闪存模块的工作状态自检模式的输出,在输出解锁申请代码到收到回复代码之间的一定时间内有效,作用是输出3*32制式的中继数据输出请求,只要不关闭搜索功能端的输入,异步串行输出电路会持续输出搜索代码,在接收到适当范围内的互动回复代码时暂停搜索代码输出,以20*32位的制式输出解锁申请代码,之后输出口休眠19个DF周期,再次开启搜索代码,在等待特定闪存模块的回复代码的过程中,不会再次输出解锁申请代码,改为主动性的周期性输出3*32位制式的中继数据输出请求;整个模块自动化程度极高,常规状况下都是自动运行,无需操作指令。

解锁模式采用与锁控模式对应的异步串行输出数据合成模块,两者的区别是DF1只有2个输入端和2个输出端,只能进行34个计数周期的循环分频输出,用途是在接收到1+34制式的数据,且数据通过验证时,回复1组1+32位的指令格式的解锁序号;在接收到20*32位制式的解锁申请代码时,在第1组数据通过验证时,会启动互动数据管理,在接收到的第3组数据为互动地址数据时,启动申请代码验证机制,在接收完第17组数据时启动回复指令,以20*32位的制式输出解锁回复代码,在接收到的第3组数据为指令数据时,则根据芯片的指令集确定后续操作,解锁模式一般工作在被动状态,但部分应用可以主动向锁控终端提出解锁请求,然后在接收到解锁申请代码后,在回复代码中携带指令数据。

异步串行数据识别模块的电路结构是由1个边缘触发器、2个计数器CTR、1个5位透明寄存器PDR、1个5位数字/频率转换器DF以及几个基本逻辑门电路组成;CTR1为6位高速同步加计数器,计数器的第2-6位计数值作为输出数据,计数值均为高电平时停止计数,CTR2为3位同步加计数译码器,时钟信号来自DF的分频输出,作为数据识别专用计数器,具有4路译码输出,第1路是计数值为“000”时,在计数时钟信号下输出高电平脉冲,第2路输出是在计数值为“010”时,在计数时钟信号下输出高电平脉冲,第3路是计数值为“100”时,在计数时钟信号下输出高电平脉冲,第4路输出是在计数值为“011、100”时输出低电平,计数值为“101”时,停止计数;3路窄脉冲信号分别是串行输入移时钟信号、制式校验信号、接收完毕信号,第4路输出作为校验脉冲时段阻止PDR进行数据刷新的限制信号;在常规数据脉冲时段,CTR2在复位脉冲时计数值为“001、010”;在校验脉冲时段,CTR2在复位脉冲时计数值为“011、100”,在完成数据传输后,CTR2的计数值才能够达到“101”;DF为5位高速减计数分频器,当计数值均为低电平时,输出高电平脉冲,并在时钟信号下写入PDR的输出数据,在CTR2的第5输出端为低电平时停止工作。CTR1为PDR提供数据,PDR为DF提供数据,三者结合构成动态自适应的1/2分段电路,在采购数据传输时段,DF的输出脉冲频率约为异步串行输入口中边缘触发器输出脉冲频率的2倍,即复位后的第1次脉冲输出为边缘触发器的前两个脉冲的3/2时间节点。

工作原理是:在输入口从低电平跳变到高电平时边缘触发器输出一个约为1纳秒的高电平脉冲,当边缘触发器输出高电平时,2个CTR和DF同时复位,当3位计数译码器CTR2的计数值在“001、010、101”时,PDR在6位计数器CTR1的数据被清除前写入其高5位输出、D/F写入PDR的数值,因为PDR是透明寄存器,在其写入端为高电平时,DF写入的是CTR1的复位前实时计数值的高5位,CTR2复位后内部数值为“000”,在CTR2的计数值为“011、100”时,PDR在边缘触发器的脉冲信号下不能刷新数据;在复位脉冲作用下清除计数器中的初级触发器,输出数据保存在复位脉冲前的数值,在复位脉冲结束后清除计数器中的二级触发器,完成复位操作并回复计数功能。在中断接收时,CTR1的计数值将达到最大计数值后停止计数,在接收到初次数据信号时,PDR会在CTR1复位前写入其输出数据,DF进行预置,开始分频计数,一般情况下由于DF的设置数值过大,在第2个数据脉冲来临时,CTR1记录下相邻两个脉冲起点的时间差,确定传输速率,对应的DF一般不可能完成了3次计数,此时CTR1、CTR2、DF同时复位,PDR刷新数据,开始进行有效数据的接收,为了不浪费有效时间,输出数据将以1个标准周期的数据脉冲后进行校验脉冲的输出,在校验脉冲中携带数据格式代码,然后开始有效数据的输出,能够达到最高输出效率;在常规数据传输时,每位数据传输完毕,PDR都会刷新数据,达到实时校验的作用,避免累计误差过大;复位信号恢复后,CTR1和DF在基准时钟信号作用下开始计数,当DF完成第一轮计数时,输出一个基准时钟周期的高电平脉冲,同时同步写入PDR的输出数值,开始第二轮计数,以此类推循环输出分频信号,CTR2的第1-3输出都是在DF的输出为高电平时输出一个基本时钟周期的高电平脉冲,分别作为移位寄存器的移位时钟信号、校验脉冲(并行数据输出)信号、数据接收完毕信号,进行正常数据的输出时,因为DF的设置数据是CTR1的高5位数据,数值约为CTR1的数值的1/2,所有每次复位周期中DF约完成两轮分频输出,CTR2的计数值在“000或001”之间,当CTR2的数值为“010”时,DF再次输出高电平,表示DF完成复位后的第三轮计数,可以确定该脉冲为校验脉冲,此时输出数据校验信号,CTR2的计数值为“011或100”时,第4输出端输出两个DF输出周期的低电平信号,禁止PDR更新数据,因为理论上在DF完成第四轮分频输出时,异步串行输入口会再次输入高电平,此时若PDR的数据进行了更新,将会打乱异步串行数据的接收,将CTR3的第4输出端限制为两个DF输出周期可以有效防止误差带来的误操作,当第3路窄脉冲输出高电平时,表示CTR2复位后进行第5次计数,已经超过了正常的校验脉冲周期,可以判定该组异步串行数据传输完毕,当CTR3的计数值为“101”时停止计数,当基准时钟信号为500MHz时,这套异步串行数据识别模块可以自动识别传输速率在7.5-125Mbps的异步串行数据。

数据转换模块:数据转换模块是将异步串行数据识别模块的输出信号与异步串行输入口的数据脉冲信号组合,将连续的脉冲信号转换为并行输入数据的专用模块,该模块由3个计数器、3个寄存器、3个数据性质识别模块ALU、1个D型寄存器、3个基本RS触发器以及一些基本逻辑门电路组成,在锁控模式、解锁模式、复合模式的应用中结构有些小区别。异步串行数据识别模块的输出信号除作为移位寄存器的控制信号外,同时还作为串行数据输入口的数据转换模块的输入信号,其中包括6位的数据制式计数器,代码识别电路的输入信号,在异步串行输入口中,校验脉冲携带的数据为后续数据性质代码,当其为高电平表示后续数据为互动数据,将即刻锁止1+34制式的数据输出,如输出数据制式为1+32则不会终止;异步串行数据识别模块的3路输出配合串行输入数据线,匹配不同构造的移位寄存器、数据制式计量电路后形成并行数据输入口,作为锁控模式或解锁模式的输入模块,再与异步串行输出模块配合,形成互动式混淆型动态加密锁控体系的互动数据通道,若该通道与集成电路的引脚相连,就形成有线数据传输通道,与内置无线电微波收发电路匹配则构成无线电微波通讯口;其中无线电微波通讯口是互动式混淆型动态加密锁控体系的最主要互动通讯模式,也拥有最高的互动权限,有线通讯口则是部分芯片具备的扩展功能。

CTR1用于数据制式识别、CTR2作为时序数据生成、D寄存器记录最新输入数据的性质参数、RS触发器用于补偿修正设置、PDR1为1-35位或1-33位的串行输入、并行输出移位寄存器,PDR2为34位或32位的缓存寄存器、PDR3为性质识别代码缓冲器,PDR4为2*32位的互动参数专用寄存器阵列,ALU为数据代码识别模块,对第3组实时互动数据进行代码识别及译码输出,其输出中部分作为PDR3的输入数据,PDR3的数据会保持到此轮实时互动数据接收完毕时刻,ALU的部分输出通过逻辑与门阵列在第3组实时互动数据的校验脉冲下进行输出,每种类型的通讯口都根据自身的需求,对ALU的构造和PDR3进行优化设计。

CTR1为6位二进制同步加计数器,用于数据制式识别,可分为只识别1+32制式的和识别1+32、1+34两种制式的结构;CTR2为5位的互动数据计量计数译码器,输出数据作为数据合成核心的控制参数。D型寄存器的时钟信号来自异步串行数据识别模块的校验信号输出,输入数据来自异步串行数据输入口,作用是记录校验脉冲携带的数据电平,D型寄存器的互补输出分别作为基本RS触发器的输入和CTR2的复位控制信号,在进行指令数据接收时,D型寄存器的输出将基本RS触发器限制在复位状态,CTR2被基本RS触发器置于复位状态,在进行互动数据接收时,D型触发器输出信号将基本RS触发器激活,CTR2进入计数状态,记录数据所属时序。

CTR2的输出数据直接定义接收数据的性质,常规解锁互动中,依次是锁控序号、解锁序号、互动地址数据、16组合成代码、实时携带数据,总共5个部分,在解锁模式中,第17时序的输出配合时钟信号作为回复代码输出的启动功能端;第3组数据可兼做指令数据,当该组数据被定义为指令数据后,CTR2的输出数据将根据指令格式进行对应定义,CTR2的控制信号在不同通讯口中略有不同,在无线电微波通讯口中,通过一个专用D型寄存器记录校验信号携带的数据电平,对输入数据的性质进行快速划分;在短程局域通讯口中,则是通过数据识别模块的第3脉冲输出和非1+32制式的校验脉冲作为复位信号,CTR1的第33时序输出信号作为计数允许,数据校验信号作为时钟信号。

PDR1和PDR2在纯锁控模式的无线电微波通讯口和有线通讯口均为33位,在解锁模式或复合模式的无线电微波通讯口中均为35位;以解锁模块为例,PDR1为1-35位串行输入、并行输出移位寄存器,寄存器的时钟信号来自串行数据识别模块的移位时钟信号和校验信号的逻辑或门输出;输出数据作为35位D型透明寄存器PDR2的输入,PDR2的写信号来自CTR1的计数译码器输出,在计数值为32和34时,在时钟信号下写入PDR1的输出,在PDR2写入数据的同时输出提前预检功能启动信号;PDR2的数据写入时刻是在完成32位和34位数据的时刻写入数据,目的是让提前预检模块在该组串行数据完成校验信号确认前进行提前预检。

无线电微波通讯口的常规工作流程是:锁控终端发出包含自身锁控序号的解锁申请,解锁终端则搜索自身是否具有对应锁控序号的钥匙,如果有则回复钥匙的序号,锁控终端根据收到的钥匙序号,搜索到互动数据的闪存模块,发出互动地址和互动申请代码;解锁终端则根据接收到的互动地址和申请代码与自身合成的申请代码进行比较,然后输出回复代码,回复代码的正确与否由接收到的申请代码的正确与否决定;锁控终端将接收到的回复代码与自身合成的回复代码比较,相同则更新延时缓冲存储器的数据和携带数据,失败则忽略输入数据,在互动数据中,双方都会携带至少1组32位的实时数据,携带数据的性质由互动双方自行约定,携带数据的好处是可以最大限度防止非法入侵者采用偷梁换柱的手段干扰双方的互动协议。锁控终端和解锁终端的互动数据一般都是由20*32位据构成,依次为32位锁控序列号、32位解锁序列号、32位解锁互动地址数据,第4-19组为连续16组32位的互动加密代码,第20组为32位携带的实时互动数据。常规互动中对应终端之间的互动数据交换程序是固定不变的,锁控终端首先输出20组申请数据,然后等待回复;解锁终端接收20组申请代码,在接收完第17组数据时启动数据输出功能,开始输出20组回复数据;锁控终端收到回复数据,且定时器没有超时输出,开始对回复代码进行验证,验证完成后输出验证结果参数;互动数据是双向校验的,只是主动与被动关系,解锁芯片首先对来自锁控终端的16组32位的申请数据进行校验,确认是否与存储模块内的预约数据吻合,吻合则输出正确的回复数据,不正确则输出经过移位处理的混淆数据;锁控终端则将收到的回复数据与预约的回复数据进行校验,确定回复代码正确与否,正确时更新专用携带的实时互动数据,不正确则不更新数据。在这20组32位的数据中,第3组是由两组16位的存储器地址数据组成,根据设计结构,在正常的解码过程中,计数器的数值范为转换成十六进制则分别为0001-FFFF、0002-FFFF,当两组16位数据都在正常范围值时,管理电路以正常的互动数据的程序进行管理,若前16位数据均为“0”时,该组数据则被视为非动态加密互动数据,数据性质由后16位数据的代码构成与芯片的相关电路定义,其用途可分为闪存模块的擦写管理以及其它互动指令;在某些应用中,可以关闭锁控终端的搜索功能,由用户通过解锁终端发起解锁申请。

