專利名稱：微控制器的指令加密裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種指令加密裝置，特別是一種微控制器的指令加密裝置。
背景技術(shù)：
隨著深亞微米CMOS集成電路生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，微控制器(簡(jiǎn)稱MCU ) 的數(shù)據(jù)處理及流程控制的能力也大大增強(qiáng)，應(yīng)用程序會(huì)越來越多、越來越復(fù) 雜，MCU的應(yīng)用程序的價(jià)值就越高，需要對(duì)其采取保密措施?，F(xiàn)有對(duì)應(yīng)用程 序指令加密的操作類似于如圖1所示情況。程序指令和指令中的加密位同時(shí) 輸入到一多路選擇器內(nèi)，例如若指令中的加密位為1,則該指令不能通過多 路選擇器輸出至端口；若指令中的加密位為0,則證明程序指令未被加密， 可以輸出至端口。在該指令加密的搡作中，若選擇加密，則程序中所有指令 都被加密，而且加密方式相同，不論加密方式有多復(fù)雜， 一旦該密碼被破譯， 則所有程序指令都會(huì)被正確讀取，密碼保護(hù)級(jí)別較低。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種微控制器的指令加密裝置，可對(duì)程序中的 所有指令選擇性加密，并且采用多種加密方式，使得密碼被破譯的可能性降 低，提高密碼保護(hù)的級(jí)別。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的，本實(shí)用新型提供的微控制器的指令加密 裝置，包括用于通過查詢從數(shù)據(jù)線傳輸來的程序指令的加密標(biāo)志位來判斷 所述程序指令是否要執(zhí)行加密操作的第一判斷單元；用于獲取從所述第一判斷單元輸出的程序指令，并選取與要執(zhí)行加密操作的程序指令的加密標(biāo)志位 的值相對(duì)應(yīng)的加密方式對(duì)所述程序指令進(jìn)行加密操作的加密單元，與所述第
一判斷單元相連接；所述判斷單元與加密單元置于微控制器的內(nèi)核內(nèi)。
該微控制器的指令加密裝置還包括用于存儲(chǔ)加密指令的存儲(chǔ)單元，與 所述加密單元相連接；用于從所述存儲(chǔ)單元中提取程序指令，并通過對(duì)所述 程序指令的加密標(biāo)志位的值判斷獲取所述程序指令的加密方式的第二判斷單 元，與所述存儲(chǔ)單元相連接，置于所述微控制器的內(nèi)核內(nèi)；用于接收所述程 序指令，并對(duì)所述已加密指令，釆用與所述第二判斷單元判斷出的加密方式 相對(duì)應(yīng)的解碼方式進(jìn)行解碼的解碼單元，與所述第二判斷單元相連接，置于 所述微控制器的內(nèi)核內(nèi)；用于對(duì)解碼后的所述程序指令進(jìn)行機(jī)器碼譯碼，并 將所述機(jī)器碼輸出到所述內(nèi)核中的其他操作單元的譯碼單元，與所述解碼單 元相連接，置于所述微控制器的內(nèi)核內(nèi)。
該微控制器的指令加密裝置進(jìn)一步還包括用于讀取所述程序指令的用 戶端端口，與所述存儲(chǔ)單元相連接；用于選通未加密指令輸出到所述端口、 阻斷加密指令輸出到所述端口的多路選擇器，置于所述存儲(chǔ)單元與所述端口 間的傳輸通道上。
本實(shí)用新型的微控制器的指令加密裝置通過其內(nèi)部設(shè)有的判斷單元及加 密單元，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序中的所有指令選擇性加密，并且采用多種加密方式， 使得密碼被破譯的可能性降低，提高密碼保護(hù)的級(jí)別。


圖l為現(xiàn)有^U空制器的指令加密方式示意圖2為本實(shí)用新型微控制器的指令加密裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型微控制器的指令加密裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的微控制器的指令加密裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括用于通 過查詢從數(shù)據(jù)線傳輸來的程序指令的加密標(biāo)志位來判斷所述程序指令是否要 執(zhí)行加密操作的第一判斷單元11;獲取從所述第一判斷單元輸出的程序指令， 并選取與要執(zhí)行加密操作的程序指令的加密標(biāo)志位的值相對(duì)應(yīng)的加密方式對(duì) 所述程序指令進(jìn)行加密操作的加密單元12，所述加密單元12與第一判斷單 元11相連接；所述第一判斷單元11與加密單元12置于微控制器的內(nèi)核1內(nèi)。
