高セキュリティのデジタルロック。スキーム、説明

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セキュリティー性の高いデジタルロック。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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泥棒が以下に説明する15ビットの電子ロックを開くのに役立つトリックはありません。 10秒で1,5つの組み合わせの速度で選択する場合、正しいコードをランダムに見つけるのに約XNUMX万年かかります。

間違った組み合わせが入力されると回路が自動的にリセットされるという事実により、潜在的な攻撃者の仕事はさらに困難になります。この場合、設定した注文を再開する必要があり、注文した試行錯誤の方法を使用することはできません。この回路には、512x4ビットの容量のPROMが含まれており、正しい組み合わせに加えて、さらに32の組み合わせを配置できます。これにより、暗号を切り替えるだけで定期的に暗号を変更できます。

この回路は、入力の組み合わせをXNUMX桁ずつ順番にメモリに格納されているコードと比較し、暗号が完全に正しく入力されている場合は、出力を高いTTLレベルに設定します。ダイヤルする前に、回路が最初の桁を入力する準備ができている状態に設定されている間に、リセットボタンを押す必要があります。オペレーターは、彼の意見では、暗号スイートに誤りがあった場合にもこのボタンを押します。

（クリックして拡大）

各バイナリワードには3ビットが含まれているため、この回路では0つの入力（リセットと9つの数値）のみをエンコードできます。ただし、0から8までの数字の標準ボタンセットを使用し、9つ、XNUMXつ、およびXNUMXつの空きボタン（この場合はXNUMX、XNUMX、およびXNUMX）を使用してリセットすると便利です。この場合、どのボタンを使用してリセットするかを事前に知っている人だけが知っているため、ロックの機密性が高まります。

IC1-IC4クワッドバルブに組み込まれたRSフリップフロップは、単極5位置押しボタンスイッチの接触振動を抑制するために使用されます。入力番号の符号化は、MonolithicMemoriesInc.のPROMタイプ5301である集積回路IC256によって実行されます。真理値表（表4）に従ってプログラムされた1XXNUMXビットの容量。

アドレス									出力				注釈
XNUMX進数								XNUMX進数	出力
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	XNUMX進数	Q4	Q3	Q2	Q1
1	1	1	1	1	1	1	1	255	0	1	1	1	入力なし
1	1	1	1	1	1	1	0	254	1	0	0	1	入力1
1	1	1	1	1	1	0	1	253	1	0	1	0	入力2
1	1	1	1	1	0	1	1	251	1	0	1	1	入力3
1	1	1	1	0	1	1	1	247	1	1	0	0	入力4
1	1	1	0	1	1	1	1	239	1	1	0	1	入力5
1	1	0	1	1	1	1	1	223	1	1	1	0	入力6
1	0	1	1	1	1	1	1	191	1	0	0	0	入力7
0	1	1	1	1	1	1	1	127	1	1	1	1	リセット
他のすべてのアドレス									1	1	1	1	入力エラー時にリセット

指定されたICは、初期状態が論理1に対応し、リセット出力コードが111であるため、プログラミングプロセスを簡素化するために選択されました。ほとんどのアドレスバスは論理1の可能性があります。暗号コードはIC6メモリにプログラムされます。 MonolithicMemoriesIncのPROMタイプ5306。 512X4ビットの容量で。

図に示されている暗号スイッチは、4の組み合わせの8つを選択して、32つの最上位アドレスビット（AXNUMX〜AXNUMX）のバスの論理ポテンシャルを設定します。指定されたXNUMXつのタイヤをリモートでプログラミングすることにより、暗号を知っている人のロックへのアクセスを一時的に閉じたり、セキュリティ上の目的で組み合わせを変更したりできます。

回路の同期は、4つの待機マルチバイブレータを使用して実行されます。 5つのボタンまたはそれらの組み合わせを押すと、IC7メモリの最上位ビット（Q6）の出力に高電位が形成され、コードコンバータとして機能し、最初に待機しているマルチバイブレータIC4を起動します。その出力電位Qの先端であるコンビネーションメモリ出力IC375からのバイナリワードは、7ビットのプログラム可能なバイナリカウンタである中間メモリに書き込まれます。 8 ns後、マルチバイブレータICXNUMXの出力での電位Qの立ち上がりエッジは、XNUMX番目の待機マルチバイブレータICXNUMXを開始します。