动态加密体系的各类芯片之间的互动模式可分为近距离无线电微波通讯模式、短程局域模式、远程互动模式三大类别;其中以近距离无线电微波通讯口互动为主,具有最高权限,短程局域模式是集群锁控中心与下属子终端之间进行互动的专用模式,推荐采用信号传输电缆构建专业的互动数据通道;远程互动模式是建立在互联网的基础上的一种远程互动模式,主要用于集群锁控中心与远程用户之间的身份验证和小型控制中心的远程遥控等。

分级锁控保护是将互动加密体系的加密模块通过硬件限制划分为固定的两个以上区域,其中位于较低模块地址位的4/8个模块划分为高级锁控区域,具有最高管理权限;其余模块则根据芯片的用途进行划分为次级锁控模块、解锁模块等;高级锁控区域中,其中最低地址位的一组模块为芯片制造厂家预设的动态加密源代码专用模块,该模块拥有特别的权限,为不可删除专用模块,该锁控模块不能与解锁终端自动建立互动关系,主要用于芯片初次激活、写入第一组用户的动态加密源代码时提供远程支持,以及用户的高级加密源代码遗失后寻求应急支持专用,模块的锁控序号和解锁序号相加即为该芯片的64位二进制产品序号;在解锁成功时可以写入或删除高级管理地址位的3/7组动态加密源代码,但不能管理超出范围的权限管理,另外3/7个为用户使用的高级管理权限区域,在高级解锁开启的状态下可以写入高级管理加密源代码或擦写其它区域的加密源代码,但对于高级管理加密源代码区域的擦除具有自我保护功能,需要输入该模块的8位十六进制固定密码;在高级锁控模块区域,管理密码的删除需要两个条件,第一是已经获得高级锁控的权限,第二是必须输入被删除数据模块中的8位十六进制固定密码,二者缺一不可;但对于非高级管理权限的锁控模块的擦写确是只要高级管理权限属于开启状态即可,无需被删除模块的固定密码或自身的固定密码支持,高级管理密码的输出管理权限主要用于互动加密体系的所有动态加密源代码存储模块的管理,包括对所有模块的擦写、对次级锁控模块的冻结、解除冻结。

锁控终端的互动数据管理模块:以基准时钟信号为500MHz,配置32MB的闪存的单功能锁控芯片为例,64个闪存模块中,前4个为高级管理权限模块,后60个为次级锁控模块;双重模块限时保护功能:第一层保护时限制连续两次输出申请代码的时间限制在每秒大约0.4秒以上,第二次保护是申请代码输出后,远程互动的回复代码的最长延迟时间限制在约5秒以内。

固定密码输入模式是互动加密体系的一种补偿性输入,用于高级锁控模块的删除和次级密码的自助冻结、自助解除冻结等操作;固定密码存放在B存储器的十六进制的“0001”地址位,配合实时互动数据格式的第3组数据转换的指令,通过相关电路进行对应操作,固定密码的输入间歇周期至少需要12个CTR3的计数周期以上,不限次数的输入与最短间歇时间限制,即可有效防止专用密码破译设备的高速尝试性破解手段,同时也不会让用户感觉间歇时间太长。

CTR1为累计24位的两级计数器,时钟信号约为500MHz左右,由一个基准时钟信号CP输入端和一个工作状态设置端EN,1组6位的三态输出数据及一个进位输出对外接口,EN为低电平时,计数器停止计数,输出数据为高阻抗状态;在单功能锁控芯片中推荐采用6+18位的组成结构,6位计数器为高速计数器,时钟信号为500MHz左右,6位输出数据通过三态缓冲器进行输出,进位输出作为18位计数器的时钟信号,18位计数器的进位信号作为6位三态缓冲器的输出允许,当两级计数器同时输出进位信号时输出进位信号,进位输出约32.5Hz,作用是进行自检的时序生成和CTR2的时钟信号生成。

CTR2为4位15进制环形计数器,时钟信号来自CTR1的进位输出,计数值在“0001-1111”之间循环,循环周期低于0.5秒,作用是进行闪存模块间歇周期的时序生成和CTR3的时钟信号生成,配合对应的寄存器、SRAM型存储器、恒等比较器,将每个闪存模块的工作间歇周期都限制在14个计数周期,约0.4秒以上。

CTR3为4位13进制环形计数器,时钟信号来自CTR2的进位输出,计数值在“0011-1111”之间循环,循环周期约6秒,作用是进行中继延时参数的计量,配合对应的寄存器、SRAM型存储器、恒等比较器,将延时周期限制在12个时钟周期之内,最长约5.5秒。

CTR4为7位异步复位加计数器,计数器的第7位输出作为6位三态缓冲器的控制端及计数状态控制端,当第7位输出为低电平时,计数器的异步复位功能被屏蔽,不能进行复位操作,当第7位输出为高电平时,计数功能被禁止,计数器的异步复位功能开启,在1+32位制式的指令数据的校验脉冲信号下或互动数据的第二组数据的校验脉冲信号下复位,同时还作为CTR1、CTR4的工作模式互补控制端、SRAM3的锁控序号输出控制端;作为解锁序号搜索专用计数器,具有异步复位CR、500/31.25MHz时钟信号CP、计数允许EN三个输入端和6位的三态缓冲输出数据,作用是在接收到符合接收条件的数据时进行解锁序号搜索的时序生成。

CTR5为联动的双16位计数器,该计数器只有一个时钟信号输入端和32位的数据输出端,时钟信号来自CTR2的进位输出,约2Hz,双联动计数器是经过线路修改的专用加计数循环计数器,循环周期分别是65535和65534,在计数值为十六进制的“FFFF”时产生数据翻转后分别为十六进制的“0001和0002”,CTR5的作用是专门为锁控模式的数据合成核心提供互动地址数据,双联动计数器的两个计数器的计数值是同步变化的,单个的循环周期约8小时,两个计数器的联动数值循环周期超过60年,即动态互动数据的循环周期超过60年不重复。

CTR6为17位启恒值计数器,计数器有4个输入端和1个输出端,计数器的时钟信号来自无线电微波通讯口的1+32制式的校验脉冲信号,计数允许信号来自数据合成核心的32位恒等比较器的输出,数据合成核心中恒等比较器的输出作为计数允许信号,在校验脉冲信号时,若数据合成核心的32位合成数据与输入缓冲寄存器的数据相同则进行一次计数;通过H/L设置端,可将初始数据设置成十六进制的“0 0000/1 FFEF”,在进行常规的互动数据交换时,计数器的初始数据为“1 FFEF”,验证16组回复代码与预设回复代码是否相同,在第20组数据的验证脉冲信号和CTR6的进位输出通过逻辑与门输出作为验证结果,如果16组回复代码均与预设回复代码相同,则正好完成16次计数,进位输出为高电平,验证成功,否则表示验证失败;在进行动态加密源代码的验证输出时,计数器的初始数据为“0 0000”,在完成131,072组数据接收后输出验证结果。PDR1为4位寄存器,输入数据来自CTR2的输出,输出数据作为SRAM1的输入数据,预置信号与CTR2的时钟信号端相连;PDR2为4位寄存器,输入数据来自CTR3的输出,输出数据作为SRAM2的输入数据,预置信号与CTR3的时钟信号端相连。

SRAM1为64*4位,管理64个闪存模块的限时工作状态,在串行输出口输出的第3组32位数据时,并行输入移位寄存器写入并行数据时刷新,在对应恒等比较器输出信号与自检时钟信号作用下进行清除;当CTR2与SRAM的输出数据相同时,对应地址位的4位存储数据被清除,辅助输出位作为闪存模块的工作状态标示,当对应地址位的存储数据为“0”时输出高电平,作用是将针对同一个解锁序号的数据输出周期限制在14个CTR2的计数周期以上,约0.4秒以上。

SRAM2为64*36位存储器,用于存储4位的中继延时参数和对应的32位的互动地址数据,输入数据分别来自PDR2的输出和CTR5的输出,输出数据分为3部分,第1部分为36位的逻辑输出,其中32位作为数据合成核心的互动地址设置数据,4位作为恒等比较器的输出,第2部分为32位数据通过三态缓冲器进行输出,在三态缓冲器的32位输出端,还并联了3组三态缓冲输出的固定代码,通过一个2-4线地址译码器进行选择输出,译码器的2位地址数据来自两位辅助输出,输出允许来自异步串行输出口的第3组数据写入信号;第3部分为2位的逻辑输出,由两个3输入逻辑或门结合4位延时参数生成,代表该地址位的闪存模块的工作状态;SRAM2的十六进制地址位的“01-03”地址位具有内置的第2辅助输出位,作用是在内部自检的时钟信号下直接清除存储数据,使这3个地址位的延时数据存储时间低于一个CTR2的计数周期,管理64个锁控模块的中继延时状态管理,在输出申请代码的第3组32位并行输出数据写入时,该组数据的高16位数据中有高电平数据时进行数据写入,在输入回复代码的第3组数据中,高16位数据中有高电平数据时在校验脉冲信号作用下进行外部清除,在对应恒等比较器输出信号与自检时钟信号作用下进行内部清除;存储器有2个外部设置端以及2个清除端,外部设置端的作用是在配合外部访问地址数据的作用下,将该地址位的数据定义为“0001/0010”,存储器具有一组两位的辅助输出,由两个3输入逻辑或门构成,两个逻辑或门的其中两路输出均来自4位延时参数的第3、4位,另一输入依次来自4位延时参数的第1、2位,辅助输出数据中,“00”代表闲置状态、“01”代表自助冻结状态、“10”代表系统冻结状态、“11”代表等待回复代码状态;内部清除端的信号来自对应恒等比较器的输出,在自检模式,存储器的输出数据与CTR3的输出相同时清除存储数据,外部清除端在辅助输出为“11”时,收到回复代码的第3组数据中高16位数据中有高电平数据时,或者接收到自助解除冻结指令以及系统指令中的解除冻结指令时,清除存储数据。SRAM2的作用是保证每次解锁申请代码输出后只能接收1次回复代码,其中第1地址位和第5-64地址位的解锁申请代码输出后,最长延迟时间必须低于CTR3的12个计数周期,中继延时管理的最长延时时间约为5.5秒;“01-03”地址位对应的是用户自行定义的高级管理密码,不支持冻结,延时数据存储时间低于1个自检周期。

SRAM3为64*32+32位存储器,存储器具有6位常规地址数据输入端、1个输出允许控制端和1个专用数据输出控制端,专用数据输出控制端为低电平时输出6位地址数据定位的地址位的数据,为高电平时输出32位锁控序号;32位输入数据来自数据合成核心的输出,32位输出数据作为32位恒等比较器和三态缓冲器的输入,SRAM的64个常规存储数据合成核心中的64组解锁序号,专用地址位在芯片制造时植入芯片的锁控序号。