通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)降谝慌袛鄦卧?1的程序指令中包含有一加密標(biāo)志位， 該加密標(biāo)志位用于標(biāo)識(shí)某條程序指令是否需要被加密，若需要加密，還可以 標(biāo)識(shí)采用何種方式進(jìn)行加密。例如該標(biāo)志位置00,則該條程序指令不一皮加 密；若為Ql,則采用某一種對(duì)應(yīng)的加密方式進(jìn)行加密操作；若為10，則采用 另一種加密方式對(duì)該程序指令進(jìn)行加密操作；若為ll,則再更換一種加密方 式對(duì)該程序指令加密。上述的加密方式可以為現(xiàn)有加密方式中的一種。當(dāng)任 意選擇一條程序指令2，該程序指令2有一加密標(biāo)志位21,然后將該程序指 令2通過數(shù)據(jù)線傳入微控制器內(nèi)核1內(nèi)的第一判斷單元11,第一判斷單元11 對(duì)程序指令2的加密標(biāo)志位21進(jìn)行判斷，根據(jù)該加密標(biāo)志位21的值來判斷 該程序指令2是否需要進(jìn)行加密操作，如果需要，再判斷該值所對(duì)應(yīng)的加密 方式，將判斷結(jié)果及程序指令2送入力。密單元12,若判斷該程序指令2不需 要進(jìn)行加密操作，則加密單元不對(duì)該程序指令2進(jìn)行任何操作，直接送出； 若判斷該程序指令2需要進(jìn)行加密操作，則由加密單元12按照第一判斷單元 11的判斷結(jié)果采用相應(yīng)的加密方式對(duì)該程序指令2進(jìn)行加密操作，該加密方 式為加密單元中所"i殳置的多種加密方法中的一種。
該微控制器的指令加密裝置可以對(duì)用戶任意選擇程序中的某些指令進(jìn)行 加密操作，并且對(duì)各條指令所加密碼采用不同的加密方式，使得其他用戶想 要得到程序中的指令信息時(shí)需要知道所有加密的指令所采用的加密方式，并 逐一進(jìn)行解碼，若其他用戶只能破譯出一部分加密的指令，則其他加密指令
仍然不能被讀取，增強(qiáng)了密碼保護(hù)的級(jí)別。
如圖3所示，該微控制器的指令加密裝置中還要包括用于存儲(chǔ)程序指令 2的存儲(chǔ)單元3，與加密單元12相連接，在該存儲(chǔ)單元3中以一定的順序存 儲(chǔ)所有的程序指令2，其中有一部分指令是經(jīng)過加密的，有些是沒有加密的； 還包括用于從存儲(chǔ)單元3中提取程序指令2,并通過對(duì)程序指令2的加密 標(biāo)志位的值判斷獲取程序指令2的加密方式的第二判斷單元13，與存儲(chǔ)單元 3相連接，置于微控制器的內(nèi)核l內(nèi)；用于接收程序指令2，并對(duì)采用加密方 式進(jìn)行加密的程序指令2 ，采用與第二判斷單元13判斷出的加密方式相對(duì)應(yīng) 的解碼方式進(jìn)行解碼的解碼單元14，與第二判斷單元13相連接，置于微控 制器的內(nèi)核l內(nèi)；用于對(duì)解碼后的程序指令進(jìn)行機(jī)器碼譯碼，并將機(jī)器碼輸 出到內(nèi)核1中的其他4喿作單元的譯碼單元15,與解碼單元14相連接，也置 于微控制器的內(nèi)核1內(nèi)。
在該微控制器的內(nèi)核1內(nèi)的解碼/譯碼裝置，可對(duì)存儲(chǔ)單元3中存儲(chǔ)的加 密的程序指令2進(jìn)行解碼操作，使該微控制器可以正確讀出所有程序指令。 第二判斷單元13從存儲(chǔ)單元3中讀出程序指令，對(duì)該程序指令的加密標(biāo)志位 進(jìn)行判斷，例如如圖3中的程序指令2的加密標(biāo)志位21標(biāo)識(shí)了該程序指令已 被加密，第二判斷單元13通過對(duì)該加密標(biāo)志位21的值的判斷，告知解碼單 元14判斷結(jié)果，即對(duì)程序指令2采用哪種與加密方式對(duì)應(yīng)的解碼方法對(duì)該程 序指令2進(jìn)行解碼操作；解碼單元14將已解碼的程序指令2發(fā)送到譯碼單元 15,由譯碼單元15對(duì)該程序指令2進(jìn)行譯碼操作，以便微控制器內(nèi)的其他操 作單元讀取、操作；然后將該程序指令2輸出到微控制器內(nèi)的其他操作單元。
