Детальная информация: Топология интегральных микросхем № 3

  • Статус Действует
  • (11) № охранного документа 3
  • (13) Охранный документ Топология интегральных микросхем
  • (21) Номер заявки 2023001
  • (22) Дата подачи заявки 10.03.2023
  • (57) Реферат Введение: разработка удобного, мобильного устройства, способного обеспечить безопасность файлов на компьютере для ликвидации внешнего вмешательства. Содержание 1. Обзор 2. Технические характеристики модуля 3. Метод шифрования 4. Применение 5. Полная схема с использованием Bluetooth модуля Обзор Радиочастотная идентификация (RFID) — это технология бесконтактной идентификации объектов при помощи радиочастотного канала связи. Идентификация объектов производится по уникальному идентификатору, который имеет каждая электронная метка. Считыватель излучает электромагнитные волны определенной частоты. Метки отправляют в ответ информацию – идентификационный номер, данные памяти и пр. Рис.1 Взаимодействие с ПК по средствам считывателя Преимущества технологии RFID: 1. Бесконтактная 2. Возможность скрытой установки меток 3. Высокая скорость считывания данных 4. Возможность установки во вредных средах 5. Невозможность подделки Технические характеристики модуля Базовая система RFID состоит из: • радиочастотной метки; • считывателя информации (ридера); • компьютера для обработки информации. Существует большое разнообразие RFID-меток. Метки бывают 1. активные 2. пассивные (без встроенного источника энергии, питаются от тока, индуцированного в антенне сигналом от ридера) Метки работают на разной частоте: 1. LF (125 - 134 кГц) 2. HF (13.56 МГц) 3. UHF (860 - 960 МГц) Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные, называются ридерами (считывателями). Мы используем пассивные метки, на которые легко записывается нужная информация. Рис.2 RFID метка Модуль выполнен на микросхеме MFRC522 фирмы NXP, которая обеспечивает работу с метками HF (на частоте 13,56 МГц). В комплекте с модулем RFID-RC522 идут две метки, одна в виде карты, другая в виде брелока. Рис.3. Модуль RFID-RC522 Технические характеристики модуля • Напряжение питания: 3.3V • Потребляемый ток :13-26mA • Рабочая частота: 13.56MHz • Дальность считывания: до 6 см • Интерфейс: SPI • Скорость передачи: максимальная 10МБит/с • Размер: 40мм х 60мм Микросхема MFRC522 поддерживает интерфейсы SPI, UART и I2C. Выбор интерфейса осуществляется установкой логических уровней на определенных выводах микросхемы. В Arduino принято использовать SPI (рис.2). Рис.4. Интерфейс RC522 Назначение выводов интерфейса SPI: • SDA – выбор ведомого • SCK – сигнал синхронизации • MOSI – передача от master к slave • MISO – передача от slave к master • IRQ – вывод прерывания • GND – земля; • RST – вывод для сброса • Vcc –питание 3.3 В Выводы модуля подключаются к цифровым пинам Arduino (Рис.3). Рис.5. Подключение к Arduino. По дальности считывания система заточена под ближнюю идентификацию (считывание производится на расстоянии до 20 см). Для программирования модуля будем использовать arduino-библиотеку MFRC522 Код для arduino #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial mySerial(5,6); // RX, TX void setup() { // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600); while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only } Serial.println("start"); // set the data rate for the SoftwareSerial port mySerial.begin(9600); mySerial.println("Reader connected"); } void loop() { // run over and over if (mySerial.available()) { Serial.write(mySerial.read()); } if (Serial.available()) { mySerial.write(Serial.read()); } } Нередко в проектах возникает необходимость дистанционного управления или передачи данных. Одним из самых популярных и удобных способов является обмен данных через Bluetooth Самыми популярными модулями являются устройства на основе чипа BC417. Данная серия называется HC. Модули HC-06 и будет использоваться в данном проекте. Основные характеристики модуля: 1. Питание 3,3В – 6 В; 2. Максимальное входное напряжение 5 В; 3. Малое потребление энергии-максимальный ток 45 мА; 4. Скорость передачи данных 1200–1382400 бод; 5. Рабочие частоты 2,40 ГГц – 2,48ГГц; 6. Поддержка спецификации Bluetooth версии 2.1; 7. Высокий уровень защиты данных; 8. Дальность связи 30 м; Рис.6 Внешний вид модуля Подключение модуля к основной схеме будет показано в пункте 5, где будет приведена (Рис.11) полная схема системы с внешним питанием в виде батареи 3.7В и зарядного утройства. Метод шифрования В основе шифрования ключа лежит алгоритм Advanced Encryption Standard (AES). AES - симметричный алгоритм блочного шифрования (размер блока 128 бит, ключ 256 бит). «Симметричный» означает, что он использует один и тот же ключ для шифрования и дешифрования информация. Кроме того, и то и другое что собой представляет отправитель и получатель данных нужна их копия для расшифровки шифра. С другой стороны, асимметричный ключевые системы используют разные ключи для каждого из двух процессов: шифрование и дешифрование. Рис.7. Симметричность шифрования AES А преимущество симметричных систем как AES они намного быстрее, чем асимметричный единицы. Это связано с тем, что алгоритмы с симметричным ключом требуют меньшая вычислительная мощность. Вот почему асимметричные ключи лучше всего использовать для передача внешних файлов. Симметричные ключи лучше подходят для внутреннего шифрования. «Блочное шифрование» является типом шифра, разделяющий информацию, которая должна быть зашифрована (известный как открытый текст) на разделы, называемые блоками. AES использует размер блока 128 бит. Рис.8. В процедуре AddRoundKey каждый байт состояния объединяется с RoundKey, используя операцию XOR (⊕). В июне 2003 года Агентство национальной безопасности США постановило, что шифр AES является достаточно надёжным, чтобы использовать его для защиты сведений, составляющих государственную тайну. Вплоть до уровня SECRET было разрешено использовать ключи длиной 128 бит, для уровня TOP SECRET требовались ключи длиной 192 и 256 бит. Применение Рис.9. Внешний вид считывателя Порядок действий простой – необходимо скрыть или зашифровать файлы от других пользователей. Файлы уже зашифрованы, необходимо их открыть – для этого подносим электронную карту к считывателю с правильным ключом (Рис.7) Рис.10.Прикладывание карты с «нужным ключом» После поднесения нужной карты с правильным ключом файлы открываются (Рис.8). В случае поднесения сторонней метки или отключения блока считывателя файлы сразу блокируются обратно. Рис.11. Расшифровка файла после прикладывания карты В июне 2003 года Агентство национальной безопасности США постановило, что шифр AES является достаточно надёжным, чтобы использовать его для защиты сведений, составляющих государственную тайну. Вплоть до уровня SECRET было разрешено использовать ключи длиной 128 бит, для уровня TOP SECRET требовались ключи длиной 192 и 256 бит. Полная схема с использованием Bluetooth модуля Для создания единой сети используется Bluetooth модуль HC-06. Рис.12 Схема полного подключения устройства
  • (54) Название Считыватель New Aeon
  • (73) Патентообладатель Товарищество с ограниченной ответственностью "InnoMatrix Semiconductors" (KZ)
  • (74) Патентные поверенные Берекмоинов Тимур Фазылович
  • (45) Номер и дата бюллетеня № 19 - 12.05.2023
  • Срок действия 10.03.2033