SRAM4是解锁成功状态的延时参数和固定密码输入间歇限制存储器,个人用户的锁控类应用为4*4位存储器,CTR4的6位输出数据经过逻辑电路后构成SRAM4的2位有效地址数据,写入数据来自PDR2的输出,4位输出数据通过4位恒等比较器与CTR3的数据进行比较,在自检过程中恒等比较器的输出可以清除存储数据,SRAM4的自检地址数据线为6位数据,其中只有4个地址位为有效地址,SRAM4的内部16个D型寄存器的输出通过4个4输入逻辑或门后构成4路稳定状态的输出,依次代表次级解锁成功状态、远程后备解锁成功状态、自定义区高级解锁成功状态、固定密码输入允许状态,在每次解锁验证成功时,根据CTR4的输出数据确定数据刷新地址位,在解锁失败时不会更新SRAM4的写入数据,在进行固定密码输入时,SRAM的专用输入端控制下刷新专用地址位的数据。作用是进行解锁成功状态的延时输出和固定密码输入频率限制,每次解锁成功都会根据CTR4的输出值确定解锁成功类型,更新对应地址位的延时参数,任意类型的解锁成功都可以将对应输出位的有效时间延续到CTR3的12个计数周期之后,在固定密码输入后会限制固定密码的下次输入,直到间歇12个CTR3的计数周期以上,专用地址位的数据被清除后,才允许再次输入,固定密码的间歇周期限制是针对通讯口,不是针对任何解锁序号的。

工作原理:在需要主动解锁时,无线电微波通讯口会周期性的输出1+34专用制式的解锁请求,其中包含2位锁控类型和自身的32位锁控序号,等待回复解锁序号;当接收到1+32制式的指令制式的数据时,校验信号将CTR4复位,将接收到的数据与SRAM3的64组常规数据依次进行恒等比较,搜索解锁序号对应的闪存模块地址位,两数据相同时CTR4停止计数,锁定闪存模块地址位,并根据SRAM1的辅助输出位和SRAM2的修正参数确定是否输出解锁申请代码;如果SRAM1的辅助输出为低电平,则忽略该组数据;如果SRAM1的辅助输出为高电平,SRAM2的辅助输出为“00”,开始输出20*32位的解锁申请代码,在移位寄存器写入第三组输出数据时,同时更新SRAM1和SRAM2的存储数据,然后等待回复;如果SRAM1的辅助输出为高电平,SRAM2的辅助输出为“01/10”,开始输出3*32位的固定代码,其中第3组数据同样来自来自SRAM2的输出,只是通过辅助输出位的内部反馈,用SRAM2输出模块中的预设数据代替SRAM2对应地址位的互动地址数据,在完成预设数据的输出工作后,基本RS触发器复位,CTR4恢复计数功能,直到第7位输出为高电平,完成数据输出工作,切换到CTR1的计数工作模式。

在互动数据传输模式,当接收到第1组1+32制式的互动数据时,若CTR4的第7位输出为高电平时,SRAM3在专用信号端的作用下输出芯片的32位的锁控序号,恒等比较器会将输入数据与锁控序号进行比较,相同时在校验脉冲信号作用下进入下一时序,不同则关闭数据转换模块;在接收到第2组互动数据的校验脉冲信号时,CTR4复位,输入数据与SRAM3的常规存储数据进行快速比较,有相同的解锁序号则触发专用的基本RS触发器,锁定CTR4的输出值,确定闪存模块的地址位;在第3组数据的校验脉冲信号下,当32位输入数据判定为互动地址数据,且对应SRAM2的辅助输出为“11”时,则判定该组数据的为互动回复代码,启动CTR6,对应SRAM2的辅助输出不是“11”,则判定该组数据为非回复代码,不会启动CTR6。当接收到第1组1+32制式的互动数据时,若CTR4的第7位输出为低电平时,表示异步串行输出口正处于数据输出状态,SRAM3在专用信号端的作用下输出芯片的32位的锁控序号,恒等比较器会将输入数据与锁控序号进行比较,相同时在校验脉冲信号作用下进入下一时序,SRAM3输出对应地址位的解锁序号,不同则关闭数据转换模块;在接收到第2组互动数据的校验脉冲信号时,恒等比较器会将输入数据与SRAM3的输出进行比较,当恒等比较器输出高电平,则认可该组数据的输入,当前两组数据均通过验证后,关闭无线电微波通讯口的数据筛选模块,进入第3组数据的接收模式;在进行第3组数据验证时,32位输入数据被判定为互动地址数据,且对应SRAM2的辅助输出是“11”,才能使CTR6进行预置,同时将SRAM2的32位数据植入数据合成核心的计数器内,在校验信号回复低电平时刻清除SRAM2中锁定地址位的4位延时数据,CTR6的计数允许来自数据合成核心中恒等比较器的输出,时钟信号来自异步串行输入口的1+32制式数据的验证信号,当异步串行输入口输出第20组数据的校验信号时,如果4位恒值计数器的溢出信号高电平,则表示回复代码验证成功,专用寄存器的数据在该时钟信号下写入32位的携带数据输出专用寄存器,如果4位恒值计数器的溢出信端为低电平,则表示回复代码验证失败,不会更新携带数据。如果第3组数据中的高16位数据均为低电平,则不会清除SRAM2的数据,在无线电微波通讯口的异步串行数据识别模块输出接收完毕信号时,基本RS触发器复位,CTR4回复计数功能,直到第7位输出为高电平,完成数据接收工作,切换到CTR1的计数工作模式。在直接互动模式,对应解锁终端是在接收到第17组数据时启动数据输出指令的,在有效互动距离内,锁控终端在完成20组数据输出时,已经至少接收完两组数据,确定了实时互动的状态,CTR4的计数功能被禁止,直到接收完毕,在整个数据互动的时间段内,CTR1都处于中断状态,不会进行自检,SRAM2的数据不会被自检模式进行清除,因此通过SRAM2的作用可以保证每次申请代码输出后只能接受1次回复代码的验证工作,并且可以局部控制SRAM2的自检清除数据条件,取消部分锁控模块的远程互动权限,将这部分SRAM2的延时参数保留时间限制在CTR1的1个循环周期之内。

在集群锁控芯片或部分重要的扩展芯片当中,采用了多方认证体系,在对应的电路结构中,主要通过修改对应的SRAM4的结构来实现,集群锁控芯片的SRAM4采用8*4位结构,每个地址位记录1组高级权限模块的解锁状态,同时匹配了1个专用3位可预置计数器CTR7和1个D型寄存器;CTR7的低2位数据为可预置加计数器,第3位在复位时为固定电平,默认初始数据为“011”,计数值为“110”时停止计数并输出进位信号,通过设置数据还可以设置为“000/001/010”三种状态,CTR7作为多方认证的专用计数器,可将8组高级权限密码的解锁状态设置为3-6个有效档位,默认为三方认证,最多设置为六方认证,只有到达认证要求,才能对外围参数和高级管理权限模块以及纳入管理区域的闪存模块进行擦写操作;通过多方认证体系,在机构团体应用中,可以实现类似投票机制的管理模式,在到达设置要求的条件下,可以剥夺或增加高级权限管理员。在启动自检模式时,CTR7进行预置,CTR7的计数时钟信号与CTR1的时钟信号端相连,计数允许信号端EN与SRAM4的辅助输出位相连,当对应SRAM4的输出为解锁成功状态时,CTR7进行1次计数,CTR7的进位输出数据作为自身的计数允许和D型寄存器的输出,当进位输出为高电平时停止计数,在完成8个高级权限模块的自检状态时刷新D型寄存器的输入,SRAM4的数据同样来自PDR2的输出,每次解锁成功可将对应输出位的时间延续到约5.5秒左右,在多方认证体系中,只要互动范围内的高级解锁终端低于最低要求,最长约5.5秒之后将自动关闭高级管理权限。

中继数据输出请求:CTR1和CTR4的计数和三态缓冲输出均为互补工作状态,在CTR4为复位状态时,CTR1在基准时钟信号作用下进行计数,在计数值的高18位均为高电平时,6位三态缓冲器开启,计数器的低6位输出数据作为3个SRAM的访问地址数据,开启频率约500MHz自检模式,SRAM1、SRAM2的4位输出数据分别与CTR2、CTR3的数据进行恒等比较,若数据相同则清除对应地址位的存储数据;在自检过程中,当SRAM2的辅助输出数据为“11”,SRAM1的输出为“0”时,表示之前输出的申请代码没有获得回复,应为需要远程互动的中继终端介入互动,会启动中继数据输出请求,以3组3*32的制式向指定中继终端输出回复代码输出请求,在移位寄存器写入第三组输出数据时,SRAM1重新写入输入端的数据,中继数据输出请求的间隔时间基本上都是CTR2的12个计数周期,最多进行约12次中继数据输出请求,最长延时约为5.5秒。

在锁控终端进行1+32位制式的指令格式的数据索检、实时数据接收的第2-20组数据接收、互动数据制式的数据输出时,CTR4都会进入工作状态、CTR1中断工作,在进行数据互动的过程中不会进行SRAM1、SRAM2的自检工作,目的是为了防止错过自检时序,造成数据清除时间的延误。锁控终端一般都具有可控的主动寻找解锁终端的控制端,在主动工作模式,锁控终端会周期性输出自身的工作模式及锁控序号结合的搜索代码,寻求解锁终端,也可以关闭主动工作模式,进入被动工作模式;在被动工作模式,互动数据管理模块只会对实时互动数据格式的输入数据进行检测,当前两组数据经通过检测后,若第3组数据是实时互动地址数据,标示后续数据为解锁回复代码,则需要SRAM2的辅助输出为“11”才具有验证意义;若输入指令是解锁申请代码输出请求,则需要SRAM2的辅助输出为“00”才具有验证意义;至于其他请求指令,则需要后续输入固定密码或已经处于高级解码状态才有意义。

双重互动距离保护功能具有双重意义,第一种是在解锁终端搜索程序,通过限制互动双方的的距离,可以有效减少双方距离过远时,虽然都处于对方的信号覆盖范围内,但并不处于安全距离内,不必进行解锁时的减载管理,距离测量是通过高速的计数器,记录锁控终端从发出数据校验信号到收到解锁终端的回复校验信号之间的时间延迟进行距离测量。在常规应用中,双方的互动距离应该限制在3-5米范围内,如车库闸门等少量应用需要5-10米,只有极少数应用需要在10米以上的互动距离,在采用大约1000MHz的基准时钟信号时匹配大约42Mbps(基准时钟信号的1/24)的传输速率,使用不能自动翻转的8位二进制计数器,减去固定的响应延迟,最大互动距离大约在27米;当互动双方超出设置距离时,锁控终端会自动将接收到的解锁序号忽略,直到进入互动距离,这样可以减少双方不必要的互动。第2重距离测量是进行回复代码校验时,锁控终端会再次确定双方的互动距离,只有解锁终端位于互动距离内,验证结果才能被认可,否则无论回复代码正确与否,都不能通过认证,第二次距离验证可以有效防止解锁终端与锁控终端均在对方的无线电微波通讯口的信号覆盖范围内,但不在预约的互动范围内时,将会出现的一个漏洞,如果非法入侵者处于互动区域内,用复制的解锁序号是可以引导锁控终端发出解锁申请代码的,而解锁终端在收到解锁申请代码时,会自动输出回复代码,锁控终端收的回复代码,完成解锁互动,就可能产生错误的解锁操作,通过互动密码数据传输之间进行的二次距离校验,可以有效防修补这个漏洞,防止锁控终端被欺骗做出错误的操作,互动距离保护功能有两种结构,分别是单通道距离测量模块和四基点三维定位功能模块。

单通道距离测量模块应用于一般的锁控终端中,由锁控芯片内的1个8位寄存器PDR和一个8位可预置同步加计数器CTR以及1个基本RS触发器组成;工作原理是:通过PDR记录设置互动距离(设置数据在十六进制的0-B7之间),8位计数器的基准时钟信号为1000MHz左右,使用传输数据时钟信号的倍频输出,这样一个时钟周期的互动往返距离测量精度可达到约0.15米为基本分辨距离,CTR在串行输出口的并行数据写入时进行预置,基本RS触发器触发,然后开始加计数,当内部计数值达到十六进制的“FF”时,停止计数,并输出进位信号,直到下一次复位,当接收到解锁终端的校验脉冲时,基本RS触发器复位,CTR的计数功能被禁止,单通道距离测量模块是借助双方互动数据的无线电微波通讯口的时间延迟进行互动距离测量的,根据互动加密体系中无线电微波通讯口的特点,解锁终端的异步串行通讯口在接收到锁控终端的数据校验信号(对应CTR的预置信号)后,会即刻开始数据回复,但回复规则是首先输出1个速率周期的脉冲,再输出校验脉冲,因此即使双方的的距离为零,但从锁控终端的校验脉冲结束时刻到解锁终端的校验脉冲结束时刻,需要3个数据传输速率周期的延迟,对应的CTR会完成72次计数,CTR的最大计数值为255个时钟周期,255-72=183个计数时钟周期,183*0.15=27.45米,即单通道距离测量模块的最大测量互动范围约为27米左右;在进行输入数据校验时,若CTR输出进位信号,则表示双方的距离超过预设互动距离,校验脉冲被屏蔽,不认可互动数据的有效性,CTR没有输出进位信号,则认可接收数据的有效性。

