Устройство управления кодовым замком

 

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к кодовым замкам . Изобретение позволяет исключить компрометацию кода, используемого для доступа к защищаемому объекту, а также подделку ключа, хранящего данный код. В расстыкованном состояннн защита Ът снятия копий кодов с ключа и ответной части обеспечивается путем наложения на коды соответствия и код ключа на сумматорах 5 и 9 по модулю два в блоке 14 сложения случайных последовательностей, формируемых генераторами 8 и 13 случайных чисел. В состыкованном состоянии между ключом и ответной частью происходит обмен кодами соответствия, хранящимися в блоках 10, 2, 3 и 11 памяти. Если коды соответствия ответной части идентичны кодам соответствия ключа, то код ключа, поступающий в ответную часть, не искажается. Условия идентичности кодов ключа и ответной части проверяются на сумматорах 4 и 6 по модулю два. Кроме того, для исключения возможности подделки ключа используются разнородные операции наложения случайных последовательностей на коды соответствия и код ключа . Код ключа поступает в ответную часть, складываясь со случайными последовательностями на арифметическом сумматоре, реализованном в блоке 14 сложения. В замке выделение кода ключа из случайной последовательности осуществляется в блоке 15 вычитания, после чего он записывается .в регистр 16 и после окончания цикла считывания выдается через элемент И 17 на выход устройства. Для синхронизации работы устройства служит блок 7 синхронизации . 2 3. п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 Е 05 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 У с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4163328/40-12 (22) 15.12.86 (46) 30.11.88. Бюл. № 44 (72) М. Н. Бобов и С. П. Клокоцкнй (53) 683.338 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1388531, кл. Е 05 В 41/00, 22.10.86. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОДОВЫМ ЗАМКОМ (51) Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к кодовым замкам. Изобретение позволяет исключить компрометацию кода, используемого для доступа к защищаемому объекту, а также подделку ключа, хранящего данный код. В расстыкованном состоянии зашита Ьт снятия копий кодов с ключа и ответной части обеспечивается путем наложения на коды соответствия и код ключа на сумматорах 5 и 9 по модулю два в блоке 14 сложения случайных последовательностей, формируемых генераторами 8 и 13 случайных чисел. В состыкованном состоянии между ключом и

„„SU„.1441043 A 1 ответной частью происходит обмен кодами соответствия, хранящимися в блоках 10, 2, 3 и 11 памяти. Если коды соответствия ответной части идентичны кодам соответствия ключа, то код ключа, поступающий в ответную часть, не искажается. Условия .идентичности кодов ключа н ответной части проверяются на сумматорах 4 и 6 по модулю два.

Кроме того, для исключения возможности подделки ключа используются разнородные операции наложения случайных последовательностей на коды соответствия и код, ключа. Код ключа поступает в ответную часть, складываясь со случайными последовательностями на арифметическом сумматоре, реализованном в блоке 14 сложения. В замке выделение кода ключа из случайной последовательности осуществляется в блоке

15 вычитания, после чего он записывается .в регистр 16 и после окончания цикла считывания выдается через элемент И 17 на выход устройства. Для синхронизации работы устройства служит блок 7 синхронизации. 2 з. п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1441043

Наименование Первый

Блок, Р

Второй Третий вход вход

Выход

Первый блок памяти

Второй блок памяти

KC1k

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от несанкционированного доступа, в частности, к кодовым замкам.

Целью изобретения является повышение секретности.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока сложения; на фиг. 3 — схема блока вычитания.

Устройство управления кодовым замком содержит электрический раз ьем 1, блок 2 памяти кода соответствия, блок 3 памяти кода ключа, первый сумматор 4 по модулю два, второй сумматор 5 по модулю два, третий сумматор 6 по модулю два, блок 7 синхронизации, генератор 8 случайных чисел, четвертый сумматор 9 по модулю два, второй блок

10 памяти кода соответственно, блок 11 памяти кода замка, дополнительный блок 12 памяти, дополнительный генератор 13 случайных чисел, блок 14 сложения, блок 15 вычитания, регистр 16, элемент И 17.

Блок сложения содержит первый одноразрядный сумматор 18, второй одноразрядный сумматор 19, первый D-триггер 20, второй D-триггер 21 элемент НЕ 22, элемент И 23, элемент 24 задержки.

Блок вычитания содержит первый сумматор 25 по модулю два, второй сумматор 26 по модулю два, первый, второй, третий, четвертый В-триггеры 27 — 30, элементы HE 31 и 32, элемент 33 задержки, элемент И 34.

Устройство функционирует следующим образом.

