6.10. Ключ для защиты от копирования
Описываемая здесь схема предназначена для защиты программ от нелегального копирования. Ее использование позволяет практически полностью исключить эту возможность, так как часть защищаемой программы можно хранить в микроконтроллере с установленным битом защиты, не позволяющим ее считать, а значит, и скопировать. Ключ подключается к параллельному порту и может работать одновременно с принтером. Сразу замечу, что эта схема имеет два ограничения. Во-первых, программа микроконтроллера ничего не делает, кроме получения данных от компьютера, их хранения и отправки обратно. Этого достаточно, чтобы программно определить наличие или отсутствие ключа, но, если в микроконтроллер записать часть программы или перед возвращением данных их шифровать, степень защиты значительно увеличится. Я думаю, границей между двумя этими вариантами является цена защищаемой программы в несколько сотен долларов. И во-вторых, эта схема не всегда позволяет работать принтеру, подключенному к тому же порту. Epson Stylus Color 600 прекрасно работал и даже автоматически определился, а Epson LX 1050+ нет. Для исправления этого надо немного переделать схему. Но и этот вариант можно использовать с некоторыми принтерами или, если принтер нужен и он не работает, подключить переключатель порта DataSwitch. Если принтер не подключен, схема устойчиво работает.
Схема конструкции показана на рис. 6.11.
Рис. 6.11. Электрическая принципиальная схема
Комментарии к схеме
В целях уменьшения размера и стоимости устройства использован микроконтроллер AT90S1200 с внутренним RC-генератором. Это позволяет спокойно разместить всю собранную схему внутри
разъема или переходника, подключенного к порту, а стоимость не превышает примерно 100 рублей. Для обмена данными применяется синхронный последовательный интерфейс, назначение линий приведено в таблице:
Питание берется с того же порта, при работающем принтере микросхема почти всегда находится в режиме Power Down и потребляет меньше 1 мА, для ее питания достаточно единицы на одном из выводов шины данных. В активном режиме на выводы данных должны быть программно выставлены единицы, благодаря чему обеспечивается ток, достаточный для питания микроконтроллера. Желательно использовать германиевые диоды, так как падение напряжения на них меньше. Есть два исполнения микросхемы AT90S1200 с максимальными частотами 4 или 12 МГц и минимальными напряжениями питания соответственно 2,7 и 4 В. Лучше применять первое, так как из-за существующего разброса параметров параллельных портов на разных компьютерах может оказаться, что на питание микросхемы будет подано напряжение менее 4 В. Например, AT90S1200A-4PC.
Программа микроконтроллера
.INCLUDE "1200def.inc"; AT90S1200 @ 1 МГц
.CSE6
.DEF Byte=r16
.DEF LoopCounter=r18
.DEF Byte0=r19
.DEF Byte1=r20
.DEF Byte2=r21
.DEF Byte3=r22
.DEF Byte4=r23
.DEF Byte5=r24
.DEF Byte6=r25
.DEF Byte7=r26
.ORG 000
rjmp RESET; Reset Handler.