在单通道距离保护模式,锁控终端是以自身为球心测量互动半径的,若距离稍远,如在多层建筑中,是可能出现位置误判的,为了弥补这个缺陷,实现更加精确的定位;采用立体分布的4个测量点,锁控芯片在定位体系中定义为中心芯片A和(B、C、D)3个三路辅助距离测量电路进行分布安装,B、C芯片与中心芯片处于同一水平面构成等腰三角形,AB、AC的距离尽可能保持在2-10米,BC的距离根据应用模式设置最佳距离,D通道的测量芯片与另外三个芯片定位的平面之外的中心芯片的同轴心位置,A、D两点的距离保持在2-5米,4个基点组成三个三角形,ABC为等腰三角形、ABD和ACD均为直角三角形结构,A点为等腰三角形的顶点及直角三角形的直角顶点,通过这样的空间分布,可以通过两个简单的函数对照时序,实现四基点三维定位。

四基点三维定位功能模块由1个9位可预置同步加计数器CTR(CTR的同步预置数据为十六进制的0B7/0DB,最大计数值为1FF),2个基本RS触发器RS、6个寄存器PDR、2个8位三态缓冲器TSB、1个运算单元ALU,以及1个推荐容量为1-2MB的闪存组成。CTR由1个基准时钟信号端CP、一个预置LD以及低8位输出数据线,H/L的电平确定在LD信号作用下的初始数值是十六进制的“0B7/0DB”,PDR1-4为8位透明寄存器,用于寄存4路辅助定位数据,PDR5为3位透明寄存器,记录层面定位参数,两个TSB均为互补输出的8位三态缓冲器,ALU由一个减法器和一些逻辑门电路组成,距离测量计数器根据信号传输的延迟时间来测量双方的距离,辅助距离测量模块也同样采用9位计数器进行测量,提取低8位的参数;PDR6和匹配的基本RS触发器配合下,在启动三维定位模块后的第2个串行输入口的校验脉冲时刻写入定位输出数据。

通过存储器的预存数据进行位置对照,可以灵活设置定位区域,中心芯片和辅助距离测量电路的结构和工作原理基本相同,都是由9位二进制加法器进行距离测量,在锁控模式的无线电微波频段的校验脉冲时复位定时器,在解锁模式的无线电微波频段的校验脉冲记录计数器的即刻输出,辅助距离测量电路在记录数据后即刻通过异步串行通讯口将测量数据传输到四基点三维定位功能模块的对应的寄存器,因为异步数据传输需要耗费一定时间,为了确保在进行定位前收到完整的辅助距离测量数据,每个通讯口只接收一个辅助终端的数据,通过更改初始设置数据和计数器的基准时钟信号,互动半径可在38/76米之间选择,对应的可分辨精度为0.15/0.3米。

四基点三维定位功能主要应用于小型控制中心芯片和集群控制系统的门禁扩展芯片、区域管理中心等大中型场所的解锁终端管理定位,推荐方案是一定空间范围内只使用1套具有四基点三维定位功能的锁控终端进行该局域中心的统一协调管理,闪存以2M(2的21次方=2,097,152)*4或2M*8的只读结构进行函数对照标注,以21位的地址数据进行访问;普通应用使用2M*4的闪存读取结构,可构成4个层面,每个层面15种有效标出区分,已经能够满足常规客户的要求,只有极少数高端应用需要使用2M*8的闪存读取结构,可构成4个层面,每个层面255种有效标出区分;虽然通过增加闪存的容量和扩大PDR5的寄存数据量可以做到增加定位层面数量以及每个层面的标注区分量,但涉及到解锁终端一般采用微功率的射频信号输出,并不适合远距离信号互动以及穿透多层墙体等环境的数据互动,因此将四基点三维定位功能的互动距离限制在常规38米、特殊应用中可扩展到极限76米的模式;将定位层面的上限定位到4层,推荐每个层面进行15种互动区域内细分的主导配置;部分高端应用同样使用最多4个层面,将层面内的划分升级到255种互动区域内细分,可以应用到大型高速公路收费站、公众服务大厅、车站码头等需要进行更多功能区划分的应用中。

单通道距离测量模块和四基点三维定位功能模块均有各自的优点和缺陷,单通道距离测量模块无需外围接口扩展元器件,适合小巧型便携式终端使用,最大互动半径27米,缺陷是以自身为球心的距离测量,在复杂环境距离将受到较大限制,否则可能出现错误的位置判断,安全有效的互动半径较小,推荐互动半径在3米以内;四基点三维定位功能模块则适合复杂环境中的精确三维分区定位,最大互动半径为38/76米两种,缺点是只能用于固定环境或体积较大的移动设备中,需要外接3路立体分布的相对固定的辅助定位芯片进行配合,需要对定位数据进行编程写入。

解锁模式的互动数据管理模块是解锁终端、复合模块、小型控制中心等具有双重功能的应用体系中,进行无线电微波通讯口的互动数据管理的专用模块,适用于锁控/解锁一体化的无线电微波通讯口的数据管理。以匹配512MB的闪存的复合模块为例,闪存被分为1024个独立擦写的数据存储模块,其中最低地址位的8个模块作为高级锁控模式的专用模块,56个作为普通模式的锁控模块,其余960个模块作为解锁模块,整个芯片最多可以为960个锁控终端提供解锁服务,芯片采用大约500MHz的基准时钟信号,互动双方都是使用基准时钟信号的1/12的速率进行异步串行输出。复合模块的互动数据管理模块由6个计数器CTR,3个寄存器,8个SRAM存储器,5个恒等比较器,2个ALU以及一些基本逻辑门电路构成。

SRAM1为1024*4位,管理1024个闪存模块的限时工作状态。

SRAM2为64*36+1*4位,有效地址位在“000-03F、45D”,其中“000-03F”地址位记录64个锁控模块的互动地址数据和回复延时参数,“45D”地址位只记录中继锁控模式的4位延时参数,这组数据不能进行冻结指令的预置;其中十六进制地址位的“01-07”地址位具有第2辅助输出位,作用是在内部自检的时钟信号下直接清除存储数据,使这7个地址位的延时数据存储时间低于一个CTR2的计数周期,“01-07”地址位对应的是用户自行定义的高级管理密码,这几组密码不接受远程互动,解锁动态加密源代码模块与其距离必须小于设置参数;“45D”地址位的锁定目标为中继锁控模式中,解锁申请代码输出后的等待延时状态。

SRAM3为4*4位,有效地址位在十六进制的“000-003”之间,输入数据来自PDR2的4位延时参数,输出数据与CTR3的输出进行恒等比较,CTR4的11位输出数据经过逻辑处理后作为SRAM4的地址数据,自检地址数据与SRAM1的地址数据相连,来自3路辅助输出为解锁状态标示,标示可操作权限,1路辅助输出为固定密码输入权限许可,与单功能锁控芯片的区别是自定义高级锁控区域从3个模块调整到7个模块、次级锁控模块从60个调整到56个模块,即SRAM4的写地址数据生成电路略有区别。

SRAM4为18*4位,地址位在十六进制的“448-459”之间为有效地址位,作用是记录互动终端的最新输入时刻的即时参数,输入数据来自PDR1的4位延时参数,输出数据与CTR2的输出进行恒等比较,辅助输出作为PDR3的数据写入信号,CTR4的输出数值停留在“448-459”之间时,在SRAM5的34位输出数据与缓冲存储器的34位输出数据相同,在1+34制式的校验脉冲信号时更新。

SRAM5为960*35+19*42+3*32位,有效地址位在十六进制的“040-3FF、448-45D”之间,其中“040-3FF”地址位记录的是960套解锁模块的32位锁控序号及2位对应锁控终端的工作模式代码以及1位的防护等级代码,在SRAM5完成引导写入后顺序写入;“448-45A”记录19组解锁模式的实时互动数据的32位解锁序号和10位的导入数据地址位数据,随SRAM5的数据联动更新;“45B”是32位的广域中继终端专用地址位,“45C、45D”为指令状态下植入的32位的临时序号,“45E”地址位是芯片的锁控序号,在芯片制造时直接植入,不可更改,存储器内扩充了一个42位的缓冲存储器,作用是将“003-3FF”地址段的10位地址数据和32位输出数据进行缓存,然后复制到“448-45C”地址段的特定位置;输入地址数据在“448-45C”地址段时,10位地址数据作为SRAM1的地址数据,查询对于闪存模块的工作状态。

SRAM6为86*32位,有效地址位在十六进制的“000-03F、448-45D”之间,其中“000-03F”地址位记录的是64套锁控模式的解锁序号,在CTR3的进位后引导写入;“448-459”记录18组解锁模式的实时互动数据的32位解锁序号,随SRAM5的数据联动更新;“45A”地址位是广域账号的后32位数据专用存储位置;“45B”地址位是芯片的锁控序号,在芯片制造时直接植入,不可更改,“45C、45D”为指令状态下植入的32位的临时序号。

SRAM7为22*13位,有效地址位在十六进制的“448-45D”之间,该存储器记录对应回应解锁序号的剩余搜索周期,输出数据作为13位减法器ALU2的输入;作用是对双方的互动频率进行限制,和相关匹配功能电路构成的指令模式的解锁序号回应周期管理模块,对应单功能锁控的回复周期在256-511个锁控终端的搜索数据输出周期内进行一次回复允许输出,对非单功能锁控的回复周期在4096-8191个锁控终端的搜索周期内进行一次回复,此时若SRAM1的辅助输出位也为允许状态则输出解锁序号,否则等待下一次。。

SRAM8为21*36+1*4位,地址位在十六进制的“448-45A、45C、45D”记录互动模式数据时的第3组32位的输入数据和来自PDR1的4位延时参数,输出数据与CTR2的输出进行恒等比较,“45B”记录4位延时参数,作用是记录解锁模式的输入即时时间参数和互动地址数据,在“448-45A”地址位的输出数据与SRAM2的输出为互补结构,作为解锁模式的数据合成核心中两个地址计数器的预置数据;在实时数据模式的第3组数据校验脉冲信号时刻更新数据。延时参数的辅助输出位作为对应锁控序号的互动最小时间限制参数。

CTR1、CTR2、CTR3、CTR4、CTR5、CTR6的结构和工作原理与纯锁控模式中的相应计数器基本相同;CTR4为11位可预置进制加计数器,使用芯片的主时钟信号,推荐时钟频率为500MHz左右,通过两位设置端控制预置时的初始数据为十六进制的“000/040/448”,11位输出数据作为SRAM1-7的读写地址数据,在计数值为十六进制的“45E”时,第1辅助输出端输出高电平,在1+32制式的校验脉冲信号信号下跳变到“000”,在计数值为十六进制的“45F”时,第2辅助输出端输出高电平,在1+32制式的校验脉冲信号信号下跳变到“460”,在1+34制式的校验脉冲信号信号下跳变到“460”,当计数值“03F/3FF”时,第3内部辅助输出端输出高电平,在下一个时钟信号下将计数值跳变到“460”并停止计数,切换到CTR1计数的互补模式,直到复位为止,计数器具有5个外部输入,依次是时钟信号输入端CP、2个初始数据设置端,预置端LD和计数允许端EN,CTR4具有两种预置模式,第一种是外部激发,在串行输入口收到指令模式数据的第35位串行数据接收完成时刻以及实时互动数据的前2组数据的第33位串行数据接收完成时刻启动外部快速预检功能,两个初始数据设置端的电平确定初始值,第2种模式是在CTR2进行计数之后启动快速自检,初始值为固定的“448”,目的是及时自检SRAM3的存储数据,将SRAM2输出数据与CTR2的输出数据相等的地址位的数据及时清除,在解锁模式时,最多可以为22个锁控终端提供不间断解锁服务。CTR的输出在“000-003、45E”时工作在锁控模式的回复数据接收状态,在“448-45D”时工作在解锁申请代码接收状态。

