Устройство для ввода информации Советский патент 1985 года по МПК G06F3/02 

второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму блокировочно му входу счетчика, к второму входу первого блока элементов Ник второму управляющему входу распределит ля импульсов, четвертая и пятая выходные информационные шины первого регистра соединены соответственно с другими информационными входами коммутатора и с информационными вхо 6 . дами третьего регистра, стробирующий вход которого подключен к выходу блока коммутационных элементов, а выходы соединены с адресными входами блока памяти, информационные входы третьей группы которого подключены к выходам коммутатора, а управляющий выход соединен с управляющим входом коммутатора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок коммутационных элементов, блок индикации, формирователь, шифратор, первый и второй регистры, первый элемент ИЛИ, блок памяти, блок сравнения, первый н второй блоки элементов И, выходы данных первой и второй групп блока памяти соединены с входами группы первого блока элементов И и с информационньяи входами первой группы блока сравнения соответственно, выходы первого блока элементов И соединены с одними входами элементов И второго блока и с входами блока индикации, выход блока коммутационных элементов подключен к стробирующим входам блоков сравнения и памяти, выходы первой группы - к входам формирователя и шифратора, выходы которых подключены к стробирующему и информационньм входам первого регистра, выходы второй грутты блока коммутационных элементов соединены с другими входами второго блока элементов И, выходы которого подключены к информационным входам второго регистра, первые входы сброса первого и второго регистров и вход сброса блока сравнения, вторые входы первого и второго регистров являются первым и вторым входами сброса устройства соответственно, информационные входы второго регистра являются управляющими выходами устройства и подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого яв ляется стробирутощим выходом устройства, первая выходная шина первого регистра является информационной выходной шиной устройства, вторая выходная шина подключена к информационным входам первой группы блока с памяти, третья выходная шина - к ин3 формационным входам второй группы (Л блока памяти и тс входам второй группы блока сравнения соответственно, с отличающееся тем, что, с целью повьШ1ения надежности устройства за счет повышения Степени защищенности от несанкционированного доступа,в него введены третий регистр, коммутатор, второй элемент ИЛИ, счетчик и распределитель имсо ю пульсов, выходы которого с первого по четвертый подключены к первому со О) и второму управлякадим входам блока памяти, к входам стробирования записи и первому блокировочному входу счетчика соответственно, выход блока сравнения соединен с перв управляющим входом распределителя импульсов, с первьм входом первого блока элементов И и со счетным входом счетчика, входы параллельного ввода которого соединены с третьей выходной шиной данных блока памяти, а вькоды - с одними информационными входами коммутатора и с входами