.ORG 001
rjmp EXT_INT0; IR00 Handler
RESET:
; Настраиваем направление работы портов
; Все линии портов после сброса настроены на рабoту в качестве входов; а на неиспользуемых включены pull-up резисторы
cli
ldi r31,0
out DDRB,r31
out DDRD,r 31
ldi r31,$ff
out PORTB.r31
ldi r31,$72
out P0RTD,r31
; Ждем прихода импульса на вход INTO, находясь в режиме Power Down
ldi r31.$40
out GIMSK,r31 ldi
r31,$30
out HCUCR,r31
UnLoop: sei
sleep
rjmp UnLoop
EXT_INT0:
; Если PD3=0, данные относятся к принтеру
sbis PIND,3
reti
; Включение ключа
ldi r31,$02
out DDRD,r31
ldi Byte0,$31
ldi Byte1,$32
ldi Byte2.$33
ldi Byte3,$34
ldi Byte4,$35
ldi Byte5,$36
ldi Byte6,$37
ldi Byte7,$38
MainLoop:
rcall
Byte8Exchange
; Здесь должен быть код, заменяющий часть защищаемой программы или шифрование данных
sbis PIND.3
rjmp RESET; Работа с ключом завершена, переполнение стека допустимо
rjmp MainLoop
Byte8Exchange:
mov Byte,Byte0
rcall ByteExchange
mov Byte0,Byte
mov Byte,Byte1
rcall ByteExchange
mov Bytel,Byte
mov Byte,Byte2
rcall ByteExchange
mov Byte2,Byte
mov Byte,Byte3
rcall ByteExchange
mov Byte3,Byte
mov Byte,Byte4
rcall ByteExchange
mov Byte4,Byte
mov Byte,Byte5
rcall ByteExchange
mov Byte5,Byte
mov Byte,Byte6
rcall ByteExchange
mov Byte6.Byte
mov Byte,Byte7
rcall ByteExchange
mov Byte7.Byte
ret
ByteExchange:;Обмен одним байтом данных
ldi LoopCounter,8
; Обработка положительного фронта сигнала синхронизации
Loop8: sbrs Byte,7; Вывод бита
cbi PORTD,1
sbrc Byte,7
sbi PORTD, 1
Wait1: sbls PIND,2; Ждем прихода положительного фронта;
rjmp Waltl sec; c=1
sbis PIND,0
clc;c=0
rol Byte
Wait0: sbic PIND,2; Ждем прихода отрицательного фронта
rjmp Wait0
; Цикл для 8 битов байта
dec LoopCounter
brne Loop8
ret
EXIT
Программа PC
Исходник на С примера, проверяющего наличие ключа.
#include
#include
#include
char SendByte(char ByteOut)
{
int i.j; long li;
unsigned char ByteOutCpy, Byteln = 0;
ByteOutCpy = ByteOut;
for (i=0; i<B; i++)
{
Byteln = (Byteln <<1) + ((inportb(0x379)&0x80)==0);
outportb(0x37A,0x021(((128&Byte0utCpy)==0)));
for (li=0; li<20001; li++);
outportb(0x37A,0x001(((12B&Byte0utCpy)==0)));
for (li=0; li<20001; li++);
outportb(0x37A,0x021(((128&Byte0utCpy)==0)));
ByteOutCpy = ByteOutCpy <<1;
for (li=0; 1К20001; li++);
}
return Byteln;
}
void KeyOn(void)
{
int i;
long li;
for (i=0; i<64; i++)
{
outportb(0x37A,0x00);
for (li=0; li<200001; li++);
outportb(0x37A.0x03);
for (li=0; li<200001; li++);
}
delay(100);
}
void KeyOff(void)
{
int i;
long li;
for (i=0; i<128; i++)
{
outportb(0x37A,0x0B);
for (li=0; li<20001: li++):
outportb(0x37A.0x08);
for (li=0; 1K20001: li++);
}
}
void Riain()
{
Key0n(); // Включение ключа
printf("%02X",SendByte(0)); // Отправка 8 байтов.
printf("%02X",SendByte(1))
printf("%02X",SendByte(2));
printf("%02X",SendByte(3));
printf("%02X",SendByte(4));
printf("%02X",SendByte(5));
printf("%02X",SendByte(6));
printf("%02X",SendByte(7));
printf(" ");
printf(''%02X",SendByte(7)); // Отправка следующих 8 байтов и одновременное
printf(”%02X",SendByte(6)); // получение байтов, отправленных раньше
printf("%02X",SendByte(5));
printf("%02X",SendByte(4));
printf("%02X",SendByte(3));
printf("%02X",SendByte(2));
printf("%02X",SendByte(1));
printf(:%02X".SendByte(0)):
printf(" ");
printf("%02Х''.SendByte(0xF0)); // Отправка следующих 8 байтов и одновременное
ргintf("%02Х",SendByte(0xF1)); // получение байтов, отправленных раньше
printf("%02Х",SendByte(0xF2));
printf("%02X",SendByte(0xF3));
printf("%02X",SendByte(0xF4));
printf("%02X",SendByte(0xF5));
printf("%02X",SendByte(0xF6));
printf("%02X", SendByte(0xF7));
printf(" ");
printf(" ');
KeyOff(); // Отключение питания ключа
Автор: Сафонников В. В. (E-mail: svv@ufanet.ru).