PDR1的4位输入数据来自CTR2的输出;PDR2的4位输入数据来自CTR3的输出;PDR3为4*11位的小型三态输出寄存器阵列,阵列中只有1个地址位用于寄存来自CTR4的实时数据,另外3个地址位的在芯片制造时已植入了固定代码,在寄存器的输入端集成了一个RS触发器,触发器的触发信号为三态输出控制信号OE,复位信号来自LD,在禁止输出时启动,此时若LD输入高电平,PDR3写入数据,同时RS触发器复位,禁止数据再次更新,RS触发器的作用是控制PDR3在复位后只能写入一次数据,之后的写入请求均被屏蔽,直到下一轮快速预检时才能再次更新;PDR的2位输出地址选通数据来自实时互动数据中,第3组数据携带的2位指令数据,依次是实时数据植入、直接互动模式的广域账号植入、中继解锁模式的序号植入、中继锁控模式的序号植入;在CTR3输出的进位信号和基本RS的输出通过2输入逻辑与门后作为闪存的搜索信号,当基本RS触发器处于触发状态,代表SRAM2的18个地址位都处于使用状态,解锁终端处于同时满负荷服务状态,不能为后续加入的锁控终端进行解锁服务。

ALU1和ALU2为互补输出的13位逻辑处理电路,互补输出数据作为SRAM7的输入数据,ALU1的12位输入数据来自SRAM6的低12位输出,2位的设置数据来自串行输入口中缓冲存储器的第33、34位输出,通过2位设置数据,在进行单功能锁控模式的解锁时,将12位输入数据的低8位作为低8位输出数据,其中第9位为固定的高电平,第10-13位为固定的低电平,使其输出数据在十六进制的“100-1FF”之间;在进行非单功能锁控模式的解锁时,将12位输入数据的低12位输出数据,其中第13位为固定的高电平,使其输出数据在十六进制的“1000-1FFF”之间;ALU2为13位简易减法运算器,由1组13位的输入数据和1组三态缓冲输出的13位输出数据以及1个输出控制端组成,与ALU1的输出为互补关系,输出数据为输入数据减去1的差值。2个ALU与SRAM7配合,可构成针对各个目标独立的递减计量模块,SRAM7的辅助输出位作为ALU1与ALU2的互补输出信号及模块输出信号,当SRAM7的13位输出数据均为低电平时,输出高电平信号,同时将输入数据切换到ALU1输出状态,写入SRAM6的输出数据,在辅助输出位为低电平时为ALU1输出状态;在串行输入口的34位输入数据与SRAM5的34位输出数据相同时,在串行输入口的1+34制式的校验脉冲信号下更新SRAM7对应地址位的数据。

通过PDR3、SRAM5、SRAM6、SRAM7、SRAM8相互配合,解锁体系可以同时与1个广域账号体系的中继终端、1个广域账号、1个远程锁控中继、1个远程解锁中继、最多18个非广域模式的锁控终端同时互动,SRAM5的“5A”地址位存储广域账号的前32位序号,“5B”地址位存储广域账号体系的中继终端的终端序号,“5C”地址位存储远程中继的锁控序号,“5D”地址位存储远程中继的解锁序号,其余18个地址位存储非广域账号的互动锁控序号,SRAM6的“5A”地址位存储广域账号的后32位序号,“5B”地址位自身的锁控序号,“5C”地址位存储远程中继的解锁序号,“5D”地址位存储远程中继的锁控序号,其余18个地址位存储非广域账号的互动解锁序号,SRAM4记录该锁控序号的搜索指令输出状态,SRAM8记录该锁控序号的互动地址数据和互动输出状态。

工作原理:在指令输入模式的第33位、35位和互动数据输入模式的第一组数据的第33位数据写入时刻,无线电微波通讯口的数据转换模块都会输出快速预检指令,启动快速预检,在第33位数据时启动的快速预检,只采用32位恒等比较器的输出作为识别信号,在第35位数据时启动的快速预检,会采用两个恒等比较器的输出的逻辑与输出作为识别信号,CTR4的快速预检初始数据为“448”,快速预检分为指令格式和实时互动数据格式。

在指令格式的数据输入时,输入缓冲寄存器的34位数据与SRAM5的缓存数据通过32位恒等比较器和2位恒等比较器进行快速比较,CTR4的输出值停留在“448-45D”之间时,在输入缓冲数据与SRAM5的数据相同时,SRAM7的对应地址位在1+34制式的校验脉冲信号下进行数据更新,此时若SRAM4和SRAM7的辅助输出位也同时为高电平,则会以指令数据的格式输出SRAM6存储数据;在CTR4的输出值停留在“45F”时,在1+32制式的校验脉冲信号下,表示输入数据为回复的解锁序号,CTR4进行同步预置,初始值为“000”,依次在SRAM6“000-03F”地址段进行比较,相同时若对应地址位的SRAM1、SRAM2的辅助输出均为有效状态,锁定CTR4的数据后启动解锁申请代码输出指令,若不符合输出条件,CTR4的继续计数,直到输出跳转到“460”为止;在1+34制式的校验脉冲信号下,CTR4进行同步预置,初始值为“040”,依次将SRAM5在“040-3FF”地址段之间的锁控序号与输入数据进行快速比较,当两组数据相同时锁定CTR4的输出值,同时启动专用42位的缓冲存储器,记录SRAM5的32位输出数据和10位地址数据,在下一时钟信号作用下,将这42位数据写入SRAM中PDR2记录的地址位,同时更新SRAM7的输入数据;若CTR4的输出值达到“3FF”均无相同数据,在下一时钟信号下跳转到“460”。

在实时互动数据格式的数据输入时,CTR4的输出值停留在“448-45D”之间时,表示输入口的数据为非解锁回复代码输入,若SRAM8的辅助输出为无效状态,在互动数据接收模式的1+32制式的校验脉冲信号作用下,关闭无线电微波通讯口的数据转换模块;此时若SRAM8的辅助输出位为有效状态,在1+32制式的校验脉冲信号作用下发出下一组数据接收指令,SRAM5与SRAM6的互补输出产生切换,调整到解锁序号验证模式,进行解锁序号的接收验证模式;CTR4的输出值在“45E”时,表示输入数据为锁控模式的锁控序号,在第二组数据的校验信号作用下CTR4进行同步预置,初始值为“000”,在“000-03F”之间进行解锁序号的查找,当两组数据相同时锁定CTR4的输出值,若CTR4的输出值为“03F”时任无相同数据,在下一时钟信号作用下跳转到“460”,停止计数,转换到CTR1的互补工作模式。CTR4的输出值在“448-459”时,为非广域账号的直接解锁模式;“45A”是广域账号解锁模式;“45B”是广域中继终端序号;“45C”是中继解锁模式;“45D”是中继锁控模式;“45E”是直接锁控模式,“45F”闲置区域,在1+32制式的校验脉冲下跳转到“460”,关闭自身计数和输出,切换到互补的CTR1工作模式。在CTR4的输出值停留在“45C、45D”时,表示输入数据是需要通过远程通讯口进行中继传输的数据,会启动对应的SRAM型缓冲存储器对这组实时数据进行缓存,在完成整组互动数据接收后,输出对应通讯口的输出请求。

与之对应的是在常规状态下,一个解锁终端需要同时应对的以不间断互动模式工作的锁控终端一般只有3-5个,如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、家庭智能锁控中心、汽车智能锁控中心等,其它的单功能锁控一般都是需要开启时通过控制端开启解锁请求代码输出的,应对集群锁控、公众账号的服务终端时,也最多同时应对几个,以同时可服务于18个非广域锁控终端解锁互动的预检配置能够满足绝大多数人士的需求。

复合模块的自检结构:CTR1为24位两级加计数器,第一级为10位,第二级为14位,第一级的进位输出作为第二级的时钟信号,第一级的输出数据通过10位三态缓冲器后与CTR4、PDR2的输出作为SRAM1-7的地址数据,第二级的进位信号作为10位缓冲器的三态缓冲输出控制信号之一,当第二级进位输出为高电平时,开启为期1024个时钟周期的自检模式,SRAM1-4进入自检模式,其中SRAM3的第11位地址数据在第7位地址数据相连,将“45D”地址位转换到“05D”地址位进行自检,SRAM1在整个自检周期中依次对1024个地址位的输出数据进行自检,SRAM2在“000-03F、05D”地址位进行自检,SRAM3在“000-007”地址位进行自检,SRAM4在“040-059”地址位进行自检,SRAM8在“040-05D”地址位进行自检。5个SRAM的自检原理相同,通过4位恒等比较器将输出数据与对应CTR的输出数据进行比较,相同时清除对应地址位的延时参数。

通用型解锁终端与复合模块的区别是SRAM型缓冲存储器的容量略有区别,管理的锁控模块减少到4个,更专注于解锁工作,且只有一种模式的频率制式匹配的无线电微波收发功能,同时取消了中继功能,将非广域账号模式的管理数量从18组增加到20组,解锁模式的互动数据管理模块可分为闪存模块的限时管理和解锁序号回复管理两部分;解锁序号回复管理任务是实现多组任务的时间错位管理,以管理512MB闪存模块的解锁芯片的互动数据管理体系为例,封闭式互动数据合成体系中的闪存分为1024个闪存模块,其中十六进制“000-003”地址位的模块为高级管理专用模块,“004-3FF”地址位的模块为解锁专用模块。

小型控制芯片的互动数据管理模块则是在复合模块的基础上又增加了固定用途的地址位,用于域内互动的锁控终端的锁控序号和解锁序号存储,同时将非广域账号模式的锁控终端直接互动数量减少到17个,将另外1个位置用于存放域内互动所设置的锁控序号;小型中心芯片在接收到指令格式的解锁序号后,进行锁控序号搜索时,CTR4的计数值限制在常规解锁模块区域,不会搜索到域内互动区域,但实时互动模式时,可以搜索到域内互动区域,只能通过自动链接方式才能与域内互动的锁控终端建立联系;为了减少相互干扰,推荐所有域内互动的锁控终端都关闭主动搜索功能,只接收来自互动数据制式的解锁请求,不接受指令模式的解锁序号进行解锁申请代码输出引导;在中继模式的地址位,写入数据源将不再来自闪存模块的输出,而是通过外围的管理电路控制,来自异步串行输入口或中继接口模块的输出,因为闪存模块中本就没有对应的互动序号。

在集群锁控芯片或使用大容量闪存的中心扩展芯片中,由于闪存模块数量众多,且数据互动频率极高的应用中,闪存模块的限时自检采用另外一种互动模式,将SRAM1的接口修改为双通道结构,自检的地址数据与读写数据线与互动模式的管理地址数据线、存储数据线相互独立,自检模块将按恒定的周期对SRAM1进行自检,对应的CTR1与CTR4不再是互补工作模式,其它几个SRAM的限时参数自检由CTR1的进位输出启动一个基本RS触发器,在通讯口处于休闲的模式时进行自检。

在集群锁控中心的中心扩展芯片中,拥有与小型控制芯片类似的域内互动的功能,但其工作环境与其他类型的锁控芯片由较大区别,特别是广域工作模式的应用中,数据交换将更加频繁,使用相同的时间限制管理模式明显不能满足需求,同时为了兼具安全与快捷的双重需求,在中心扩展芯片中,采用了另外1套管理模式,独立定义各个通讯口的限时保护模块的参数,将通讯口分为常规工作模式的通讯口和专用模式的高速互动通讯口两类,将其中几对短程局域通讯口设置为高速工作状态,通过调整CTR1和CTR3的结构,CTR1从24位减少到12位,CTR3从4位13循环计数器调整到16位65533循环计数器,同时改变互动数据管理模块的结构,锁控模式的解锁互动管理模式从单循环模式多循环模式,在完成一次申请代码输出后,在没有接收到回复代码前可以再次输出解锁申请代码,互不干扰,从而实现专用网络中的远程高效互动。

以上关于技术方案的文段主要描述的是单通道通讯口的电路结构及工作原理,但在实际应用中,多种芯片的数据合成核心都需要通过两组以上的通讯口对外连接,为了协调各个通讯口与数据合成核心的数据交换,在具备双通道通讯口以上的应用结构中,在每个通讯口的输入口和输出口都集成了适当的单向型缓冲的SRAM存储器,输入口的数据互动管理模块具有相对独立的初级数据筛选功能,对输入数据进行初步筛选,接收到本终端的数据时,首先进行缓冲存储,当整组数据接收完毕后,需要与数据合成核心互动的数据组,向上级管理电路提出数据接收申请;中继数据则直接通过专用通道传输到对应的输出通讯口,并提出中继数据转发申请;在支持解锁模式的应用中,无线电微波通讯口具有最高优先权,确定为针对本终端的解锁模式的解锁申请代码输入时,将中断其他通讯口对数据合成核心的使用权,及时进行输入申请代码的验证,并在接收到第17组数据数据后开启数据输出管理模块,依次输出互动数据,完成数据16组输出合成数据的写入后再回到原工作模式,这样做的目的是为了满足对应锁控终端的距离测量模块的响应要求。

