一种实用的身份认证装置的开发

　　1 引言

　　信息安全能力将是21世纪综合国力、经济竞争实力和生存能力的象征。现在流行的各种安全技术，如防火墙技术、VPN技术、数据加密技术、网络入侵检测技术等，虽然解决了计算机系统安全不同方面的问题，然而如果不能可靠确认系统访问者的合法身份，那么其他安全措施就会形同虚设。因此可以说身份认证技术是计算机系统安全的基础。它在金融、户籍管理等系统中起着非常重要的作用。

　　图1为一个简单的身份认证系统模型。当用户需要访问系统资源时，系统将会要求其输入用户名和密码，系统将用户名和密码传送到服务器。由服务器将其和保存的用户信息比较，如果身份合法，则允许用户访问，否则拒绝访问。我们开发的身份认证装置是基于单片机的，下面将简要地介绍它的硬件和软件设计过程。

　　2 硬件设计

　　2.1硬件组成

　　本装置的总体设计思路为：采用上/下位机结构，上位机可以是普通的PC机，作为服务器;下位机采用单片机设计，作为客户端，其硬件电路包括复位电路、键盘输入模块、液晶显示模块、声音提示模块和串行通信模块五个部分。电路组成框图如图2所示。单片机采用ATMEL公司的AT89C51系列，因为该系列具有低功耗、高速等良好的性能，并拥有64KB的Flash，具有ISP功能。

　　2.2复位电路

　　当系统混乱时，主要对单片机和LCD进行复位。采用MAX707芯片，具体电路较简单。

　　2.3 键盘输入模块

　　直接用P0口连接键盘，构成4X4矩阵式结构。它是本装置中用户输入信息的主要手段。

　　图3 ISD25120硬件连接图

　　2.4液晶显示模块

　　LCD由于其良好的性能，已经取代LED，广泛应用于各种仪器仪表设备。考虑到本装置中需要对用户提示操作以及显示相关资料，我们采用SDEC公司的128X64点阵的LMG-SSC12J64系列，内置中文字库，可以显示图形、字符或合成显示，并且可以直接与单片机连接。现今国内生产LCD的厂商不多，其产品规格、电器性能基本相同，更多的资料可参看相关的说明文档。

　　2.5声音提示模块

　　为了确保操作的无误性，运用声音进行第二重的提示。本装置用到的ISD25120语音芯片是美国ISD公司生产的高保真录放一体化的单片固态语音集成电路，录放时间为120秒。可进行多段信息处理，可反复录音十万次，并且无需开发系统。图3为该语音芯片硬件连接图。ISD2500系列有六种操作模式，能够用最少的外部设备实现最大的功能。本装置采用M0和M4模式，M0用来快进到需要的某段信息，M4可连续地播放所有的信息。图中，信息结束输出端EOM为低时，标志一段信息的结束;给PD端一个正脉冲可以对地址进行复位;片选CE负脉冲使能芯片。