專利名稱：微型計(jì)算機(jī)軟硬盤保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)附加保護(hù)裝置，具體地說是一種微型計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)裝置。
微型計(jì)算機(jī)存貯信息的裝置是硬盤，在開放性和專業(yè)性應(yīng)用的環(huán)境中“染毒”的主要入口點(diǎn)是軟盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤一旦遭破壞或被非法修改則整個(gè)系統(tǒng)將處于癱瘓。(1)現(xiàn)有的防毒技術(shù)著眼于防治內(nèi)存型和文件型病毒，對(duì)于破壞硬盤型病毒基本上無能為力。(2)在大量開放型實(shí)驗(yàn)室中，人為對(duì)硬盤上的系統(tǒng)信息(主引導(dǎo)、可執(zhí)行文件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等)的誤刪除以及各種各樣的病毒的交叉感染，這些現(xiàn)有的防毒技術(shù)是解決不了的。(3)在專業(yè)化使用的系統(tǒng)中，未經(jīng)許可的軟件通過微機(jī)軟盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入系統(tǒng)，有可能使系統(tǒng)癱瘓。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種使軟盤驅(qū)動(dòng)器的存取格式特殊化和專業(yè)化的防護(hù)裝置，以使非法軟件無法進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)，從而達(dá)到保護(hù)硬盤和保證微機(jī)系統(tǒng)的安全之目的。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由邏輯門、譯碼器和存貯器連接構(gòu)成硬件主體，在存貯器前經(jīng)邏輯門還接有一JUMP接口電路，存貯器中存有軟硬盤保護(hù)程序，邏輯門和譯碼器與計(jì)算機(jī)地址線相接，存貯器與數(shù)據(jù)總線和地址總線相接。本裝置在微機(jī)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載，當(dāng)微機(jī)啟動(dòng)完成后，本裝置則自動(dòng)處于監(jiān)控狀態(tài)。這樣，在本裝置的程序控制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)微機(jī)硬盤可讀不可寫，對(duì)軟盤驅(qū)動(dòng)器的存取格式進(jìn)行奇異化處理。由此徹底杜絕非法外來軟件的侵入，防止了病毒感染和再傳染。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。


圖1是本實(shí)用新型的硬件電路圖。
圖2至圖4是本裝置的軟件程序框圖。
如圖1所示，本裝置硬件部分包括有邏輯門、譯碼器、存貯器和JUMP接口電路。邏輯門包括有兩與門IC1、IC2和一個(gè)或門IC5。譯碼器為IC3、IC4。IC3選用LS138芯片，IC4為由四個(gè)微型扳鍵開關(guān)接或門組成的地址譯碼器。存貯器包括有RAM存貯器IC7和EPROM存貯器IC8，IC7選用6114芯片，IC8選用27128芯片。IC8中固化著本裝置的軟件控制程序，IC7的主要作用，一是存放控制程序運(yùn)行中的變量值、原系統(tǒng)中斷向量值、堆棧等，二是利用剩余存貯空間進(jìn)行地址重疊，以檢測(cè)JUMP接口電路的開關(guān)特性。JUMP接口電路是由電源串接電阻R和JUMP開關(guān)后接地線，在電阻R和JUMP開關(guān)中間引線接與門IC6的一個(gè)輸入端，地址線A1 2接IC6的另一個(gè)輸入端。本裝置其他部分的具體連接方式是，地址線A18、A19接與門IC1，A16、A17接與門IC2，IC1、IC2的輸出接譯碼器IC3的E1、E2輸入端，地址線A13接IC3的A端。地址線A14-A17接地址譯碼器IC4的四個(gè)扳鍵開關(guān)，IC4的輸出接IC3的E3輸入端。IC3的Y1端輸出和JUMP接口電路的輸出分接或門IC5，IC5的輸出接RAM存貯器IC7的CS端，譯碼器IC3的Y0端輸出接EPROM存貯器IC8的DE端。IC7、IC8還分別與微機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線(DATA BUS)和地址總線(ADDRESS BUS)相接。