用于讀取程序指令2的用戶端端口 4，與存儲(chǔ)單元3相連接；在存儲(chǔ)單 元3與端口 4間的傳輸通道上還有一用于選通未加密指令輸出到端口 4、阻 斷加密指令輸出到端口 4的多路選擇器5,該多路選擇器5的控制端也由程 序指令2中的加密標(biāo)志位21進(jìn)行開通和關(guān)斷的控制，若要輸出至端口 4的指 令未加密，則該指令可以通過端口4被用戶讀取；若要輸出至端口4的指令
已加密，則該指令不可以通過端口 4被用戶讀取。
該微控制器的指令加密裝置可保護(hù)內(nèi)部的程序指令不能夠被其他用戶惡
微控制器內(nèi)部的程序指令。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非 對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行 修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1、一種微控制器的指令加密裝置，其特征在于包括用于通過查詢從數(shù)據(jù)線傳輸來的程序指令的加密標(biāo)志位來判斷所述程序指令是否要執(zhí)行加密操作的第一判斷單元；用于獲取從所述第一判斷單元輸出的程序指令，并選取與要執(zhí)行加密操作的程序指令的加密標(biāo)志位的值相對(duì)應(yīng)的加密方式對(duì)所述程序指令進(jìn)行加密操作的加密單元，與所述第一判斷單元相連接；所述判斷單元與加密單元置于微控制器的內(nèi)核內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微控制器的指令加密裝置，其特征在于還包 括用于存儲(chǔ)所述程序指令的存儲(chǔ)單元，與所述加密單元相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微控制器的指令加密裝置，其特征在于還包括用于從所述存儲(chǔ)單元中提取程序指令，并通過對(duì)所述程序指令的加密標(biāo) 志位的值判斷獲取所述程序指令的加密方式的第二判斷單元，與所述存儲(chǔ)單 元相連接，置于所述微控制器的內(nèi)核內(nèi)；用于接收所述程序指令，并對(duì)釆用加密方式進(jìn)行加密的程序指令，采用 與所述第二判斷單元判斷出的加密方式相對(duì)應(yīng)的解碼方式進(jìn)行解碼的解碼單 元，與所述第二判斷單元相連接，置于所述微控制器的內(nèi)核內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微控制器的指令加密裝置，其特征在于還包 括用于對(duì)解碼后的所述程序指令進(jìn)行機(jī)器碼譯碼，并將所述機(jī)器碼輸出到 所述內(nèi)核中的其他操作單元的譯碼單元，與所述解碼單元相連接，置于所述 微控制器的內(nèi)核內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微控制器的指令加密裝置，其特征在于還包 括用于讀取所述程序指令的用戶端端口，與所述存儲(chǔ)單元相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微控制器，其特征在于還包括用于選通未 加密指令輸出到所述端口、阻斷加密指令輸出到所述端口的多路選擇器，置 于所述存儲(chǔ)單元與所述端口間的傳輸通道上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微控制器的指令加密裝置，包括用于通過查詢從數(shù)據(jù)線傳輸來的程序指令的加密標(biāo)志位來判斷所述程序指令是否要執(zhí)行加密操作的第一判斷單元；用于獲取從所述第一判斷單元輸出的程序指令，并選取與要執(zhí)行加密操作的程序指令的加密標(biāo)志位的值相對(duì)應(yīng)的加密方式對(duì)所述程序指令進(jìn)行加密操作的加密單元，與所述第一判斷單元相連接；所述判斷單元與加密單元置于微控制器的內(nèi)核內(nèi)。本實(shí)用新型的微控制器提供的微控制器的指令加密裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)程序中的所有指令選擇性加密，并且采用多種加密方式，使得密碼被破譯的可能性降低，提高密碼保護(hù)的級(jí)別。
文檔編號(hào)G06F21/00GK201188222SQ20072019930
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者岳衛(wèi)杰, 張繼文, 陳光勝 申請(qǐng)人:上海海爾集成電路有限公司