专利名称：密钥产生器与其产生方法
技朮领域本发明是有关于一种密钥的产生方法，且特别是有关于一种利用录制系统噪声来产生密钥的方法。
背景技朮在1918年美国电话电报公司(AT & T)的费南(G.Vernam)和美国陆军通讯兵团的J.O.Mauborgne少校发明了号称「不可解」的密码，也就是后来所称的「费南密码」。不过，这个密码并不怎么实用，因为发送者与收受者需事先都知道一大堆随机码所组成用来译码的「密钥」，才能阅读对方送来的讯息。问题是，密钥的长度不但必须和通讯的讯息一样长，并且密钥中的每一个「衬垫字符(Pad)」都是独一的，不可以被重复使用。不过，当时还不能证实这个密码真的无法破解。也许正因如此，刚发现时并没有引起很大的骚动。军人及政客仍然使用一些比较差的密码来通讯。
一直到了1940年代，数学上才证明了费南密码确实无法破解的这个性质。1949年，当时在贝尔实验室的C.Shannon发表了一篇文章指出，如果密钥的长度比通讯的讯息短，无论用多复杂的编码方法，某些信息无可避免的还是要泄露出去了。这也就是为何费南密码能做到无法破解的原因，就是因为他用了「无限长」的密钥。
虽然费南密码技术在理论上无法破解，但是要如何高度随机地产生大量的数字来产生所需要的密钥，就成为一个很头痛的问题。
发明内容本发明的目的就是在提供一种密钥产生器和方法，其可以不用复杂的数学公式，就能够高度随机地产生大量的数据码，以组成用来加密的密钥。
本发明提供了一种密钥产生器，可以适用在一电子装置上，包括了音效处理单元、密钥暂存器和处理模块。其中处理模块会控制音效处理单元录制电子装置系统上的噪声，并且依据所录制的噪声而产生数个数据码。接着，处理模块会将这些数据码依序存放至密钥暂存器内来产生密钥。
在本发明的实施例中，处理模块包括密钥编码单元和主控单元。其中，密钥编码单元用来将音效处理单元所录制的噪声加以编码，并且将编码的结果存放至密钥暂存器内以产生密钥。而主控单元则用来控制密钥编码单元对音效处理单元所录制的噪声进行编码，并且从密钥暂存器中撷取密钥输出。
在较佳的情况下，本发明还包括一缓冲器，配置于密钥暂存器和处理模块之间，以用来暂存上述的数据码。
另外，上述的音效处理单元包括一受话器，其配置在电子装置的电源处或是接地端，用来录制电子装置的电源处或接地端附近的系统噪声。
在本发明的实施例中，上述的处理模块更耦接一客户端。当客户端对本发明提出一呼叫指令时，处理模块就会将密钥暂存器所储存的资料提供给客户端。一般来说，客户端可以是一应用程序。另外，处理模块可以利用软件方式来实现。
从另一观点来看，本发明提供一种密钥的产生方法，其同样适用于一电子装置。本发明所提供的产生方法包括先录制电子装置上系统的噪声来产生密钥。接着，检查已产生的密钥的长度是否符合一预设长度。当已产生的密钥的长度不符合预设长度时，则重复上述产生密钥的步骤。而若是已产生的密钥的长度符合预设长度时，则输出已读取的密钥。
而上述产生密钥的步骤，更包括了录制电子装置的系统的噪声，并依据所录制的噪声而产生数个数据码至一缓冲区内。接着，依据电子装置的系统时序，而将缓冲区内所储存的数据码存入一密钥暂存器内，以产生密钥。然后检查密钥暂存器内是否还有空间，当密钥暂存器内还有空间时，则重复以上的步骤。
其中，在将数据码存入该密钥暂存器的步骤中，当电子装置的系统时序为奇数时，则从缓冲区内第0个位的数据码开始，每8个数据码为一组依序移至密钥暂存器内。相对地，当电子装置的系统时序值为偶数时，则从缓冲区内第1个位的数据码开始，每8个数据码为一组依序移至该密钥暂存器内。
在本发明的实施例中，上述的电子装置可以是个人数字助理(PDA)。
综上所述，本发明是利用录制电子装置上的系统噪声来产生密钥。而由于噪声具有高度地随机性，因此本发明不需要复杂的数学公式，就可以随机地产生大量的数据码来组成所需要的密钥。
为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下
图1绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种密钥产生器的架构方块图。
图2绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种密钥的产生方法的步骤流程图。
图3绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种依据噪声来产生密钥的步骤流程图。
具体实施方式图1绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种密钥产生器110的架构方块图。请参照图1，密钥产生器110可以适用在例如个人数字助理(PDA)等的电子装置上，而用来产生系统所需的密钥，以对某一资料进行加密。在较佳的情况下，本发明所的密钥产生器110所产生的密钥，可以使用在费南密码中，然而并不以此来限定本发明。