本裝置的工作過程主要分為加載過程和控制過程。如圖2所示，本裝置的加載過程主要在硬件的支持下，實(shí)現(xiàn)軟件控制權(quán)的截獲，即通過硬件使本裝置截獲系統(tǒng)對(duì)資源(硬盤、軟驅(qū)、RAM、ROM)訪問的低層控制權(quán)。在硬件電路中，由于譯碼器IC3的E1端為高電平有效，E2端為低電平有效。因此只有當(dāng)?shù)刂肪€的A1 8、A19同時(shí)為1，且A16、A17不能同時(shí)為1時(shí)，才允許IC3譯碼，即才可有條件啟動(dòng)本裝置的程序。也就是說當(dāng)A16-A19同時(shí)為高電平(此時(shí)段地址為F000H)時(shí)，本裝置不工作，由此保證了本裝置的工作段地址與系統(tǒng)ROM的段地址F000H不沖突。同時(shí)由于A18、A19同時(shí)為1時(shí)才能譯碼，即保證本裝置的工作段地址從C000H開始(因000H-B000H為系統(tǒng)占用)。IC4的設(shè)置，可使本裝置的啟動(dòng)地址從C000H開始是可調(diào)整的，保證了本裝置的兼容性和靈活性。在上述硬件說明基礎(chǔ)上，本裝置加載過程是，開機(jī)后，機(jī)器自檢，系統(tǒng)從擴(kuò)展ROM地址上(C000H后)檢測(cè)是否有外部設(shè)備，當(dāng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)本裝置后，即將控制權(quán)交給本裝置，執(zhí)行本裝置上設(shè)定的指定段地址處0偏移開始的加載程序。此時(shí)加載程序開始工作，首先獲得系統(tǒng)的引導(dǎo)中斷向量INT19H，并將其入口地址保存在本裝置的RAM中，然后將其入口地址修改成本裝置的后續(xù)加載程序入口，交由系統(tǒng)進(jìn)行DOS啟動(dòng)。當(dāng)引導(dǎo)成功后，本裝置由后續(xù)加載程序截獲DOS功能調(diào)用中的INT21H和ROM BIOS中的INT13H，先將其原入口地址存至本裝置RAM中，后改成本裝置的控制程序入口，使本裝置處于監(jiān)控狀態(tài)，至此完成整個(gè)加載過程。
由于本裝置在加載完成后，截獲了系統(tǒng)讀寫軟、硬盤的接口程序，使得系統(tǒng)對(duì)外存訪問處于本裝置的監(jiān)控之下。在本裝置的RAM中設(shè)有兩個(gè)標(biāo)志狀態(tài)字節(jié)，其中一個(gè)字節(jié)為寫入保護(hù)方式狀態(tài)字節(jié)，此字節(jié)的值是表明用戶可否對(duì)硬盤上的系統(tǒng)文件進(jìn)行寫操作(功能模塊1)。其中另一字節(jié)為軟驅(qū)讀寫格式狀態(tài)字節(jié)，此字節(jié)用來表明是否進(jìn)行奇異格式變換(功能模塊2)?？刂七^程如圖3、4所示，在取得新的INT21H入口后，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)寄存器，再根據(jù)保護(hù)方式狀態(tài)字節(jié)確定是否寫保護(hù)。如果狀態(tài)字節(jié)為1，則不可寫入，提示“非法寫入”，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)寄存器，返回。如果是專門用戶，可通過插入口令盤，使系統(tǒng)執(zhí)行其上的解鎖程序后，將狀態(tài)字節(jié)置0，此時(shí)方可對(duì)系統(tǒng)文件進(jìn)入寫操作，即恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)寄存器，調(diào)用原INT21H中斷向量，執(zhí)行寫操作。如果對(duì)軟盤進(jìn)行奇異格式變換，則調(diào)用功能模塊2。軟盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫格式狀態(tài)是由兩方面因素決定的，一是JUMP開關(guān)的開閉特性，二是用戶通過口令盤上的設(shè)置程序?qū)υ撟止?jié)的設(shè)置。當(dāng)JUMP開關(guān)閉合后，則說明用戶希望使用軟驅(qū)讀寫格式奇異化這一功能，而何時(shí)使軟驅(qū)讀寫格式奇異或正常，則是由讀寫格式狀態(tài)字節(jié)的值來決定的，亦即通過用戶口令盤上的設(shè)置程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)JUMP開關(guān)斷開時(shí)，則本裝置不執(zhí)行軟驅(qū)奇異格式這一功能，使該狀態(tài)字節(jié)失效。具體方式是，當(dāng)JUMP開關(guān)閉合，且讀寫格式狀態(tài)字節(jié)為“奇異”時(shí)，對(duì)軟盤的讀寫操作都是在本裝置的程序控制之下，對(duì)該寫入的內(nèi)容先利用密鑰進(jìn)行逆變換，而后交給系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)寫入的內(nèi)容利用密鑰進(jìn)行正變換，而后寫入外存。這樣就達(dá)到使其格式奇異的目的。密鑰應(yīng)由具有一定復(fù)雜程度的算法生成，否則易被破譯。