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ввода информации в ЭВМ. Известно устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, шифратор, элемент ИЛИ, регистр сдви га, счетчик, блок управления, буфер ный регистр, блок сравнения, блок к дикации 1. Недостатком устройства является низкая надежность, так как устройство позволяет вводить информацию и команды в устройство обработки данных лицом, не имеющим полномочий, т.е. отсутствует разграничение по доступу к информации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ввода информации, содержащее блок памяти, блок индика ции, блок сравнения, блок ввода дан ных, регистры, элементы И, ИЛИ, шиф ратор, блоки элементов И, формирователь, элемент задержки, входы Сброс, устройства, информационные и управляющие выходы устройства, вы ход Готовность устройства. Это устройство позволяет разграничить полномочия пользователей по вьшолня емым ими операциям на устройстве ввода, т.е. индивидуальным заданием признаков полномочий в соответствии с номером и паролем пользователя, а также путем обеспечения исключени отдельных пользователей из списка пользователей, не ограничивая при этом возможности других пользователей 2. Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствйе того, что в устройстве не предусмотрен контроль времени взаимодействия пользователя с ЭВМ, т.е. пользователь, один раз набрав пароль, может неограниченное время использо- i вать ресурсы ЭВМ. Целью изобретения является повышение надежности устройства путем повьшения запущенности устройства от несанкционированного доступа. Указанная цель достигается тем, что в устройство дпя ввода информации, содержащее блок коммутационных элементов, блок индикации, формирователь, шифратор, первый и второй ре- гистры, первый элемент ИЛИ, блок памяти, блок сравнения, первый и второй блоки элементов И, выходы данных первой и второй групп блока памяти соединены с входами группы первого блока элементов И и с информационньми входами первой группы блока сравнения соответственно, выходы первого блока элементов И соединены с однимивходами элементов И второго блока, и с входами блока индикации, выход блока коммутационных элементов подключен к стробирующим входам блоков сравнения и памяти, выходы первой группы - к входам формирователя и шифратора, выходы которых подключены к стробйрукицему и информационным входам первого per гистра, выходы второй группы блока коммутационных элементов соединены другими входами второго блока элементов И, выходы которого подключены к информационным входам второго регистра, первые входы сброса первого и второго регистров и вход сброса блока сравнения, вторые входы сброса первого и второго регистров являются первым и вторым входами сброса устройства соответственно, информац онные выходы второго регистра являются управляющими выходами устройст ва и подключены к входам первого эл мента ИЛИ, выход которого является стробирующим выходом устройства, пе вая выходная шина первого регистра является информационной выходной ши ной устройства, вторая выходная шин подключена к информационным входам первой группы блока памяти, третья выходная шина - к информационным входам второй группы блока памяти и к входам второй группы блока срав нения соответственно, введены третий регистр, коммутатор, второй эле мент ИЛИ, счетчик и распределитель импульсов, выходы которого с первог по четвертый подключены к первому и второму управляющим входам блока памяти, к входам стробирования запи и к первому блокировочному входу счетчика соответственно, выход блока сравнения соединен с первым управляюп им входом распределителя импульсов, с первым входом первого блока элементов И и со счетным входом счетчика, вход параллельного ввода которого соединен с третьей выходной шиной данных блока памяти, а выходы - с одними информационными входами коммутатора и с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму блокировочно му входу счетчика, к второму входу первого блока : элементов Ник вто рому упрявлякндему входу распределителя импульсов, четвертая и выходные информационные шины первого регистра соединены соответственно с другими информационными входами коммутатора и с информационными входами третьего регистра, стробиру ющий вход которого подключен к выхо ду блока коммутационных элементов, а выходы соединены с адресными входами блока памяти, информационные входы третьей группы которого подключены к выходам коммутатора, а управляющий выход соединен с лякицим входом коммутатора. На фиг.1 приведена структурная схема устройства на фиг.2 - схема блока памяти; на фиг.З - схема распределителя импульсов на фиг. А временная диаграмма распределителя 64 импульсовi на фиг.З - схема блока сравнения; на фиг,6 - схема коммутатор.ч . Устройство (фиг.1) содержит блок 1 памяти, распределитель 2 импульсов, блок 3 сравнения, первый блок А элементов И, коммутатор 5, третий регистр 6, счетчик 7, второй элемент ИЛИ 8, первый регистр 9, формирователь 10, шифратор 11, второй регистр 12, первый элемент ИЛИ 13, второй блок 14 элементов И, блок 15 коммутационных элементов, блок 16 индикации, первый вход 17 сброса устройства, второй вход 18 сброса устройства, информационны е выходные шины 19 устройства, управляющие выходы 20 устройства, стробирующий выход 21 устройства, выходные и информационные шины первого регистра - пятая 22, вторая 23, четвертая 24 и третья 25, первая 26 и вторая 27 выходные шины данных блока памяти, выход 28 блока 15, первый 29 и второй 30 выходы блока 15, третья выходная шина 31 данных блока памяти. Блок 1 памяти (фиг.2) содержит элементы памяти 32.1-32.к+п+т, элемент 33 задержки, переключатель 34 режима Запись-считывание, первый элемент НЕ 35, первый нагрузочный элемент 6, второй элемент 37 задержки,регистр 38, первый элемент ИЛИ 39,второй элемент НЕ 40,второй элемент ИЛИ 41,второй нагрузочный элемент 42, элемент 43 односторонней проводимости, аккумулятор 44, шина А5 питания . Распределитель импульсов (4«г.З) содержит генератор 46 импульсов, первый элемент И 47, счетчик 48, формирователь 49 импульсов, дешифратор 50, элемент НЕ 51, первый триггер 52, второй триггер 53, второй элемент И 54, элемент 55 задержки, элемент ИЛИ 56, третий триггер 57. Блок сравнения (фиг.5) содержит элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 58.1-58 п, элемент И 59, элемент 60 задержки, триггер 61. Коммутатор 5 фиг.6) содержит элементы И первой группы 62.1-62«tn, элементы И второй гркппы 63.1-63 м элементы ШШ 64.1-64 т, элемент НЕ 65. В качестве элемента НЕ 35 блока 1 должен использоваться интегратор, в котором при отключенном питании выход должен быть закрыт, т.е. иметь большое выходное сопротивление, и может быть выполнен, например, на одном из элементов микросхем 133ЛА7, 133ЛА8.