密钥产生器110耦接至客户端130，一般来说，客户端130可以是一应用程序。当客户端130需要使用密钥来对一资料进行加密时，可以产生一呼叫指令给密钥产生器110以取得所需要的密钥。
在密钥产生器110中，包括了处理模块120，其耦接了音效处理单元112，并且也耦接了缓冲器114和密钥暂存器116。其中，音效处理单元包括了至少一受话器(未绘示)，配置在例如电子装置的电源处或是接地端，以用来录制电子装置的系统噪声。而处理模块120则依据音效处理单元112录制的噪声，而产生密钥给客户端130。
在处理模块120中，包括了主控单元122和密钥编码单元124。在本实施例中，处理模块120可以利用软件的形式来实现。也就是说，处理模块120可以是一段程序，其中主控单元122可以是主程序，而密钥编码单元124则可以是一段线程(Thread)。
当客户端130呼叫密钥产生器110以产生所需要的密钥时，主控单元122就会控制密钥编码单元124将音效处理单元112所录制的系统的噪声转换成数个数据码，并将这些数据码暂存在缓冲器114内。然后，依据电子装置的时序值，缓冲器114内所暂存的数据码会依照一定的顺序储存在密钥暂存器116内以形成密钥。此时，主控单元122就会从密钥暂存器116内取出密钥，并且将其输出至客户端130。
在本发明的实施例中，缓冲器114和密钥暂存器116的大小皆为4096字节(Bytes)，并且密钥暂存器116可以是一先进先出暂存器(FIFO)。
图2绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种密钥的产生方法的步骤流程图。请合并参照图1和图2，当主控单元122如步骤S201所述，接收到由客户端130所输出的呼叫指令时，则处理模块120就会如步骤S203所述，控制音效处理单元112开始录制电子装置上的系统噪声。
此时，密钥编码单元124会依据音效处理单元112所录制的系统噪声，而产生所需的密钥。接着，主控单元122就会如步骤S205所述，从密钥暂存器116内读取已产生的密钥。然后执行步骤S207，就是检查已读取的密钥的长度是否符合一预设长度。假设此密钥是要被使用在费南密码上，则密钥的长度就必须和要加密的资料的明文有同等的长度。
假设主控单元122发现，所读取的密钥长度还未与预设长度相等(也就是步骤S207所标示的“否”)，则会重复执行步骤S203~S207等步骤，以产生与预设长度相等的密钥。反之，假设主控单元122发现，所读取的密钥长度已经与预设长度相等(也就是步骤S207所标示的“是”)，则如步骤S209所述，会将已读取的密钥输出给客户端130。
图3绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种依据噪声来产生密钥的步骤流程图。请合并参照图1和图3，当处理模块120控制音效处理单元112如步骤S301所述，开始录制电子装置上的系统噪声时，密钥编码单元124会如步骤S303所述，依据音效处理单元112所录制系统噪声，而产生数据码至缓冲器114内。此时，本发明会如步骤S307所述，检查电子装置的系统时序值是否为奇数。
当系统时序值为奇数时(也就是步骤S307所标示的“是”)，则本发明会如步骤S309所述，将储存在缓冲器114内的数据码从第0个位开始，每8个位的数据码为一组，依序移至密钥暂存器116内以组成所需的密钥。相对地，若是系统时序值为偶数时(也就是步骤S307所标示的“否”)，则本发明会如步骤S311所述，将储存在缓冲器114内的数据码从第1个位开始，每8个位的数据码为一组，依序移至密钥暂存器116内以产生所需的密钥。
接着，本发明会检查密钥暂存器116内是否还有多余的空间，也就是步骤S313所述。若是密钥暂存器116内还有多余的空间时(也就是步骤S313所标示的“是”)，则可以重复步骤S301~S313所述的步骤。反之，若是密钥暂存器116内已经没有多余的空间时(也就是步骤S313所标示的“否”)，则存在密钥暂存器116内的密钥就如步骤S314所述，等待主控单元122来进行读取。
综上所述，本发明至少有以下优点1.由于本发明是利用录制系统噪声来产生密钥，因此本发明不需要很复杂的数学公式，就可以快速地产生大量数据码作为密钥。
2.由于本发明所产生的密钥是以噪声为基础而产生，因此本发明在产生密钥的过程中不受人为外力的影响，而具有可靠的随机性。
权利要求
1.一种密钥产生器，适用于一电子装置，其特征在于其包括一音效处理单元，用以录制该电子装置系统上的噪声；一密钥暂存器，用以储存该密钥；以及一处理模块，用以依据该音效处理单元所录制的噪声而产生数个数据码，并将这些数据码依序存放至该密钥暂存器内以产生该密钥。
