[發明專利]微控制器及其算法保護方法、存儲芯片、耗材容器、成像設備

無效

• 申請號: 201210018657.1
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102582268A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張曉徽
• 申請（專利權）人: 珠海天威技術開發有限公司
• 主分類號: B41J2/175
• 分類號: B41J2/175;G03G15/08;G11C7/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 李謹;張中

技術領域

本發明主要涉及一種微控制器及其算法保護方法，具體地說，涉及一種微控制器及用于對微控制器中算法的保護方法，本發明還涉及具有上述微控制器的存儲芯片、耗材容器及成像設備。

背景技術

本發明所說的成像設備是指將文字、圖案等電信號轉換為在紙張等介質上形成可視圖像的設備，例如噴墨類或激光類的打印機、復印機、傳真機及多功能一體機。常用的兩種打印機是噴墨打印機和激光打印機，噴墨打印機使用容納有墨水的墨盒作為耗材容器向打印機提供打印用的墨水，以在紙張上形成需要打印的文字或圖案；激光打印機則使用容納有碳粉的碳粉盒作為耗材容器向打印機提供打印用的碳粉，以在介質上形成需要打印的文字或圖案，復印機、傳真機及多功能一體機的成像原理、使用耗材容器等與打印機基本相同。本發明所說的耗材是指墨水或碳粉。

微控制器簡稱MCU，是將微型計算機的主要部分集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。隨著科學技術的發展，其成本越來越低，而性能愈來愈強大，因此，MCU廣泛應用于各個領域，如：電機控制、條碼閱讀器或掃描器、消費類電子、電話、工業控制與自動化、樓宇安全與門禁控制等。MCU也常用于上述耗材產品領域，現有耗材容器上的存儲芯片中大多具有MCU，如圖1所示，該存儲芯片都具有一塊PCB板，在PCB板上安裝有電子模塊，電子模塊中包括有互相連接的通訊部分和集成電路部分，通訊部分用于接收成像設備信號及電能，MCU可以作為集成電路部分，其結構參見圖2，MCU中的存儲單元包括常用數據區及算法區，數據區用于存儲與耗材容器相關的數據、成像設備工作過程中產生的數據，包括：成像設備型號、廠家代碼、生產日期、特性參數、耗材余量、已消耗頁數、初始打印時間等，算法區用于存儲校驗該存儲芯片是否可用的算法信息，算法信息是由一組或兩組以上運算式組成，不同型號的耗材容器，其存儲單元中的算法信息不同；MCU也可以僅僅作為集成電路部分的控制單元，其中的存儲單元和MCU外的存儲單元用于存儲上述的數據和算法信息。由于上述算法信息需要花費設計者大量的時間和自身寶貴的經驗方能得出，是設計者的智力成果，一旦上述算法信息不適當地外泄，會給設計者帶來巨大的損失，由此，需要對MCU中的數據進行保護。

為了避免MCU中的算法信息被不適當地獲取，常用的MCU數據保護方法是通過在MCU中設置密碼或加密算法以保護數據，如現有的芯片Atmel、Microchip、TI中均采用了加密算法來保護其中的算法，該方法可以對MCU中的算法信息實現一定程度上的保護，然而很容易被破解，一旦將其中的數據進行反匯編分析，其密碼或加密算法則被獲取，不能對MCU算法信息實現有效保護，為了加大破解的難度，設計者往往需要不斷設計各種復雜的算法，造成生產成本升高，同時使得MCU結構復雜化。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種有效避免微控制器中算法信息被非法獲取的方法，以彌補上述現有技術的不足。

為實現上述目的，本發明提供一種微控制器算法保護方法，該微控制器包括控制單元及與控制單元連接的存儲單元，存儲單元中包括算法區及加密區，算法區用于存儲N組運算式，其中N為正整數，加密區用于存儲N組運算式中的M組運算式的運算結果，算法區中的M組運算式被替換為運算結果，控制單元執行算法區中的N組運算式時，從加密區中讀取該運算結果以繼續執行。

由上方案可見，由于本方法將算法區中的M組運算式被替換為該組運算式的運算結果，控制單元順序執行其中的算法指令時，從加密區中讀取該組運算式對應的運算結果以繼續執行指令，算法區中與該組運算式相關的步驟表示為其運算結果，因此，即使采用反匯編等破解方法，也不能獲得微控制器中的完整算法信息，大大加大了破解的難度，避免微控制器中的算法信息被不恰當地獲取，從而有效地保護其中的算法信息。

其進一步技術方案是，N組運算式是循環運算式，該循環運算式中的初始步驟及其后續連續步驟為運算結果。

由于算法信息中的運算式可以是循環出現的，該運算式在每一次循環中的運算變量是相同的，但運算式不同，因此，每次循環的運算結果有可能不同，利用上述特點，將循環運算式的初始步驟及后續的連續步驟省略，以其運算結果來替換，如此，即使他人不恰當地獲取了存儲單元中的運算式，卻無法獲取完整的算法信息，也不能通過反匯編的方式獲得所有的運算式，有效保護了算法信息。

其更進一步技術方案是，N組運算式是非循環運算式，該非循環運算式中的任意步驟為運算結果。