Элемент 36 предназначен для подачи питания (Логическая 1) от аккумулятора 44 на стробирующий вход элементов 32 памяти, т.е. для обеспечения сохранения информации в элементах памяти при отключении основного источника питания.

Блок 1 памяти работает следующим образом.

Работу блока 1 памяти рассмотри в двух режимах: режим записи и режим считывания.

Режим записи. Переключатель 34 переводится в такое положение, при котором на его выходе формируется сигнал логической 1, который поступает на элементы 32.1-32.к+п памяти и через элемент ИЛИ 41 - на элементы 32.К+П+1-32.К+-П4-т,переводя их в режим записи. При поступлении стробирующего сигнала через элемент 33 задержки, элемент НЕ 55 на входы элементов 32.1+32.К-И1 осуществляется запись по шине 23 признаков полномочий, по шине 25 - пароля пользователя в ячейку памяти, адрес которой поступает из регистра 6. Одновременно сигналом, поступающим с выхода элемента 33 задержки через элементы ИЛИ 39 и НЕ 40 на входы элементов 32.K+nH- -32.K+n+tfl, осуществляется запись кода времени с выхода коммутатора 5 по тому же адресу. Запись в элементы 32.к- -п- -1-32.к+п+т памяти кода времени с выхода коммутатора 5 осуществляется также при установке переключателя 34 в режим считывания (логический О на его выходе), но при поступлении сигнала Т4 (который определяет режим записи) через элемент ИПИ 41 на элементы 32.K+n+1-32. по стробирующему сигналу Т1, поступающему через элементы ИЖ 39 и НЕ 40.

Режим считывания. Переключатель 34 переводится в состояние логического О на выходе. При поступлении стробирующего сигнала через элемент 33 задержки, элемент НЕ 35 производится вьщача из элементов 32.1+ +32.К+П памяти признаков полномочий, которые через некоторое время(большее времени переходного процесса)

при считывании информации из элементов памяти, определяемое элементом 37 задержки, записываются в регистр 38, и из элементов 32.к+132.к+п памяти - п-ароль пользователя, а при поступлении стробирующего сигнала с выхода элемента 33 задержки через элементы ИЛИ 39, НЕ 40. производится считывание кода времени

Считывание кода времени производится также при поступлении сигнала Т1 через элемент ИПИ 39 и элемент НЕ 40.

Распределитель 2 импульсов предназначен для формирования управляющ сигналов Т1-Т4. Он может быть вьшолнен по схеме, приведенной на фиг.З. Формирователь 49 предназначен для формирования короткого импульса по переднему фронту входного сигнала.

Элемент 55 задержки предназначен для формирования временного интервала iiT (кванта времени), например мин, через который вьфабатывается очередная серия импульсов Т1Т4 (фиг.4).

Распределитель 2 работает следующим образом.

Потенциальньм сигналом (логический О), поступающим от блока 3 сравнения, счетчик 48 постоянно удерживается в сброшенном в О состоянии, триггеры 52 и 53 сбрасываются в О. Импульсы Т1-Т4 не формируются. При поступлении разрешающего сигнала (логической 1) от блока 3 сравнения разрешается работа счетчика 48, и триггер 37 импульсом с выхода формирователя 49 устанавливается в 1. Импульсы от генератора 46 поступает через элемент И 47 на счетный вход счетника 48. На выходах дешифратора 50 в соответствии с кодами, формируемыми счетчиком 48, формируются импульсы. Вначале импульсом от дешифратора 50 триггер 32 устанавливается в 1, которая поступает через элемент ШШ 56 на выход блока в виде сигнала 11 Затем формируется импульс Т2. После этого по сигналу, поступающему на вход 1 триггера 52, прекращается формирование сигнала Т1.