在具备双通道通讯口以上的应用结构中,除无线电微波通讯口外,通讯口可分为通用型远程通讯口和短程局域通讯口两大类,远程通讯口采用的对外接口模式会因为应用环境而产生不同接口方式,特别是支持远程通讯功能的复合模块,需要与芯片内的互动加密体系以外的功能模块匹配后实现远程互动功能、小型控制芯片需要与无线路由器或上级管理中心互动、中继型扩展芯片需要通过短程局域通讯模式与集群锁控中心互动,在这里不能具体描述每一种应用的具体电路结构和互动原理。但这些通讯口的共同特点是输入数据需要首先进行缓冲存储,只有在完成了整组数据的接收后才会向协调管理模块提出数据读取申请,在等待期间,可能又有新的数据输入,因此缓冲存储器至少需要能够存储两组互动数据以上的容量,每组数据容量最多为32*32位;与之对应的,数据合成核心与输出口之间同样需要匹配两组互动数据以上的容量的缓冲存储器,在支持中继互动的应用中,在对应的通讯口之间至少需要匹配能够进行数据直接传输的双向可控三态缓冲通道,在管理模块的协调下进行各个通讯口之间的协调管理。

短程局域通讯口主要用于集群锁控中心与专用中继终端之间的数据传输,在解锁终端与集群锁控芯片之间,一般需要2-3级的中继终端进行数据传递,但每个集群锁控中心下属的中继终端的数量通常都不会太大,中继序号采用两至三级累加成32位的序号数据,如采用8+16+8位结构,集群锁控中心的中心管理中继芯片采用8位地址代码,最多可扩展到256个,中继中心终端采用16位的地址数据,每个集群锁控中心的控制芯片可与最多65536个中继中心终端互动;每个中继中心的终端又可以管理256个子终端进行指令的执行与人机接口。在短程局域通讯模式,各个通讯口都是进行与本体系内的其它终端互动,因此可采用与无线电微波通讯口类似的异步串行通讯模式,统一采用1+32位的异步串行传输模式进行数据互动。在无线电微波通讯口的互动数据的基础上,短程局域通讯口在互动数据的前端加载1组32位的中继序号,在一般不涉及其它因素的身份验证互动中,将常规互动数据中的20*32位转换成21*32位,如住宅小区的门禁管理系统、公司考勤系统等;对于部分涉及其它因素的身份验证体系,可以采用扩充实时数据携带量的模式进行数据互动,如带自动计费模式的城市公交账号管理系统、银行交易平台等,为了防止数据被篡改,推荐使用特定协议,扩大互动数据中的携带数据数量,短程局域通讯口可采用携带1-8组32位实时数据来满足需求;在短程局域通讯模式中,异步串行通讯口的数据合成与接收格式与无线电微波通讯口完全相同,解锁模块对每组互动数据的开始时刻是以接收到从非1+32格式到1+32格式的数据开始进行记录:前4组1+32制式的数据依次是中继序号、锁控序号、解锁序号、互动地址数据,第5-20组为合成的动态加密代码,第21组开始为携带数据,当串行数据识别模块的第3路窄脉冲输出高电平时,作为数据接收完毕的标记信号;在非解锁互动数据传输模式,前3组数据的定义完全相同,第4组数据为32位的指令代码,其中高16位均为低电平数据,低16位为指令代码,后续若还有数据,其数据性质由指令代码定义,这里不再进行详细描述。根据短程局域通讯模式的特征,只要在传输过程中,串行数据识别模块的第3路窄脉冲输出端不输出高电平脉冲,传输数据针对的闪存模块就不会产生变化,只要在数据传输不产生卡顿,就能够进行大规模的数据传输,动态加密源代码导入的传输可以通过短程局域模式进行传输,只需要负责进行解锁终端数据导入的中继终端匹配相应的缓冲存储器及导入数据管理机制,同样可以实现集群锁控中心与解锁终端在中继终端的配合下,远距离进行同步数据的导入,在集群锁控模式的数据导入时,推荐由集群锁控中心进行动态加密源代码的设置,用户端的解锁终端通过中继终端进行解锁模式的动态加密源代码导入。

通用型远程通讯口支持通过互联网进行互动数据传输的一种互动通讯模式,与采用无线电微波通讯口的直接互动和短程局域模式不同,需要符合互联网传输协议;因为合成的动态加密代码具有很多的不确定因素,且原本就推荐使用无序代码作为动态加密源代码,为了防止合成的动态加密代码被误识别为恶意代码或敏感代码,在进行传输前需要将互动代码进行固定模式的转换,再通过互联网进行传输,接收终端需要将接收到的数据进行还原之后再输入缓冲存储器,之后再传输到动态加密体系的指定位置,因此,推荐采用将相邻的数据以每4位二进制代码为基本单元,加上固定代码合成8位二进制数据(1字节),然后将包含锁控序号、解锁序号、互动地址数据、合成代码、实时携带数据,共计5个组成部分打包成小文件,结合互动双方的远程通讯序号,通过远程通讯口进行传输;4位二进制代码具有16种组合模式、加上使用固定模式的起始代码和结束代码,总共18种有效组合,即进入互联网传输的动态加密数据采用以字节为基本单位进行传输,每个字节的数据代表18种含义,通过这种转换制式可以从根本上防止不可预知的动态加密合成代码被误识别为恶意代码的可能,而且数据增长量也比较少,包含互动双方的终端序号、2个字节的起止代码,每组数据在26-258个字节之间,以每8个字节为基本梯级变化单位;通过这种转换制式可以从根本上防止不可预知的动态加密合成代码被误识别为恶意代码的可能。

远程互动模式中,互动数据的结构推荐采用动态加密互动起始代码、接收远程终端序号、发送远程终端序号、锁控序号、解锁序号、互动数据、携带数据、动态加密结束代码的顺序进行传输;其中接收远程终端序号、发送远程终端序号均采用32/64位的结构进行编制,集群锁控中心的远程终端序号推荐使用固定的32位制式,搭载复合模块的便携式智能终端和小型控制中心的远程终端序号采用32/64位双制式,推荐将32位二进制代码转换成2*4+8*3位的结构,即远程终端序号编制采用2位十六进制数据加8位八进制数据的结构,或者4位十六进制数据加16位八进制数据的结构;第1位十六进制数据中,“0-9”之间代表复合模块(便携式终端)序号;“A-E”之间代表小型控制中心;“F”为集群锁控中心的专用序号;复合模块和小型控制中心的远程序号均采用不可更改的芯片序列号,无需注册,直接生效,集群锁控中心的后28位二进制数据为可设置序列号数据,需注册激活。复合模块和小型控制中心的第2位十六进制数据中,“1-F”为32位远程终端序号的起始代码,“0”为64位远程终端序号的起始代码;集群锁控中心采用恒定的32位序号结构,第2位数据中“0-D”为普通机构团体的序号,上限约为2.35亿个地址位,“E”为公众机构的专用序列代码,上限约为1677万个地址位;“F”为金融机构专用代码,上限约为1677万个地址位。通过前两位十六进制数据,可以快速判定互动远程终端的性质,减少被蒙骗的机会。

远程通讯口只支持解锁互动和不涉及闪存模块擦写权限的指令传输,在远程通讯口的SRAM缓冲存储器均采用2*32*32位的缓冲结构,可存储两组互动数据,在完成1组数据的收发后向数据管理模块发出请求,在等待期间可以进行下一组数据的写入,每组互动数据中包含互动对方的远程终端序号在内,不能超过32组32位的数据,不支持针对闪存模块的远程擦写操作;互动加密源代码在互联网中传输存在泄漏的风险,且远程操作具有隐蔽性,因此不支持通过远程进行动态加密源代码的擦写操作,但可以通过远程通讯口进行闪存模块解锁功能的冻结或解除冻结,在解锁终端遗失后可以关闭锁控中心执行解锁请求。

在复合模块和小型控制芯片的远程通讯口中,都设置了一套被叫状态的保护机制,通过通讯录、被叫互动记录、主叫互动记录三方组合,构成被叫状态的互动序号筛选机制,只有在这三方记录中已有的主叫远程序号才能申请解锁互动,不在记录名单中的远程终端不能直接进行解锁互动,但可以通过远程通讯口输入8位十六进制的固定密码获得进入被叫记录名单的权利,通讯录只能通过无线电微波通讯口进行设置;如小型控制中心芯片一般用于个人居家智能控制等经常无人值守的环境,主要工作在被动工作状态,推荐采用64+8+7的互动管理体系,即通讯录可记录64个互动远程终端序号,主叫模式记录最近8个有效被叫名录,被叫模式记录7组有效被叫名录和最近1条临时被叫名录,在进行远程互动序号搜索时,首先搜索通讯录,然后是主叫名录,最后才是被叫名录,在搜索计数器的计数值停留在最大数值前,可进行解锁互动,若达到最大值,解锁互动申请被屏蔽,开启访问密码验证模式,并回复固定密码输入提示代码,只有固定密码验证成功,才会启动移位寄存器,将被叫名录依次移动一个地址位,该互动代码才能获得解锁互动权限,如果不能通过验证,临时名录会被下一组输入的远程互动序号覆盖,不会记录入被叫名录。复合模块的被叫状态可通过远程通讯口输入固定密码,或者通过次级解锁后在复合模块所依托的智能终端上直接点击授权加入被叫名单,两种方式同时有效,且对通讯录的容量进行了扩容,推荐容量可到达256组,获得互动权限认可的主被叫名录为32+31,外加1个最近被叫的临时记录远程序号,总共320个远程序号的记录体系,与小型控制中心相同,临时记录远程序号没有互动权限,但具备输入申请固定密码的权限,通过固定密码认证可加入正式被叫名录,获得解锁互动权限。

1.锁控芯片:是互动式动态加密体系中最基础的应用,只有一套互动通讯口,可通过无线电微波通讯口、或通过集成电路引脚进行数据传输的有线异步串行通讯口,与解锁类型的动态加密体系内终端互动,推荐使用32-128MB的闪存,组成64-256组加密模块,主要用于对特定目标的安全防护管理,包含简单的开关功能控制和复杂指令的遥控;简单控制主要是通过小型继电器控制电磁阀进行机械锁具的分合控制;复杂锁控就是通过互动代码交换过程中携带的32位二进制数据作为遥控指令数据,或者以解锁模块的地址序号作为指令输出数据,数据所代表的意义由互动双方自行定义,带单通道距离测量模块,互动距离在27米以内,可分为极简结构、通用结构和专用结构三大体系,部分芯片可调整携带数据携带量。

2.解锁芯片:通用型便携式终端自带无线充电电源,无外置电路接口;推荐配置为0.5-2GB的闪存模块,可为1020-4092个协议锁控终端提供解锁服务,与其它设备进行数据交换均采用微功率无线电微波通讯模式,在无干扰的空旷环境互动距离在50-100米左右,由数据合成核心和与之匹配的外围电路构成;闪存模块被划分成两个区域,锁控模式用于保护所有闪存模块的存储安全,无解锁授权的时候不能进行修改或删除,防止恶意破坏;解锁芯片只能和锁控终端或者复合模块进行数据交换,把动态加密体系内的锁具解锁、会员序号验证、门禁序号验证、公司通勤卡验证、城市通账号验证、社保卡账号验证、医疗就诊卡账号验证、银行卡账号验证等等用于权限验证的的动态加密模块集中在一起,实现近距离的无线互动,其它专用型解锁芯片根据用途适当更改外围配置,便携式解锁终端的结构简单,无外部人机接口端口,需要访问安全防护的解锁模块或写入新的解锁模块时,通过无线电微波通信口输入4位十六进制固定密码进行解锁,固定密码的输入间歇周期为5秒以上,解锁后的有效性时间推荐为90秒(15个密码输入间歇周期),在解锁状态才能访问广域账号和其它防护型解锁模块,携带数据为电池电量、闪存模块使用量等常规参数,在必要时由具有人机接口功能的锁控终端提醒充电。