В исходном состоянии сигналом с выхода блока 7 синхронизации элемент И 17 закрыт и информация из ответной части на защищаемый объект не выдается. При состыковке ключа с ответной частью срабатывает концевой переключатель блока 7 синхронизации и последний с некоторой задержкой начинает вырабатывать тактовые импульсы

Tl и Т2. Тактовые импульсы Tl и Т2 поступают на входы блоков 10, 2, 3, 11 и 12 памяти и генераторов 8 и 13 случайных чисел, блоков сложения 14 и вычитания 15. Тактовые импульсы Т2 выдаются на синхронизирующий вход регистра 16. По первому такту Tl первый разряд кода соответствия считывается из блока 10 памяти, складывается по модулю два в сумматоре 9 с первым разрядом случайной последова ельности, формируемой генератором 8, и выдается на выход ответной части. По этому же такту первый разряд кода соответствия считывается из блока 2 памяти и складывается по модулю два на сумматоре 4 с суммой, поступившей из ответной части. В случае идентичности кодов соответствия, хранящихся в блоках 10 и 21 памяти ответной части и ключа соответственно, на выходе сумматора 4 по модулю два выделяется первый разряд случайной последовательности, формируемой генератором 8.

15 KpoMe Toro, oo nepBOMQ TBKTy Tl перчый разряд кода соответствия, хранимого в блоке 3 памяти, поступает на сумматор 8 по модулю два, где суммируется с первым разрядом случайной последовательности, формируемой генератором 13, и поступает на

20 выход ключа. Первый разряд случайной последовательности из генератора 13 подается также на блок 14 сложения, где, складываясь с первым разрядом кода ключа, считываемого по такту Tl из блока 12 памяти, и первым разрядом случайной последовательности, формируемой генератором 8, выдается на выход ключа.

Одновременно с этим, первый разряд кода соответствия считывается из блока 11 памяти и складывается по модулю два с суммой, поступающей из ключа. В случае идентичности кодов соответствия, хранимых в блоках 3 и 11 памяти, на выходе сумматора 6 выделяется первый разряд случайной последовательности, формируемой генератором 13, который поступает на блок 15 вычитания. На второй вход блока 15 вычитания поступает первый разряд случайной последовательности, формируемой генератором 8, а на третий вход — сумма первых разрядов этих же последовательностей с первым разрядом кода ключа. В результате первый разряд кода ключа поступает на вход регистра 16 и по такту Т2 записывается в его первый разряд.

Аналогичный процесс происходит по второму такту Tl и Т2.

В таблице приведены состояния на выходах и входах блоков на i-ом такте.

1441043

Продолжение таблицы

1? 11 г

3 4 5 6

Третий блок памяти — КС21, Четвертый блок памяти — KC2i.

Первый сумматор по модулю два

KC1i. СЧ1 — КС1 О+

9СЧ1

Второй сумматор по модулю два

КС1. КС1 О+

ЯСЧ1ь

Третий сумматор по модулю два

KC2i. СЧ11.

KC2i О+

ЯСЧ2 1

Четвертый сумматор по модулю два КС 1ь

СЧ2(КС2 Q+

ЯСЧ2

Дополнительный блок памяти

KKi

Первый генератор случайных чисел

СЧ1 ь

Второй генератор случайных

СЧ?ь чисел

СЧ1 СЧ2ь KKj, СЧ1ь+

+СЧ2 -КК

Блок сложения

Блок вычитания

СЧ1 СЧ2 CR1i.+

+СЧ2ь+

+KKi

Из анализа таблицы видно, что при состыковке ключа с ответной частью в случае идентичности кодов соответствия, хранимых в ключе и ответной части, в регистр 16 записывается истенный код ключа. Если коды соответствия не совпадают, что происходит при использовании чужого ключа, код ключа, поступающий в регистр 16, искажается и, следовательно, доступа к защищаемому объекту не происходит. 55

После приема кода ключа полностью в регистр 16 процесс обмена ключа с ответной частью прекращается, и с блока 7 синП р и м е ч а н и е. КС

СЧ

КК

O+ код соответствия; случайное число; код ключа; сумма по модулю два; арифметическая сумма. хронизации на элемент И 17 поступает сиг нал разрешения выдачи кода ключа на защищаемый объект. После этого работа устройства заканчивается.

Таким образом, выдача кодов соответствия из ответной части в ключ и из ключа в ответную часть происходит в замаскированном виде, что не позволяет получить их в явном виде при подключении к ответной части или ключу специально изготовленных устройств. Выдача кода ключа из ключа в ответную часть происходит также в замаскированном виде, и вскрыть его невозможно.

