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

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ввода информации в ЭВМ. Известно устройство для ввода информации, содержащее блок памяти, блок индикации, блок сравнения, таймер, два регистра, два элемента ИЛИ, шифратор, блок элементов И, элемент задержки и клавиатуру ввода информации. Устройство позволяет осуществить разграничение по доступу к ресурсам ЭВМ 1 . Недостатком устройства является малая надежность, так как имеется возможность компрометации пароля во время его набора на клавиатуре из-за визуального чтения нарушителем используемых при вводе пароля клавиш, что может привести к нет санкционированному использованию устройства, и в устройстве нет ограничения на скорость ввода пароля, что приводит к большой вероятности подбора пароля за фиксированный интервал времени. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода информации, содержащее блок памяти, блок сравнения, таймер, первый и второй регистры, первый элемент ИЛИ, блок индикации, коммутатор, блок элементов И, щифратор, счетчик, элемент ЗАПРЕТ, формирователь сигналов, генератор импульсов, второй элемент ИЛИ, блок коммутационных элементов, информационные выходы которого подключены к информационным входам формирователя сигналов, а через шифратор - к одним информационным входам коммутатора, командные выходы блока коммутационных элементов соединены с входами блока элементов И, управляющий выход - с первым управляющим входом таймера, выход блока памяти подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого соединены с выходами первого регистра, которые являются выходами первой группы устройства, выход блока сравнения соединен с вторым управляющим входом таймера, вход сброса которого и первые входы сброса первого и второго регистров являются первым входом устройства, вторые входы сброса первого и второго регистров являются вторым входом устройства, первый выход таймера соединен с входом блока элементов И и первым входом элемента ЗАПРЕТ, выходы второго регистра являются выходами второй группы устройства и подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, второй выход таймера подключен к управляющему входу коммутатора и управляющему входу блока индикации, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подклк чены к информационным входам блока индикации и другим информационным входам коммутатора, выходы которого соединены с информационными входами- первого регистра, командные выходы блока коммутационных элементов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом формирователя сигналов, выходы блока элементов И соединены с информационными входами второго регистра 2. Недостатком известного устройства является ограниченная надежность. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет ограничения времени подбора знаков пароля. Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержагцее блок памяти, блок сравнения, таймер, первый и второй регистры, первый элемент ИЛИ, блок индикации, коммутатор, блок элементов И, шифратор, счетчик, элемент ЗАПРЕТ, формирователь сигналов, генератор импульсов, второй элемент ИЛИ, блок коммутационных элементов, информационные выходы которого подключены непосредственно к информационным входам формирователя сигналов, а через шифраjop - к одним информационным входам коммутатора, командные выходы блока коммутационных элементов соединены с входами блока элементов И, управляющий зьь ход - с первым управляющим входом таймера, выходы блока памяти подключены к oi.HKM входам блока сравнения, другие входи которого соединены с выходами первого регистра, которые являются выходами первой группы устройства, выход блока сравнсния соединен с вторым управляющим входом таймера, вход сброса которого и первые входы сброса первого и второго регистров являются первым входом устройства, вторые входы сброса первого и второго реrjjcTpoB являются вторым входом устройств4, первый выход таймера соединен с входом блока элементов И и первым входом элемента ЗАПРЕТ, выходы второго регистр являются выходами второй группы устррйства и подключены к входам первого элемфита ИЛИ, выход которого является выходом устройства, второй выход таймера подключен к управляющему входу коммут тора и управляющему входу блока индикации, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подключены к информационным блока индикации и другим информационным входам коммутатора, выходы которого соединены с информационными вхолАмк первого регистра, командные выходы блока коммутационных элементов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом формирователя сигналов, выходы блока элементов И соединены с информационными входами второго регистра, введены дешифрато, триггер и элемент И, входы дешифратора подключены к выходам счетчика, выход - к входу установки в «1 триггера, один вход установки «О которого соединен с одним входом элемента И и выходом формирователя сигналов, а выход - с другим входом элемента И, выход которого подключен к синхровходу первого регистра, второй выход блока задержки (таймера) соединен с другим вхоДом установки в «О триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блоксхема задержки; на фиг. 3 - блок-схема коммутатора..