Далее по сигналу с выхода дешифратора 50 триггер 53 устанавливается в 1, которая поступает на выход распределителя 2 в виде сигнала Т4. с иек 1торой : адержкон сигнал с. выхода дешифратора 50 поступает чере элемент ИЛИ 56 на вход блока в виде сигнала Т1. Очередным сигналом с выхода дешифратора 50 триггер 53 устанавливается в О, что приводит к прекращению формирования сигнала ТА При поступлении сигнала логического О с выхода элемента ИЛИ 8 на вход элемента НЕ 51 на выходе последнего формируется сигнал логической 1, который разрешает прохождение импуль са от дешифратора 50 на вьп:од элемента И 54 и, следовательно, установ ку триггера 57 в О. При этом происходит запрет прохождения импульсов от генератора 46 в счетчик 48, т.е. осуществляется блокировка формирования импульсов Т1-Т4 (блокировка распределителя 2 импульсов). Разблокировка распределителя 2 импульсов осуществляется по переднему фронту сигнала, поступающего от блока 3. При поступлении сигнала логической 1 с выхода элемента ИЛИ 8 на вход элемента НЕ 51 на выходе последнего формируется сигнал логического О, который запрещает прохождение импульса от дешифратора 50 на выход элемента И 54, и, следовательно, установку триггера 57 в О. При по- отуплении очередного сигнала с выхода дешифратора 50 на вход R 2 триггера 57 последний устанавливается в О, что обеспечивает запрет на некоторое время прохождения импульсов через элемент И 47. Одновре менно этот сигнал с выхода дешифратора 50 поступает на вход элемента 55 задержки. Через некоторое время, например, 1 мин, на выходе элемента 55 задержки появляется сигнал, по которому триггер 57 устанавливается в 1, что обеспечивает прохож дение импульсов через элемент И 47 на вход счетчика 48. После этого аналогично описанному выше снова сформируется последовательность импульсов Т1-Т4. Блок 3 сравнения предназначен для сравнения эталонного пароля, хранимого в блоке 1 памяти, и парол набираемого на блоке 15. Он может быть вьшолнен по схеме, приведенной на фиг. 5. Элемент 60 задержки предназначен для задержки сигнала, поступающего по выходу 28, на время большее суммарного времени переходных пропессоп в регистре 6, блоке 1 памяти, элементах 58 и 59. При равенстве паролей, поступаю1ЦИХ на вход блока 3 по шинам 25 и 27, на выходе элемента И 59 устанавливается высокий уровень, который при поступлении сигнала от элемента 60 задержки устанавливает триггер 61 н 1. Сигналом по входу 17 триггер 61 устанавливается в О. Первый блок 4 элементов И предназначен для выдачи признаков полномочий на второй блок 14 элементов И и блок 16 индикации при одновременном поступлении разрешающих сигналов на его входы от блока 3 сравнения If второго элемента ИЛИ 8. Блок 4 может содержать К элементов И, первые входы которых соединены с шиной 26, вторые входы соединены и подключены к выходу блока 3 сравнения, третьи входы - к выходу элемента ИЛИ 8. Коммутатор 5 предназначен для коммутации информации с регистра 9 или счетчика 7 на вход блока 1 памяти в зависимости от уровня сигнала, поступающего от блока 1 памяти. Коммутатор 5 может быть выполнен по схеме, представленной на фиг.6, При поступлении на элемент НЕ 65 сигнала логического О содержимое счетчика 7 через элемент И 63 и элемент ИЛИ 64 поступает на блок 1 памяти. При поступлении на элемент НЕ 65 сигнала логической 1 содержимое регистра 9 по шине 24 через элемент И 62 и элемент ИЛИ 64 поступает на блок 1 памяти. Регистр 6 предназначен для хранения номера пользователя в течение времени работы оператора. Счетчик 7 является вычитающим и предназначен для последовательно- го уменьшения кода времени. При поступлении с выхода элемента ИЛИ 8 сигнала логического О (вход времени в счетчике 7 равен О) содержимое счетчика по сигналу ТЗ не згменьшается, т.е. блокируется. Регистр 9 предназначен для приема признаков полномочий, номеров пользователей, кодов времени, паролей, информационных частей сообщений, набираемых на блоке 15. Формирователь 10 предназначен для формирования сигнала сдвига. Он может содержать последовательно соединенные элементы ИЛИ и элементы задержки. Шифратор 11 предназначен для преобразования десятичного числа (набираемого на блоке 15) в двоично-десятичный код, регистр 12 для приема командных частей сообщений, набираемых на блоке 15, элемент ИЛИ 13 - для формирования сигнала Готовность, а блок 14 элементов И - для блокировки записи команд Блок 15 предназначен для набора информационной части сообщения, паролей, номеров пользователей, признаков полномочий, кодов времени (выходы 29), командной части сообщения (выходы 30) и для формирования сигна ла (выход 28), по которому осуществ ляется запись (считывание) информации в блок 1 памяти, сравнение Паролей в блоке 3 сравнения. Блок 16 индикации предназначен для маркировки (индикации) тех переключателей блока 15, которым соответ ствует список разрешенных команд. Он содержит, например, k инверторов с открытыми коллекторами на выходе и индикаторные лампы, подключенные соответственно к выходам инверторов и к щине + источника питания. .Устройство работает следующим образом.