165 ns の間、マルチバイブレータ IC8 の出力が High の場合、4 ビット絶対値コンパレータ IC10 は入力ワードと保存されたワードを比較します。 IC5 と IC6 の出力のワードが同一の場合、コンパレータの出力 B の電圧に等しい出力 A の電圧が High になり、その結果、別の 11 ビットバイナリであるプログラムカウンタ IC4 が動作します。カウンタは、NAND ゲートを通じてインクリメントされます。ワードが異なる場合は、プログラムカウンタがリセットされ、組み合わせを再入力する必要があります。

正しい組み合わせを入力すると、プログラムカウンターの内容は15に達し、転送の出力は高い論理ポテンシャルを形成します。このロック解除電位が形成されると、LEDのインジケータが点灯します。トリガー電位は、外部TTL ICを駆動するか、適切に増幅した後、ソレノイドロックを駆動します。

電源を入れると、プログラムカウンタは任意の初期状態になります。断続的な停電時にロックが開くのを防ぐために、プログラムカウンターは電源投入後最初の数ミリ秒以内にR1C1充電回路とバッファアンプで構成されるリセット回路によってリセットされます。

機密性が低いため、回路を簡素化でき、コンポーネントの数とコストを削減できます。この場合、ICの代わりに、タイプ74147などのプライオリティエンコーダが使用されますが、32つ以上のボタンが同時に押された場合、自動リセットは除外されます。 XNUMXの異なる組み合わせを保存する必要がない場合は、パワーオンリセット回路を排除し、より小さなメモリを使用することもできます。

2ビットワードに切り替えることで、スキームを大幅に簡素化できます。その後、4,5秒で15文字の組み合わせを入力すると、暗号をランダムに推測するのに10。0年かかります。ボタンのグループ内の9つの入力番号をXNUMXからXNUMXまでマスクすると、機密性が何度も向上します。システムは拡張可能です-単語の長さ（したがって入力の数）と組み合わせの長さは、消費者の要件に応じて選択できます。

アドレス
XNUMX進数									XNUMX進数	出力				番号
A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	XNUMX進数	Q4	Q3	Q2	Q1	番号
1	1	1	1	1	0	0	0	0	496	X	0	0	1	1
1	1	1	1	1	0	0	0	1	497	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	0	0	1	0	498	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	0	0	1	1	499	X	0	1	0	2
1	1	1	1	1	0	1	0	0	500	X	1	1	0	6
1	1	1	1	1	0	1	0	1	501	X	1	0	1	5
1	1	1	1	1	0	1	1	0	502	X	1	0	1	5
1	1	1	1	1	0	1	1	1	503	X	0	1	1	3
1	1	1	1	1	1	0	0	0	504	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	1	0	0	1	505	X	0	0	1	1
1	1	1	1	1	1	0	1	0	506	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	1	0	1	1	507	X	0	1	0	2
1	1	1	1	1	1	1	0	0	508	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	1	1	0	1	509	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	1	1	1	0	510	X	0	1	1	3
1	1	1	1	1	1	1	1	1	511	X	1	1	1	リセット
残りのメモリは、追加の31個の暗号を格納するために使用され、xは使用されません。

表に。図2は、組み合わせ174265537172443のPROMの内容を示しています。15個の数字の各組み合わせは16ビットのメモリを占有し、最後のビットは使用されません。上記のように、この配置は、出力パターン１１１をプログラミングするのに有利である（第１のアドレスのゼロ値で、１６番目のビットは、ｎ＞３、すなわち、１５、３１、６３などであるすべての２ｎ－１アドレスに存在する。。）。この場合、ロックを解除した後、いずれかのボタンを押すと自動的にリセットされます。

著者：D。プラッテター; 出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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