Устройство содержит блок 1 памяти, блок 2 сравнения, блок 3 задержки, первый регистр 4, второй регистр 5, первый элемент ИЛИ 6, блок 7 индикации, оммутатор 8, блок 9 элементов И, шифратор 10, счетчик 11, элемент ЗАПРЕТ 12, формирователь 13 сигналов, генератор 14 импульсов, второй элемент ИЛИ 15, блок 16 коммутационных элементов, первый элемент И 17, триггер 18, дешифратор 19, первый вход 20, второй вход 21, первую- группу выходов 22, вторую группу выходов 23, выход 24, генератор 25 частоты, второй элемент И 26, другой счетчик 27, третий элемент И 28, первую группу элементов И 29, вторую группу элементов И 30, группу элементов ИЛИ 31 и элемент НЕ 32.

Блок задержки работает следующим образом.

Сигналом по входу 20 счетчик 27 устанавливается в состояние, при котором на прямом выходе счетчика 27 - сигнал логической «1, а на инверсном - «О.

При наличии, сигнала логического «О на инверс-ном выходе счетчика 27 (на прямом выходе счетчика присутствует сигнал логической «1) импульсы от генератора 25 на счетный вход счетчика 27 не поступают. При поступлении сигнала с блока 2 сравнения и нажатии клавиши ввода пароля происходит сброс счетчнка 27 в «О, на инверсном выходе которого формируется сигнал «Разрешение . (логическая «1), который открывает элемент И 26. Счетчик подсчитывает количество импульсов, сформированных генератором 25 частоты. При установке сигнала логической «1 на прямом выходе счетчика 27 (на инверсном выходе- логический «О) поступление импульсов на вход счетчика прекращается.

Таким образом, блок 3 выдает на блок 7 индикации команды «Повтор пароля через фиксированные интервалы времени.

Первый регистр 4, предназначен для хранения набираемых паролей или для приема

информационных частей сообщений, набираемых на блоке 16. Он представляет собой регистр сдвига.

Второй регистр 5 предназначен для приема командных частей сообщений, набирае5 мых на блоке 16.

Блок 7 индикации предназначен для отображения сигнала, по которому оператору необходимо произвести повторный ввод пароля, а также для отображения последовательности десятичных знаков, формируемых счетчиком 11. Он может быть выполнен по схеме, содержащей дешифратор (например, микросхема к 514ИД1) и цифровой индикатор (например, микросхема АЛС324А. Сигнализация о необходимости повторного ввода пароля обеспечивается включением цифрового индикатора.

Коммутатор предназначен для выдачи кода с выходов шифратора 10 или с выхо0 ДОН счетчика 11 на входы регистра 4 в зависимости от уровня сигнала с выхода

блока 3. Коммутатор (фиг. 3) содержит элементы И первой 29.1-29.4 и второй 30.1 - 30.4 групп, элементы ИЛИ 31.1-31.4 и элемент НЕ 32. При поступлении сигнала логической «1 от блока 3 с выходов счетчика 11 код через элементы И 30.1-30.4 и элементы ИЛИ 31.1-31.4 выдается на входы регистра 4. При поступлении сигнала логического «О разрешение поступает

0 на элементы И 29.1-29.4 и код с выходов шифратора 10 поступает на входы регистра 4. Блок 9 элементов И предназначен для блокировки записи команд в регистр 5 при истечении времени действия пароля. Он может содержать группу элементов И, первые

входы подключаются к выходам блока 16, а вторые входы соединены и подключены к выходу блока 3.

Шифратор 10 предназначен для преобразования десятичного числа, набираемого

0 на блоке 16, в двоично-десятичный код.

Счетчик 11 предназначен для формирования двоично-десятичных последовательностей знаков (0,1,2,3...,9) путем подсчета импульсов от генератора 14. Он является двоично-десятичным счетчиком.

