基于MEMS强链和PCI接口的物理认证系统

1、基于MEM强链和PCI接口的物理认证系统摘要：一个成功的加密系统，不但要有严密的加密机制，而且还必须有一个可靠的身份认证系统，常见的物理认证机制是把密码（或者密钥）放在一个普通用户不可见的区域，把用户输入的密码与该固定密码比较，如果输入密码和固化密码一致，通过身份认证，执行下一步的操作；如果输入密码和固化密码不一致，就进不到下一步的操作界面中。该方法在很多领域中应用着。关键词：mems强链物理认证密码锁特1、引言一个成功的加密系统，不但要有严密的加密机制，而且还必须有一个可靠的身份认证系统，常见的物理认证机制是把密码（或者密钥）放在一个普通用户不可见的区域，把用户输入的密码与该固定密码比较，如

2、果输入密码和固化密码一致，通过身份认证，执行下一步的操作；如果输入密码和固化密码不一致，就进不到下一步的操作界面中。该方法在很多领域中应用着，如普通电脑的开启系统，电子装置的介入系统等，但是该系统有一个致命的缺点，就是专业用户可以把固化的密码在软件中找出来，就可以破解该系统。鉴于此，我们设计了特有的机械加密系统，就是密码不保存在软件中，而是利用机械结构来代替特有的密码，密码转化为电平来驱动密码锁，密码正确，机械结构能够正常运转，密码错误，机械结构卡死，不能正常运行下去，这就是物理认证系统。2、物理认证系统的整体结构该物理认证系统由主机、物理认证的fpga专用板和mems强链组成，其中主机里面装

3、有连接和控制模块和用于存储重要数据的ide硬盘；物理认证fpga专用板包括：pci控制器、fpga、ide硬盘、eeprompci配置芯片、mems控制模块、密码处理模块和mems密码锁驱动电路等构成。图1描述了整个系统的硬件布局。本文使用mems密码锁特有的机械结构产生相应的反馈信号，用此反馈信号参与物理认证系统。计算机中装有两块硬盘，一块硬盘直接与主板ide口相连，其中装有操作系统，数据是普通数据，进入不需要认证，可以直接读取。另一块是用于加密/解密的ide硬盘，它通过连接和控制模块与主板ide接口相连，开机后，由于与硬盘相连的数据线是断开状态，则该硬盘不可见。3、光电耦合技术3.1信息m

4、emS强链可以选择多种耦合方式本文采用光电耦合技术。光电耦合器为遮挡式光电开光，其结构如图2-2所示，包括一个耦合轮（其上开槽，实现光路的通断）和一个光电开关管，当正确的密码序列输入后，鉴码机构带动耦合轮转动，直至耦合轮上的缺口处于光电通路开通位置，能量传输的通道被建立，耦合信号被触发。否则，能量传输被隔断。3.2mems强链的电气特性memS虽链采用y型绕组连接的三相四对极电动机，有三相半控回路和三相全控回路两种形式。三相y型连接全控回路微电机绕组利用率高，是目前被广泛采用的方案，也是本文所采用的方案。整个控制系统结构如图2-5所示，包括主要带有pci-9054芯片的fpga控制卡，微电机驱动电路,计算机系统等几个模块组成。4、结语本文主要叙述了memS虽链的主要设计原理，fpga的选型和关于fpga内部结构的简单介绍，最后根据这些硬件的工作原