Полезные схемы / LPT-key для защиты от копирования

<<< К списку раздела.

LPT-key для защиты от копирования.

1. Назначение и краткое описание схемы.

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 установленым 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 будет немного переделать схему. Но и этот вариант можно использовать с некоторыми принтерами или, если принтер нужен и он не работает, использовать переключатель порта DataSwitch. Если принтер не подключен схема устойчиво работает.

2. Схема.

3. Комментарии к схеме.

В целях уменьшения размера и стоимости устройства использован микроконтроллер AT90S1200 с внутренним RC генератором. Это позволяет спокойно разместить всю собраную схему внутри разъема или переходника подключеного 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 обеспечиваетя ток достаточный для питания микроконтроллера. Желательно использовать германиевые диоды, т.к. 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 паралельных портов на разных компьютерах может оказатся что на питание микросхемы будет подано напряжение менее 4 вольт. Например AT90S1200A-4PC.

4. Программа микроконтроллера.

.INCLUDE	"1200def.inc"	; AT90S1200 @ 1 MHz
.CSEG
.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 ; IRQ0 Handler
RESET:
 ; Настраиваем направление работы портов.
 ; Все линии портов после сброса настроены на работу в качестве входов,
 ; а на неиспользуемых включены pull-up резисторы.
 cli
 ldi r31,0
 out DDRB,r31
 out DDRD,r31
 ldi r31,$ff
 out PORTB,r31
 ldi r31,$72
 out PORTD,r31
 ; Ждем прихода импульса на вход INT0 находясь в режиме Power Down.
 ldi r31,$40
 out GIMSK,r31
 ldi r31,$30
 out MCUCR,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 ключем завершена, переполнение стека допустимо
 rjmp MainLoop
Byte8Exchange:
 mov   Byte,Byte0
 rcall ByteExchange
 mov   Byte0,Byte
 mov   Byte,Byte1
 rcall ByteExchange
 mov   Byte1,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:
 sbis PIND,2		; ждем прихода положительного фронта
 rjmp Wait1
 sec ;c=1  		; прием бита
 sbis	PIND,0
 clc	;c=0
 rol	Byte
Wait0:
 sbic	PIND,2		; ждем прихода отрицательного фронта
 rjmp	Wait0
 ; Цикл для 8 бит байта.
 dec	LoopCounter
 brne	Loop8
 ret
.EXIT

Разработка и оформление Андрея Александровича Борисенко aka ICE.
По всем вопросам просьба писать мне на icenet (at) narod.ru