5 Элемент ЗАПРЕТ 12 предназначен для запрещения (разрещения) выдачи сигналов с командных переключателей блока 16 в формирователь 13 при наборе команд (пароля) .

Q Формирователь 13 предназначен для формирования импульсов сдвига. Он может содержать элемент задержки, подключенный к выходу элемента ИЛИ, первые входы которого подключены к информационным выходам блока 16, а второй вход - к выходу

5 элемента ЗАПРЕТ 12. Сигнал на выходе формирователя 13 должен быть установлен после окончания переходного процесса шифратора 10, так как ввод информации в

первый регистр 4 осуществляется по переднему фронту сигнала сдвига.

Генератор 14 предназначен для формирования импульсов, обеспечивающих циклическую смену кодов в счетчике 11, Частота генератора 14 импульсов выбирается из условия обеспечения надежности визуального считывания требуемых знаков и их ввода путем нажатия переключателей блока 16, Подходящим значением частоты генератора 14 может быть частота 1 Гц.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания сигналом по щине 20 сбрасываются первый и второй регистры 4 и 5 и на первом выходе блока 3 устанавливается запрещающий сигнал (логический «0) который удерживает элементы И блока 9 в закрытом состоянии и разрешает прохождение информации через элемент ЗАПРЕТ 12. На втором выходе блока 3 устанавливается сигнал (логическая «1), включающий блок 7 индикации и разрещающий прохождение информации через коммутатор 8 с выхода счетчика 11 и запрещающий прохождение информации с выхода щифратора 10, а также разрешающий установку триггера 18 в «О по сигналам с выхода блока 13.

Для разблокировки устройства оператор производит набор пароля.

Счетчик 11 подсчитывает импульсы от генератора 14, в котором формируется циклическая Последовательность знаков (0,1,2, 3,...,8,9,0,1,...), отображаемая на блоке 7 индикации. Одновременно информация с выхода счетчика 11 поступает через коммутатор 8 на регистр 4Пользователь в моменты индикации на блоке 7 требуемых знаков нажимает информационные или командные переключатели, которые служат, также для ввода пароля.

При нажатии любого информационного переключателя блока 16 на выходе формирователя 13 формируется сигнал, поступающий через открь1тый элемент И 17, по переднему фронту которого очередной знак с выхода коммутатора записывается в регистр 4. Запись очередного знака с выхода коммутатора 8 в регистр 4 может происходить также при нажатии любого командного переключателя по сигналу, который поступает с выхода командных переключателей блока 16 через элемент ИЛИ 15, открытый элемент ЗАПРЕТ 12, формирователь 13 и элемент И 17.

После записи очередного знака в регистр

4 по заднему фронту сигнала от формирователя 13 на выходе триггера 18 устанавливается логический «О, который запрещает прохождение сигналов с выхода формирователя 13 через элемент И 17 и на вход регистра 4. При появлении в счетчике 11 кода «О на выходе дешифратора 19 формируется импульс, по которому на выходе

триггера 18 устанавливается сигнал логической «1, что обеспечивает дальнейший ввод знаков в регистр 4.

При сравнении набранного кода с эталонным, хранимым в блоке 1 памяти, блок 2 сравнения выдает в блок 3 разрещающий сигнал.

После нажатия переключателя ввода пароля блок 3 выдает на блок 9 элементов И разрещающий сигнал, что обеспечивает ввод команд с блока 16 в регистр 5 и запрещает прохождение информации через элемент ЗАПРЕТ 12.

Одновременно на втором выходе блока 3 устанавливается сигнал (логический «О), по которому гасится блок 7 индикации, обеспечивается прохождение информации с выхода щифратора 10 через коммутатор 8 на вход регистра 4 и запрещение прохождения информации с выхода счетчика 11 через коммутатор 8 на вход регистра 4, а также запрещается установка триггера 18 в «О по сигналам с Исхода формирователя 13 (на входы поступают логические «О), т.е. после ввода очередного знака в регистр 4 не осуществляется блокировка вводов последующих .знаков на некоторое время.

Блок 3 начинает формировать временной интервал, в течение которого возможен ввод команд и информация в ЭВМ по выходам 23 и 22.