2.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该处理模块包括一密钥编码单元，用以将该音效处理单元所录制的噪声加以编码，并将编码的结果存放至该密钥暂存器内以产生该密钥；以及一主控单元，用以控制该密钥编码单元对该音效处理单元所录制的噪声进行编码，并从该密钥暂存器中撷取该密钥输出。
3.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该的密钥产生器更包括一缓冲器，配置于该密钥暂存器和该处理模块之间，用以暂存这些数据码。
4.如权利要求3所述的密钥产生器，其特征在于该缓冲器的大小为4096字节。
5.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该密钥暂存器的大小为4096字节。
6.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该音效处理单元包括一受话器，配置在该电子装置的电源处，用以录制该电子装置的电源处的噪声。
7.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该音效处理单元包括一受话器，配置在该电子装置的接地端，用以录制该电子装置的接地端的噪声。
8.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该处理模块更耦接一客户端，当该客户端对该密钥产生器提出一呼叫指令时，该处理模块就会将该密钥暂存器所储存的资料提供给该客户端。
9.如权利要求8所述的密钥产生器，其特征在于该客户端包括一应用程序。
10.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该密钥暂存器为一先进先出暂存器。
11.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该电子装置为个人数字助理(PDA)。
12.如权利要求1所述的密钥产生器，其特征在于该处理模块以软件方式实现。
13.一种密钥的产生方法，适用于一电子装置，其特征在于该方法包括下列步骤录制该电子装置上系统的噪声来产生该密钥；检查已产生的密钥的长度是否符合一预设长度；当已产生的密钥的长度不符合该预设长度时，则重复产生该密钥的步骤；以及当已产生的密钥的长度符合该预设长度时，则输出已读取的密钥。
14.如权利要求13所述的密钥的产生方法，其特征在于产生该密钥的步骤，更包括下列步骤录制该电子装置的系统的噪声；依据所录制的噪声而产生数个数据码至一缓冲区内；依据该电子装置的系统时序，而将该缓冲区内所储存的这些数据码存入一密钥暂存器内，以产生该密钥；检查该密钥暂存器内是否还有空间；以及当该密钥暂存器内还有空间时，则重复以上步骤。
15.如权利要求14所述的密钥的产生方法，其特征在于产生该密钥的步骤，其中在将数据码存入该密钥暂存器的步骤中，当该电子装置的系统时序值为奇数时，则从该缓冲区内第0个位的数据码开始，每8个数据码为一组依序移至该密钥暂存器内。
16.如权利要求14所述的密钥的产生方法，其特征在于产生该密钥的步骤，其中在将数据码存入该密钥暂存器的步骤中，当该电子装置的系统时序值不为奇数时，则从该缓冲区内第1个位的数据码开始，每8个数据码为一组依序移至该密钥暂存器内。
17.如权利要求14所述的密钥的产生方法，其特征在于该缓冲区的大小为4096字节。
18.如权利要求14所述的密钥的产生方法，其特征在于该密钥暂存器的大小为4096字节。
19.如权利要求13所述的密钥的产生方法，其特征在于录制该电子装置的噪声的步骤，包括录制该电子装置的电源端附近的噪声。
20.如权利要求13所述的密钥的产生方法，其特征在于录制该电子装置的噪声的步骤，包括录制该电子装置的接地端附近的噪声。
21.如权利要求13所述的密钥的产生方法，其特征在于该电子装置包括个人数字助理(PDA)。
全文摘要
本发明提供一种密钥产生器，可以适用在一电子装置上，包括了音效处理单元、密钥暂存器和处理模块。其中处理模块会控制音效处理单元录制电子装置系统上的噪声，并且依据所录制的噪声而产生数个数据码。而处理模块包括了密钥编码单元和主控单元。其中，密钥编码单元用来将音效处理单元所录制的噪声加以编码，并且将编码的结果存放至密钥暂存器内以产生密钥。而主控单元则用来控制密钥编码单元对音效处理单元所录制的噪声进行编码，并且从密钥暂存器中撷取密钥输出。
文档编号H04L9/10GK1870495SQ20051003480
公开日2006年11月29日 申请日期2005年5月27日 优先权日2005年5月27日
发明者郭幸评 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司, 神达电脑股份有限公司