При включении питания сигналом, поступающим на вход 17 устройства, регистры 9 и 12 устанавливаются в О , и на выходе блока 3 сравнения устанавливается запрещающий сигнал логического О, который запрещает формирование импульсов Т1Т4 распределителя 2, удерживает блок 4 элементов И в закрытом состоянии, устанавливает счетчик 7 в О, и запрещающим сигналом с выхода элемента ИЛИ 8 блок 3 элементов И также удерживается в закрытом состоянии.

Работу устройства рассмотрим в двух режимах: в основном режиме и режиме записи информации в блок 1 памяти.

Основной режим. Для обеспечения ввода сообщений с устройства пользователю необходимо предварительно ввести свой номер и пароль. Ввод очередного знака номера или пароля осуществляется на информационной части блока 15. При этом преобразованная шифратором в двоично-десятичный код информация записывается в регистр 9 по сигналу с выхода

исходит запись кода времени в счетчик 7. По импульсу Т2 происходит запись кода времени в счетчик 7. По импульсу ТЗ в счетчике 7 вычитается единица, если с выхода элемента ИЛИ 8 на вход счетчика 7 поступает сигнал логической 1, т.е. вычитание в счетчике 7 происходит только при коде времени, больщем

нуля. По импульсу Т4 происходит переключение части блока 1 памяти в режим записи, и по второму импульсу Т1 содержимое счетчика 7 записывается через коммутатор 6 в блок 1

памяти (по сигналу логического О с блока 1 памяти, поступающему на коммутатор 5, обеспечивается выдача содержимого счетчика 7 на вход блока 1 памяти и запрещается поступление

в него информации из регистра 9 по ишне 24), Затем распределитель 2 прекращает вьфабатывать серию импульсов .