После этого оператор может набирать информационную и командную части сообщений на блоке 16. Причем после набора команды на выходе 24 формируется сигнал «Готовность, по которому ЭВМ принимает сообщение по выходам 22 и 23.

После приема сообщения ЭВМ обнуляет регистры 4 и 5 по входу 21. По истечении фиксированного интервала времени блок 3 закрывает элементы И блока 9 (тем самым блокируя ввод команд) и включает блок 7 индикации, и обеспечивается возможность ввода пароля аналогично описанному. В этом случае оператору необходимо произвести повторный ввод пароля.

Таким образом, повыииается надежность защиты от несанкционированного доступа

В известном устройстве при использовании в пароле знаков, расположенных по возрастанию, обеспечивается их набор в одном цикле пересчета (0,1,2,3,..,9) счетчика, предназначенного для формирования знаков (например, пароль 245 можеГ быть набран за один цикл пересчета счетчийа).

В предлагаемом устройстве за счет введения триггера, элемента И и дещифратора ввод знаков пароля возможен только в различных циклах пересчета счетчика, так как после ввода очередного знака вэод последующих знаков блокируется до момента начала следующего цикла. Например, трехразрядный пароль 245 может быть Набран не

менее, чем за три цикла. Поэтому потребуется больше- времени для подбора пароля нарушителем, что приводит к повышению надежности заш.иты от несанкционированного доступа.

В известном устройстве различные пароли могут набираться на различные количества циклов (например, пароль 245 может быть набран за один цикл, а пароль 542 - за три цикла). Поэтому пользователи чаще устанавливают такие пароли, .которые могут быть набраны за минимальное количество циклов, в частности за один цикл. Учитывая это, нарушитель в первую очередь набирает пароли, ввод которых возможен за один цикл, зйтем за два цикла и т. д., что приводит к быстрому подбору пароля. В предлагаемом устройстве любой пароль набирается за количество циклов, равных разрядности пароля. Например, пароли 245 и 542 могут быть набраны за три цикла. Поэтому пользователи в качестве паролей могут с равной вероятностью устанавливать любые значения кодов, что увеличивает нарушителю время подбора пароля.

Фиг. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок памяти, блок .сравнения, таймер, первый и второй регистры, первый элемент ИЛИ, блок индикации, коммутатор, блок элементов И, шифратор, счетчик, элемент ЗАПРЕТ, формирователь сигналов, генератор импульсов, второй элемент ИЛИ, блок коммутационных Элементов, информационные выходы которого подключены непосредственно -к информационным входам формирователя сигналов, а через шифратор - к одним информационным вгходам коммутатора, командные выходы блока коммутационных элементов соединены с входами блока элементов И, управляющий выход - с первым управляющим входом таймера, выходы блока памяти подключены к одним входам блока сравнения, другие ,вход1,1 которого сое.динены с выходами первого регистра, которые являются выходами первой группы устройства, выход блока сравнения соединен с вторым управляющим входом таймера, вход сброса которого и первые входы сброса первого и второго регистров являются первым входом устройства, вторые - входы сброса первого и второго регистров являются вторым входом устройства, первый выход таймера соединен с входом блока элементов И и первым входом элемента ЗАПРЕТ, выходы второго регистра являются выходами второй группы устройства и подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, второй выход таймера подключен к управляющему входу коммутатора и управляющему входу блока индикации, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подключены к информационным входам блока индикации и другим информационным входам коммутатора, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, коi мандные выходь блока коммутационных элементов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого прдклк)чен к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом формирователя сигналов, выходы блока элементов И соединены с информационными входами второго регистра, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет ограничения времени о: подбора знаков пароля, в него введены део со 00 а шифратор, триггер и элемент И, входы дешифратора подключены к выходам счетчика, выход - к входу установки в «1 триггера, один вход установки в «О которого соединен с одним входом элемента И и выходом формирователя сигналов, а выход - с другим входом элемента И, выход которого подключен к синхровходу первого регистра, второй выход таймера соединен с другим входрм установки в «О триггера.