1441043

С другой стороны использовать стратегию снятия «слепка» (как в прототипе) в данном случае не имеет смысла, так как состояние генераторов случайных чисел постоянно меняется и «слепок» будет отражать только реакцию ключа или ответной части на момент «снятия слепка». В прототипе реакция ключа на тестирующий сигнал всегда одна и та же, тогда как в предлагаемом ключе в каждый момент времени она разная. Устранить же влияние генераторов 8 и 13 на выдаваемые ключом и ответной частью последовательности путем использования операции сложения по модулю два (как в прототипе) невозможно из-за разнородности операций, выполняемых сумматорами 9 н 15 и блоками сложения 14 и вычитания 15. Перечисленные преимущества обеспечивают более высокую секретность устройства по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

1. Устройство управления кодовым замком, содержащее электрический разъем, к первой паре контактов которого подключены входы первого блока памяти кода соответствия и блока памяти кода ключа, выходы которых подключены соответственно к первому входу первого сумматора по модулю два, и первому входу второго сумматора по модулю два, выход второго сумматора по модулю два соединен с второй парой контактов электрического разъема, к которой подключен первый вход третьего сумматора по модулю два, блок синхронизации, генератор случайных чисел, первый вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, четвертый сумматор по модулю два, к первому входу которого подключен выход второго блока памяти кода соответствия, вход которого соединен с входом блока памяти кода замка, выход четвертого сумматора по модулю два соединен через третью пару контактов разъема с вторым входом первого сумматора по модулю два, второй вход четвертого сумматора по модулю два соединен с выходом генератора случайных чисел, отличающееся тем, что, с целью повышения секретности, оно содержит дополнительный блок памяти, дополнительный генератор случайных чисел, блок сложения, блок вычитания, регистр, элемент И, причем второй выход блока синхронизации подключен к первому входу элемента И, к второму и третьему входам которого подключены первый и второй выходы регистра, к первому входу которого подключен третий выход блока синхронизации, первый выход блока синхронизации дополнительно соединен с входом блока памяти кода замка, вторым входом блока памяти кода соответствия и через первую пару контактов разъема соединен с первым входом блока сложения, выход третьего сумматора по модулю два соединен с первым входом блока вычитания, к второму входу которого подключен выход генератора случайных чисел, к третьему входу подключен первый выход блока синхронизации, к четвертому входу подключен через четвертую пару контактов электрического разъема выход блока сложения, к второму входу блока сложения подключен выход первого сумматора по модулю два, к третьему входу блока сложения подключен выход дополнительного генератора случайных чисел и второй вход второго сумматора по модулю два, к четвертому входу блока сложения подключен выход дополнительного блока памяти, входом соединенного с первой парой контактов электрического разъема.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок сложения содержит первый и второй одноразрядные сумматоры, первый и второй Е)-триггеры, элемент НЕ, элемент И, элемент задержки, причем первый вход первого

20 сумматора является третьим входом блока, второй вход является вторым входом блока, первый выход соединен с вторым входом второго сумматора, первый вход которого является четвертым входом блока, первый выход второго сумматора соединен с первым

)« входом элемента И, второй вход которого является первый входом блока и соединен с входом элемента НЕ и входом элемента задержки, выходом соединенного с третьим входом элемента И, выход которого является выходом блока, второй выход первого сумматора соединен с D-входом первого D-триггера, С-вход первого D-триггера подключен к выходу элемента НЕ и С-входу второго Dтриггера, D-вход которого соединен с вторым выходом второго сумматора, а выход — с третьим входом второго сумматора, выход первого D-триггера соединен с третьим входом первого сумматора.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вычитания содержит первый и второй сумматоры, первый, второй, третий и четвертый D-триггеры, первый, второй элементы НЕ, элемент задержки, элемент И, причем первый вход первого сумматора является первым входом блока, второй вход является вторым входом блока, первый выход первого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора через первый элемент НЕ, второй выход первого сумматора соединен с D-входом первого 0-триггера, С-вход которого подключен к С-входам второго и третьего D-триггеров и выходу

gp второго элемента НЕ, вход которого является третьим входом блока и подключен к входу элемента задержки и первому входу элемента Vi, вторым входом подключенного к выходу элемента задержки, а выходом — к Свходу четвертого D-триггера, В-вход кото55 рого соедичен с первым выходом второго сумматора, второй выход которого соединен с

D-входом третьего D-триггера, выход третьего D-триггера соединен с третьим входом

7 второго сумматора, первый вход которого подключен к выходу второго D-триггера, D-вход которого является четвертым входом бло1441043

8 ка, выход первого триггера соединен с третьим входом первого сумматора, выход четвертого триггера является выходом блока.

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6106/35

Составитель A. Захарченко

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4