При одновременном поступлении

сигнала логической 1 с выходов блока 3 с равнения и элемента ИЛИ 8 блок 4 элементов И открывается, и признаки полномочий через открытый формирователя 10. После ввода в регистр 9 номера и пароля пользователь осуществляет нажатие 11ереключателя ввода пароля на блоке 15 (выход 28). При этом номер пользователя из регистра 9 по чиине 22 записывается в регистр 6. Затем по сигналу, поступающему по выходу 28 на блок 1 памяти в соответствии с номером пользователя, поступающим из регистра 6, происходит считывание признаков полномочий и эталонного пароля, которые по шинам 26 и 27 поступают соответственно на блок 4 элементов И и блок 3 сравнения. Сигналом, поступающим по выходу 28 на блок 3 сравнения, осуществляется также сравнение поступающего по шине 2-5 из регистра 9 набранного и эталонного паролей. Если сравнение паролей произощло, то с выхода блока 3 сравнения поступает на блок 4 элементов И и распределитель 2 импульсов разрешающий сигнал, который включает распределитель. Распределитель 2 формирует серию импульсов Т1-Т4, Т1. По первому импульсу Т1 происходит считьшание из блока 1 памяти по шине 31 кода времени работы. По импульсу Т2 проблок 4 элементов И ттоступают на блок 16 индикации и блок 14 элементов И. При блок 16 осуществляет индикацию тех переключателей блока 13, которые соответствуют списку рагчрегаенных команд для данного пользователя, и в блоке 14 открыва.мтся элементы И, к которым подключены указанные переключатели блока 15 После этого оператор может набрать информационную и командную части сообщений на блоке 15. Информа ционная часть сообщений записывается в регистр 9, а командная часть в регистр 12 через соответствующие открытые элементы И блока 14. Причем после набора команды на выходе 21 формируется сигнал Готовность, по которому сообщение по шине 19 и выходу 20 поступает в ЭВМ (не показана) . После приема сообщения ЭВМ сбрасывает регистры 9 и 12 по входу 18. Через фиксированный интервал времени распределитель 2 импульсов вьф батывает очередную серию импульсов Т1-Т4, Т1, в результате чего аналогично описанному выше, уменьшенны на единицу код времени записывается в блок 1 памяти. Если код времени становится равным нулю, т.е. истекло отведенное данному пользователю время работы, то после записи нулевого кода времени в блок 1 памяти п сигналу логического нуля с выхода элемента ИЛИ 8 происходит выключени распределителя 2 импульсов и блокировка блока 4 элементов И. В резуль тате этого блокируется блок 14 элементов И и вьжлючается блок 16 индикации. Дальнейшая работа данного пользователя на устройстве ввода данных невозможна. Если код времени не равен нулю, то пользователю обес печивается возможность дальнейшей р боты. По окончании работы блокировка устройства, осуществляется нажатием переключателя ввода пароля блока 15 При этом, если из регистра 9по шин 25 поступает на блок 3 сравнения код, не. равный эталонному паролю, поступающему из блока 1 памяти по шине 27, то блок 3 выключается, в результате чего блокируются блоки 4, 14 элементов И, выключается блок 16 индикации, сбрасывается счетчик 7 и распределитель 2 импульсов устанавливается в исходное состояние (запрещается выработка импульсов Т1, Т2, ТЗ, Т4). Если произошло сравнение кода с паролем, то необходимо ввести в регистр 9 произвольный код, не равный эталонному, и нажать кнопку ввода пароля. Режим записи информации в блок 1 памяти. Для обеспечения ввода информации в блок 1 памяти необходимо перевести переключатель режима Запись-считывание, установленный в блоке 1 памяти в режим Запись. При этом с выхода блока 1 памяти на вход коммутатора 5 поступает логическая 1, что об-еспечивает выдачу из регистра. 9 по шине 24 ко- да времени на вход блока 1 памяти. С блока 15 последовательно вводятся в регистр 9 признаки полномочий номер пользователя, пароль и код времени. Затем при нажатии переключателя ввода пароля блока 16 номер пользователя из регистра 9 переписывается в регистр 6, после чего поступающие по шинам 23-25 соответственно признаки полномочий код времени и пароль записываются в блок 1 памяти по адресу, определяемому номером пользователя. После этого переключатель рекима Записьсчитывание устанавливается в режим Считывание. В отличие от известного в предлагаемом устройстве время взаимодействия пользователя с ресурсами ЭВМ, к которым он запрашивает доступ, ограничивается временем работы, записанным в кодированной форме в памяти устройства ввода информации. По истечении времени работы, записанного в памяти устройства и уменьшаемого в процессе работы данного пользователя, доступ ему к ресурсам ЭВМ запрещается.

фиг.1

25

Отбл. 2 om

(T4)o

Orr . Лг. 1 5

Фиг. г

Фиг.З

От ff/iQKo 6

JL

фиг.

На блок 4

ф1/г5

2В /7

фиг 6