3.复合模块:主要用于便携式通讯终端的安全防护和附带解锁功能,集成在智能手机、POS机、PDA等终端的核心芯片内,属于功能最全面的互动式混淆型动态加密模块;推荐集成在大规模闪存芯片中,可以直接控制芯片中动态加密模块之外的其它模块的安全防护,如应用在智能终端的主存储器中,未解锁的情况下限制模块外围存储器的全部读写权限或局部权限,可以使整个智能终端只能运行在安全模式或者不能运行;复合功能模块是锁控系列中的一种非独立的功能模块,采用崁入式集成电路生产工艺,将其集成在智能设备的重要组成元件内,其锁控防护体系具有对所属芯片的防护输出,以及动态加密互动数据扩展通道与外围功能模块链接,借助智能终端的远程通讯功能,可与远程终端的对应互动加密体系进行远程互动,提供解锁服务或接受解锁服务,并具备中继服务服务。推荐512MB的闪存形成1024个独立闪存模块,带自身安全防护的8套高级锁控模块和16套专用锁控模块以及40套常规状态下使用的次级锁控模块,960个解锁模块,可为协议锁控终端提供解锁服务;高级权限密码用于管理闪存模块的擦写管理,专用模块的解锁输出作为独立输出,根据需要控制对应的输出端,同时对于专用模块的互动数据通过专用通道转化为专用文件进行存储;次级锁控用于管理所属芯片的安全防护以及专用模块及解锁模块的写入及运作权限管理,在没有获得次级解锁权限时,不能访问防护型解锁模块,也不能写入新的解锁数据模块;无线电微波通讯口可直接与互动范围内的各种体系内终端互动,通过远程通讯口可以与协议型集群锁控中心连接,实现有限的中继管理互动,也可以与远程锁控终端或解锁终端互动;复合终端可根据需要独立调整针对特定互动终端的实时数据携带量,接收的互动数据中携带的数据量为自适应状态,上限为每组互动数据之和为32组32位数据。复合模块分享闪存芯片的一部分存储资源,另外一部分闪存则用作智能设备可以访问管理的存储器,闪存的两部分在读写管理上相互独立,主要用于所属芯片的安全防护,带单通道距离测量模块,互动距离在27米以内。

4.小型控制芯片:是一种复合功能结构的独立工作型芯片,除解锁工作模式、锁控工作模式等一对一的互动功能外,还具备域内互动、互动中继通讯等特殊用途,支持远程通讯互动,内置三维定位模块,可实现4*15/4*255的三维空间区域定位,标准互动距离在38米以内,可扩展到76米,推荐配置512MB的闪存模块,带自身安全防护的8套高级锁控模块和56套常规状态下使用的次级锁控模块,可为704个协议锁控终端提供解锁服务,256个域内互动模块可实现联动控制及近距离的自动链接控制,域内互动是小型控制芯片的特有功能,部分三维定位输出数据在解锁验证成功时可作为引导特定域内互动锁控单元的解锁启动信号,实现自动链接解锁。小型控制芯片主要用于居家智能控制和汽车的智能控制,用户只需与中心芯片建立身份验证关系,由中心芯片负责与指令执行单元的权限调配,可以减少权限赋予的麻烦,局部锁控元件或解锁终端出现损坏后可独立更换局部硬件,重新建立一组新的动态加密源代码就可以实现完整的权限变更,不用传统应用中的整体更换,如居家智能控制时,家庭成员都只需要1套中心芯片的解锁密码就可以操控自己权限范围内的所有房门、箱柜等锁控终端,以及电视剧、洗衣机、空调暖气、智能插座等支持遥控功能的电器设备,不需要进行各个终端的单独链接,在遗失或损坏了任意终端,硬件更新后,只需更新一套解锁模块数据就可以使原终端完全失效,新的终端完全生效。

5.集群锁控芯片,推荐内置64GB-1TB的闪存,用于群体性用户群的身份验证管理,在数据使用性质上分为3个区域,分别是高级管理模块区域、管理区域、用户身份验证模块区域,其中高级管理模块区域为固定的8个锁控模块,其中第一模块为生产厂家的预设密码专用位置,为用户提供中继后备支持,另外7个位置为集群锁控中心的高级管理权限专用闪存模块,不支持远程互动模式;管理区域为动态可调格式,可根据需要设置管理区域的数量在8-248个连续地址位的闪存模块,以8的倍数为单位,在获得高级管理权限后进行设置;用户身份验证模块区域为管理权限区域后的所有模块。主要用于住宅小区、写字楼、机关学校、停车场、商业联盟、公共体系、广域联盟等机构用来对成员身份的防伪验证,具有不可复制的防伪功能,和固定密码匹配使用能够使安全防护能力更加强大,使用多组专用数据通讯口。集群锁控芯片的通讯口分为内置无线电微波通讯口(A类)和短程局域模式通讯口(B类)两组种类型的互动通讯口,以及验证通过的用户序号及携带数据专用的异步串行输出口(C类);B类和C类通讯口都使用有线通讯模式,通过集成电路引脚进行信号传输,其中B类通讯口至少都拥有4组以上的匹配量。A类通讯口只能访问闪存模块阵列中的最低256个地址位的闪存模块,其中前8个地址位可使用任意单功能锁控类解锁序号组合模式,之后的闪存模块均使用统一的闪存模块地址数据作为32位解锁序号的较低位置数据,8个高级权限闪存模块的前3组写入管理模式与单功能锁控模式相似;高级权限区域的删除和管理区域的写入/删除需高级权限区域的多方联合认证模式,需要3组以上的高级管理权限模块处于解锁状态,才能删除或写入256个闪存模块的内容以及芯片的外围参数设置,无线电微波通讯口带单通道距离测量模块,互动距离在27米以内;B类通讯口只能访问闪存模块阵列中第9个之后的所有模块,不能访问最低地址位的8个闪存模块,擦写权限通过芯片的外围参数设置确定,最多可删除第17个之后的所有模块,通过外围参数设置确定管理区域与用户区域的划分界线,管理区域的闪存模块只能在高级权限的多方认证下进行擦写管理,管理区域解锁成功后的携带数据通过内置缓存后作为用户区域的管理指令,不能对外输出;用户区域的闪存模块擦写管理,是在管理区域获得验证通过时的携带数据中进行指令下达,解锁成功后通过C类通讯口将验证结果输出到芯片外,输出数据组成结构根据需要进行统一设置;短程局域通讯口采用可设置的统一格式进行互动数据管理,前缀数据和后续实时携带数据都可以根据需要进行自定义设置,但总数限制在13组之内,加上动态加密体系的19组互动数据,总量限制在32*32之内(一般的门禁体系只需21*32位),互动数据管理模式采用直接锁定闪存模块地址位模式,根据闪存模块阵列的地址数据线数量,将32位的解锁序号的对应数据与闪存模块阵列数据线对应,直接使用解锁序号作为互动模块的地址数据,根据集群锁控芯片的数据结构,将32位解锁序号中超过闪存模块地址数据的高位数据作为前缀代码,只有在前缀代码通过验证后才认可后续的闪存模块地址数据,启动后续数据的认证程序,通过不同的前缀数据编制,可以将集群锁控芯片进行的并行扩展,配合与之匹配的集群锁控中心管理芯片,一般可管理256个集群锁控芯片,采用配置1TB闪存模块的集群锁控芯片构成集群锁控中心,可构成用户成员数高达5.36亿的集群锁控中心。

6.集群锁控中心管理专用扩展芯片(简称中心管理芯片),扩展芯片的一种主要应用分支,主要用于集群锁控中心的总体协调管控,推荐内置1-4GB和64GB-1TB两个数量级的闪存,分别用于普通集群锁控中心和需要涉及海量指令执行终端的集群锁控体系,无线电微波通讯口作为芯片管理设置的专用通道,无线电微波通讯口带单通道距离测量模块,互动距离在27米以内;有线通讯口分为7种类型,A类为与集群锁控芯片通讯互动专用;B类为远程互动专用通讯口,不涉及针对中心管理芯片中与C区闪存模块进行解锁服务的指令传输,分为并行机构专用远程通讯口和普通用户专用远程通讯口两个权限等级;C类为中继终端与集群锁控中心互动的短程局域模式通讯口,集群锁控中心接受解锁服务;D类为集群锁控中心向中继终端下达指令通讯互动专用,集群锁控中心提供解锁服务,配置数量与C类通讯口相同,与C类通讯口关联匹配;E类为远程通讯口通过身份验证后的请求数据输出专用单向通讯口,与集群锁控芯片的用户验证结果输出口并联,作为协同集群锁控中心之间资源共享的专用通讯口;F类为集群锁控中心向中继终端下达指令的通讯口,根据外围参数设置,可直接作为启动F区进行主动解锁的单通道单向接口,也可以作为B区解锁互动通道,在B区解锁成功后携带数据引导F区对应模块进行解锁互动;G类为中心管理芯片之间直接互动的短程局域通讯口,主要用于集群锁控中心之间通过专用数据通道的共享用户数据互动。芯片的数据合成核心的闪存模块分为六个功能区,A区为芯片自身设置防护专用,由最低地址位的8个闪存模块作为高级权限专用模块,高级权限闪存模块的管理模式与集群锁控芯片完全相同,只有在获得多方认证之后,才能进行高级权限区域的闪存模块进行擦除和其它区域的闪存模块进行擦写操作及外围参数设置,B区为芯片运行权限管理区域,由8个闪存模块作为运行权限专用模块,可设为要求获得多方认证之后F区域才能进入运作状态、或由B区解锁成功的携带数据控制F区的运作及输出携带数据,这两个区域都只能通过无线电微波通讯口进行互动及参数设置;在获得多方认证后的高级管理权限下进行C、D、E、F四个区域的分界位置划分,在B区获得认证后,F区域的闪存模块才能进入工作状态,在C区解锁成功的携带数据指令下可以对F区进行擦写授权,C区为接受中继终端请求的专用防护区域,通过B、C类通讯口提供锁控模式互动的区域;D区为集群锁控芯片的管理区域,通过A类通讯口为集群锁控芯片提供解锁服务;C区与D区配合实现类似小型控制芯片中的域内互动的模式,在C区的锁控模式在解锁成功时,携带的实时数据通过专用ALU处理后,启动D区的指定模块,为对应的集群锁控芯片中的管理区提供解锁服务;E区为向中继终端或其它集群锁控中心提供解锁服务的闪存模块区域;F区为向远程终端提供解锁服务的闪存模块区域,在解锁回复代码中携带来自F类单向通讯口的实时携带数据。无线电微波通讯口与A、B类锁控模块互动采用与单功能锁控芯片相似的互动模式,只能与16个闪存模块进行解锁互动;通过集成电路引脚链接的5类有线通讯口中,除远程互动通讯口采用符合互联网数据传输协议的数据传输模式外,其它4类通讯口的互动均采用实时数据格式的1+32位的数据传输方案,采用由解锁序号锁定闪存模块的方案进行闪存模块的快速锁定,在每个通讯口的并行数据缓冲区域都设置了1个ALU,对解锁序号时序的数据进行快速识别和转换,初步判定是中继数据还是直接互动数据,中继数据则确定转接通讯口并发出链接请求;在实际应用中根据需要整体协调闪存模块的使用性质分配。

在不涉及收费或需要进行其它复杂处理的应用中(如门禁控制系统、打卡考勤系统等),可将中心扩展芯片的F类通讯口与集群锁控芯片的C类通讯口连接形成闭环控制,构成完整的集群锁控中心,这种集群锁控中心一般只需匹配1-4GB闪存的中心扩展芯片;对于涉及其他参数的应用,则需要将两者的通讯口与上级管理系统连接,安全防护体系体系只负责用户的防伪身份校验和指令的安全传递;在银行体系、公交体系、能源供给体系等需要连接众多中继终端或指令执行元件的应用中,推荐使用配置64GB-1TB的闪存,如银行需要为每个POS机提供解锁密码,为POS机打印回执单提供可靠依据,公交集群锁控中心需要向各个公交车或进出口闸门提供开启指令或及提示参数等,控制目标数量众多的就推荐使用高容量闪存。