本裝置中的JUMP接口電路是為切換功能模塊而設(shè)計(jì)，其電路實(shí)現(xiàn)原理與常規(guī)讀三態(tài)門狀態(tài)的方法不同，而是利用RAM的地址重疊功能來判斷開關(guān)的開與關(guān)狀態(tài)。如圖1所示，由于JUMP接口電路的輸出經(jīng)或門IC5接譯碼器IC7的片選端CS，IC7的容量為8Kb，本裝置實(shí)際使用低4Kb。由圖可知，A12＝0時(shí)，尋址是IC7的低4Kb，A12＝1時(shí)，尋址IC7的高4Kb。當(dāng)JUMP開關(guān)斷開且A12＝1時(shí)，IC6為1，經(jīng)IC5相或后禁止IC7片選，即不可向高4Kb RAM寫入，如A12＝0，則可向低4Kb寫入。當(dāng)JUMP閉合時(shí)，無論A12＝1還是A12＝0，均可選中IC7，且此時(shí)高4Kb和低4Kb邏輯上是重疊的。由此可知，當(dāng)向RAM的低4Kb和高4Kb某一單元寫入一內(nèi)容后，再分別讀出，并比較是否一致，即可判明JUMP開關(guān)處于何種狀態(tài)。工作時(shí)，如將JUMP接口短接，則本裝置除提供硬盤保護(hù)功能之外，還提供軟驅(qū)專業(yè)化功能模塊；如若斷開JUMP接口，則本裝置只具有硬盤保護(hù)功能。這樣可使本裝置適用于不同的領(lǐng)域中，提高了本裝置的適應(yīng)性和靈活性。
本實(shí)用新型的著眼點(diǎn)在于保護(hù)硬盤和使軟盤驅(qū)動(dòng)器的存取格式特殊化、專業(yè)化，使病毒和人為對(duì)硬盤信息的破壞被拒之于外。由于使軟驅(qū)的存取格式奇異化(即只可對(duì)經(jīng)本軟驅(qū)處理過的軟盤讀寫)，特殊行業(yè)可自成系統(tǒng)，非法軟件無法進(jìn)入，從而保證了微機(jī)系統(tǒng)的安全。同時(shí)，為便于軟件交流，在權(quán)限允許的情況下可以進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換。軟驅(qū)的奇異格式不是通過一般改變磁道或扇區(qū)數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)，而是采用密鑰原理用軟件實(shí)現(xiàn)，由此保證了硬件系統(tǒng)的安全可靠。
權(quán)利要求1.一種微型計(jì)算機(jī)軟硬盤保護(hù)裝置，其特征在于該裝置由邏輯門、譯碼器和存貯器連接而成，在存貯器前經(jīng)邏輯門還接有一JUMP接口電路，存貯器中存有軟硬盤保護(hù)程序，邏輯門和譯碼器與計(jì)算機(jī)地址線相接，存貯器與數(shù)據(jù)總線和地址總線相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟硬盤保護(hù)裝置，其特征在于邏輯門包括有兩與門IC1、IC2和一個(gè)或門IC5，兩個(gè)譯碼器IC3和IC4，IC4為由四個(gè)微型扳鍵開關(guān)接或門組成的地址譯碼器，存貯器包括有RAM存貯器IC7和EPROM存貯器IC8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟硬盤保護(hù)裝置，其特征在于JUMP接口電路是由電源串接電阻R和JUMP開關(guān)后接地線，在電阻R和JUMP開關(guān)中間引線接與門IC6的一個(gè)輸入端，地址線A12接IC6的另一個(gè)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟硬盤保護(hù)裝置，其特征在于地址線A18、A19接與門IC1，A16、A17接與門IC2，IC1、IC2的輸出接譯碼器IC3的E1、E2端，地址線A14-A17接地址譯碼器IC4，IC4的輸出接IC3的E3端，IC3的Y1端輸出和JUMP接口電路的輸出分接或門IC5，IC5的輸出接RAM存貯器IC7的CS端，譯碼器IC3的Y0端輸出接EPROM存貯器IC8的DE端。
專利摘要本實(shí)用新型是一種計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)裝置。其硬件部分是由邏輯門、譯碼器和存貯器連接組成，在存貯器前經(jīng)邏輯門還接有一JUMP接口電路。邏輯門和譯碼器與計(jì)算機(jī)地址線相接，存貯器與數(shù)據(jù)總線和地址總線相接。在存貯器中還固化有軟硬盤保護(hù)程序軟件。本裝置著眼于保護(hù)硬盤和使軟驅(qū)的存取格式特殊化、專業(yè)化，使病毒和人為對(duì)硬盤信息的破壞被拒之于外，且只可對(duì)經(jīng)本軟驅(qū)處理過的軟盤讀寫，使非法軟件無法進(jìn)入，保證了微機(jī)系統(tǒng)的安全。
文檔編號(hào)G06F12/14GK2249922SQ9521648
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月24日
發(fā)明者劉存亮, 孟祥真 申請(qǐng)人:劉存亮, 孟祥真