7.中继型区域管理专用扩展芯片(简称片区管理芯片),扩展芯片的一种主要应用分支,主要用于分支机构的总体协调管控,推荐内置0.5-1GB的闪存,在集群锁中心与解锁终端之间建立短程局域模式的互动桥梁,用于集群锁控中心下属的服务网点的人机接口设备管理和互动数据协调,采用可设置中继终端序号的模式与集群锁控中心互动,具备四方通讯功能,无线电微波通讯口以锁控终端的模式与解锁终端采用20*32位制式互动,在集群锁控中心与解锁终端之间搭建互动桥梁或者直接与自身的解锁终端互动,缓冲模块支持同时与16320*36(255*64)个位于三维定位区域内的解锁终端进行身份验证的数据互动,每个定位区域分配16个解锁序号缓冲存储,最高地址位不接受1+34格式的写入指令,在互动数据传输格式时导入解锁序号;中继型有线通讯口通过短程局域模式与集群锁控中心的短程局域通讯口互动,兼做搭建普通成员与机构中心的桥梁和系统管理请求通道,4个闪存模块可为集群锁控中心管理芯片提供解锁并提出请求;指令传达通讯口通过短程局域模式与集群锁控中心的指令下达区域互动,接收锁控中心的解锁服务及指令执行;有线型域内互动通讯口可与最多1020(255*4)个锁控型子终端进行主动性的解锁及实时数据交换互动,即主动输出3*32位制式的解锁申请代码输出请求,不接收指令格式的解锁请求代码。芯片的数据合成核心分为六个功能区,A为芯片自身设置防护专用,由最低地址位的8个闪存模块作为高级权限专用模块,高级权限闪存模块的管理模式与集群锁控芯片完全相同;B区为芯片运行权限管理区域,第9-16个模块作为高级管理员专用区,同样要求获得三方认证之后,芯片才能进入运作状态;C为员工身份校验专用区;D区为接接收集群锁控中心指令的专用区域,E区为集群锁控芯片的管理区域解锁服务,F区为域内互动的指令下达区域,以实际需要配合三维定位模块进行最多4个空间层面的划分,每个空间层面最多使用255个闪存模块;C区与F区配合,在结合三维定位模块实现类似小型控制芯片中的域内互动的模式,在C区的锁控模式在解锁成功时,启动F区的指定模块,实现员工通道门禁的开启或指定设备的特定权限开启;D区与F区配合,在结合三维定位模块实现类似小型控制芯片中的域内互动的模式,在D区的锁控模式在解锁成功时,携带的实时数据通过专用ALU处理后,启动F区的指定模块,为对应的子终端锁控芯片提供解锁服务,下达来自集群锁控中心的指令。无线电微波通讯口与A、B区域的锁控模块互动采用与单功能锁控芯片相似的互动模式,只能与16个闪存模块进行解锁互动;通过集成电路引脚链接的3类有线通讯口,均采用实时数据格式的1+32位的数据传输方案,采用由三维定位模块锁定闪存模块的方案进行闪存模块的快速锁定,在每个通讯口的并行数据缓冲区域都设置了1个ALU,对解锁序号时序的数据进行快速识别和转换,根据需要整体协调闪存模块的分配。A、B、C区域工作在锁控模式,D、E、F区域工作在解锁工作模式;三种有线通讯口都支持携带实时数据可调的规则,统一设置携带1/4组32位的实时互动数据。推荐匹配0.5-1GB的闪存,内置三维定位模块,可实现4*255的三维空间区域定位,标准互动距离在38米以内,可扩展到76米。

8.中继型门禁体系专用扩展芯片,扩展芯片的一种主要应用分支,主要用于通行权限的身份验证和管理,在集群锁控中心与解锁终端之间建立短程局域模式的互动体系,具备三方通讯功能,无线电微波通讯口以锁控终端的模式与解锁终端采用20*32位制式互动,在集群锁控中心与解锁终端之间搭建互动桥梁或者直接与自身的解锁终端互动,缓冲模块支持同时与每个三维定位区域内的最多16个解锁终端进行身份验证的数据互动;中继型有线通讯口通过短程局域模式与集群锁控中心采用21*32位制式互动,搭建普通成员与机构中心的桥梁,锁控型有线通讯口通过短程局域模式与集群锁控中心的指令下达区域采用20*32位制式互动,推荐匹配32-64MB的闪存,集成与解锁终端直接无线通讯互动的通讯电路,数据缓存电路以及与集群锁控中心进行数据交换的通讯电路,是为解锁终端与集群锁控中心建立互动桥梁,为集群成员提供身份验证和执行成员请求等任务,内置三维定位模块,可实现4*15的三维空间区域定位,标准互动距离在38米以内,可扩展到76米。

9.极简型遥控芯片,内置512KB的双联动闪存,只支持1组互动加密数据存储,主要用于各种机械和电气设备的标配锁控型遥控器;这种遥控芯片的相互兼容性低,但简单的结构可以降低制造成本,且安全防护能力不会受到影响,闪存内存储相关设备的一组高级管理权限的锁控数据。

应用模式分类:应用模式的分类是通过解锁序号的组合形式进行分类的,推荐使用以十六进制解锁序号的第一位数据来划分,“0-9”为广域账号模式、“A、B”为公众账号模式、“C、D”为集群锁控序号模式、“E、F”为单功能锁控序号模式,其中“A、C、E”为开放工作模式,只要解锁芯片处于工作状态,接收到对应锁控序号的解锁申请代码,就会自动回复解锁序号;另外13个序号则需要在授权之后才能做出回复,但在进行数据输出时,非广域账号模式的解锁序号输出时,对数据结构进行了固定修改、前4位组合为“A、C、E”分别代表3种模式的解锁序号、不会出现“B、D、F”开始的解锁序号,这样每个非广域账号模式的锁控序号下属最多具有28位二进制代码的解锁序号,约2.68亿个普通用户序号。

单功能锁控模式(32+32位)主要用于个人物品的锁控:如房屋门窗、车辆门窗及发动机、箱柜、行李箱等的机械锁控,以及手机、电脑、PDA等智能设备的电子功能锁控等,复合功能模块、小型控制芯片、集群锁控芯片的高级管理权限模块、扩展芯片的高级管理权限模块等非群体性身份验证的应用都归类在单功能锁控模式。

集群锁控(32+32位),主要用于小区物业、写字楼、公司内部通道,停车场、机构成员等具有一定群体成员数量的中小型机构的成员身份验证;集群锁控的解锁模式与单功能锁控模式在工作模式上基本相同,区别仅在于34位解锁请求数据中的2位锁控模式数据值不同,解锁序号由集群中心统一设定,较低位置的解锁序号数据与闪存模块的地址序号一致,有利于锁控终端的提高索检效率;机构内同等权限的普通成员数量一般在几千至几百万之间,上限不超过2.68亿。

公众账号(16+32位):为社会公众体系的身份校验账号,解锁终端验证公众账号时只需验证32位锁控序号的前16位;可以分为公众交通和医疗就诊以及能源供给体系等社会公众体系的区域化智能管理,集群锁控芯片组通过中继终端进行匹配,可实现信息的共享与网络化实时管理,社会公众体系与集群锁控模式基本相同,区别在于锁控模式数据值不同,采用另外一种互动制式,同样用于身份验证;成员涵盖范围高于集群锁控体系,机构规模更大、但数量较少、采用更加简短的机构代码便于识别;每个机构的普通成员数量一般几十万以上,低于2.68亿(2的28次方);可以是针对地域性质(如城市内公交、地铁)或行业性质(长途铁路客运、民航客运)的区域划分,推荐使用16位的机构代码;在少量针对海量用户群的公众体系(能源、运输),可以采用16位的机构代码加机构内的区域代码(以适当的地域为分界)的模式组成最多32位的区域机构代码,下属子机构的上限为65536(2的16次方)个,每个区域机构的客户成员数量可达2.68亿,同样可以构成具有海量管控能力,以区域机构管理为主,必要时跨区进行身份验证,既能实现资源共享,同时可以缓解各集群锁控中心在峰时的通讯压力。

广域账号体系(64位):账号采用复合模式将集团机构代码与成员序号合并成广域账号,进行身份验证;建立初级互动时只需验证前2位工作模式代码,不涉及锁控序号,因此任意解锁终端都可以与任意的中继终端建立初级互动;成员涵盖范围包含整个社会中需要进行身份验证,需要资源共享的成员,没有真正的机构中心、由众多遵循相同协议的广域子中心共同建立,广域账号体系由广域子中心为局域主体,拥有相应机构代码,下属众多广域子中心的成员;成员所拥有的广域账号由广域子中心的机构代码和隶属于该广域子中心的成员序号构成,统一采用64位二进制的代码作为广域账号,广域子中心中使用适当规模的集群锁控芯片阵列构成身份验证中心,通过中继终端与用户的解锁终端实现互动进行身份验证。广域账号体系为海量用户管理体系,采用这种近乎永不重复的动态密码对登录的账号进行不间断的身份验证,关键性指令都只能在密码互动时的携带数据发出,安全系数远远高于现阶段采用的安全体系,主要为金融体系和生活交流平台使用,可以防止任何使用虚假身份进行非法活动的可能。

综上所述,以上列举了9类芯片的结构和功能简介,以及4种应用模式,两者结合的相互辐射作用下,构成一套由互动加密体系内多种功能芯片组合互动,以锁控终端或解锁终端为基本成员的互动型安全防护体系或安全的遥控指令互动体系,该套体系的技术特点是以封闭式单向型闪存为动态加密源代码存储介质,匹配固定功能的外围功能电路将闪存包围起来构成数据合成核心,没有现在主流应用的可编程逻辑电路的灵活多变性,也正因为灵活度有限,不可修改的数据合成核心的运作机制,可以杜绝漏洞出现,通过闪存芯片存储动态加密源代码,具有灵活多变性,固定的外围电路可以保证动态加密核心的运行机制不能被篡改,不可以直接输出未混淆的动态加密源代码,可以针对目前各种比较普遍的隐蔽性技术性入侵手段,采用动态加密与互动期间连续解锁维持开放功能,每次解锁时间约0.03毫秒,同一锁控终端的相邻解锁周期限制在每秒2-3次,解锁循环周期约为解锁时间的1-1.5万倍,近距离上千对终端同时段进行互动都能够互不干扰;单功能锁控模式成功解锁可延续开锁时间在12个解锁互动周期,约5秒,在此期间锁控终端会控制双方互动,但连续互动失败次数只要不超过12个次,都不会影响互动双方的操控协议持续有效,无需目前主流的操控性开锁、关闭等操作,不用担心遗忘或隐蔽性干扰,可以有效防护常规隐蔽性的入侵手段,保护个人物品的安全,构成一种适用于各个领域的安全防护网络,提高不同应用领域之间的资源共享与兼容,即方便快捷、又安全可靠;对于账户管理类应用,则以解锁成功的携带数据作为请求参数,同样具有极高安全防护能力,快速变化的互动加密合成代码可以保证每次解锁互动代码的变化都无迹可寻,且近乎都是一次性互动代码,不惧任何偷窥手段,起到搜索防伪验证的效果,可有效保证各类账户的安全;因为解锁终端采用有源的无线电微波通讯的集中自动应答管理,信号传输的互动距离可高达百米半径(目前常用的无源型卡片互动距离一般只有几厘米),可以让用户告别大堆卡片、钥匙的存放管理以及使用时的寻找操作,锁控终端可调距离的互动模式能够尽可能的减少用户的持卡感应、刷卡、插播钥匙等操作,只有在人多复杂的公交车刷卡时需要近距离感应以表明刷卡行为外,其它应用都可以在用户只要随身携带解锁终端,接近到设定互动范围就可以自动确认的目的,简化用户操作程序,可以将便携式解锁终端固定在皮带扣等随身不易丢失的用品或配饰上,减少解锁终端遗失损坏的可能,使日常生活体验更加安全便捷。规模化使用这套安全防护体系,细微到远程开关灯具、调节空调温度,安全到银行账号资金的安全防护、车辆、住宅的防盗,便捷一键在手,可操控周围的一切可操控物品,轻松到外出时不必携带大堆的各种卡片、钥匙,实现真正意义上的便捷数码化生活,且不必担忧木马软件、干扰器等非法入侵者惯用的恶意性隐蔽手段的威胁。只需在互动双方植入1套动态加密源代码,进行简单的学习或导入专用软件实现无线遥控甚至远程遥控,对优化人们的日常生活,告别寻找钥匙、卡片、遥控器的烦恼,不用担心遗忘或隐蔽干扰,提高安全防护能力和方便快捷的体验,其相对低廉的成本和小巧的体积以及每个体系内芯片都具有和多个对应终端互动的辐射性兼容功能,加上极高安全防护能力,使其具有巨大的市场发展前景,拥有广阔的应用领域。

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