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　　在信息化的今天，很多情況下都需要輸入密碼。由于輸入方式和裝置采用按鍵的限制，密碼輸入方式變為開放式，對密碼的安全性構成威脅。此領域的專利雖然很多，但多是遮擋式和隱蔽式的，輸入完整的密碼依然會存在安全隱患。

　　一、背景/選題動機

　　在信息化時代的今天，很多情況下都要有密碼的確認，即要輸入密碼，然后才能進入特定的“空間”，或執行某種“動作”。如學校、金融、零售、網絡等需要輸入密碼的場所和行業。目前，采用密碼的輸入方式和裝置，都是以鍵盤式(包括普通鍵盤、特殊鍵盤、小鍵盤等)為主，此種輸入裝置及其輸入方法的缺陷是：由于是鍵盤按鍵式，其輸入密碼方式為開放式，也就是說，在使用者輸入密碼時，旁觀者可通過其操作方式偷窺或推算到其密碼，也可通過使用者所按按鍵的位置獲悉其密碼，從而在安全上構成威脅。即使旁觀者無意想知道使用者的密碼，比如：上下級、師生、同事、同學等，采用此種方法雙方都會感到尷尬。此領域的專利有很多，但多數是遮擋式的或隱藏式的，但不管怎樣都要在現場輸入完整的密碼，這樣就存在安全隱患。

　　本設計是解決開放式密碼輸入裝置在輸入密碼時容易被周圍的人偷窺到所輸入的密碼信息而存在安全隱患的問題，提出一種新的密碼輸入系統。該系統即便在沒有任何防護的情況下，人或攝像設備也無法得知所輸入的密碼，從而從根本上杜絕了密碼被他人因窺視而被盜。

　　二、需求分析

　　2.1 功能要求

　　設計目的是解決開放式密碼輸入裝置存在安全隱患的問題，提供一種密碼輸入方式與密碼輸入裝置。使該裝置即便在沒有任何防護的情況下從根本上杜絕了密碼被他人因窺視而被盜。

　　用戶掌握開機密碼才可開啟PC機及進入用戶工作頁面，并可以自己通過該密碼編輯軟件修改密碼，用數字鍵代表的字符串來取代固定的數字。可以將原來的簡單數字密碼，變為比較復雜的由大寫字符、小寫字符、數字、下劃線等字符組成的密碼，從而使密碼的破解更為困難，這樣可以一舉兩得。

　　2.2 性能要求

　　本設計的密碼輸入器在設計時還特別添加了保護措施，單片機上的程序是加密而不可讀的，存儲模塊內存儲的密碼是經過加密處理的，不是原始密碼，本密碼輸入器設有開機密碼，只有輸入正確的開機密碼才能進行密碼操作，而開機密碼可以設定輸入次數，一旦錯誤開機密碼次數達到某一規定數值，密碼輸入器將自鎖。

　　三、方案設計

　　3.1 系統功能實現原理

　　單片機通過USB接口與PC機相接，單片機上安裝有應用軟件，PC機上有密碼編輯軟件。PC機開機時要求輸入開機密碼，只有當開機密碼輸入正確時，才能開啟PC機進入系統。當單片機與PC機連接后，PC機顯示屏上出現頁面：要求在密碼輸入裝置中輸入開機密碼。若開機密碼不正確，程序將提示繼續輸入開機密碼，當開機密碼達到限定的輸入次數時，程序自鎖。

　　若開機密碼正確，則打開用戶工作頁面。這時，用戶可以通過該密碼編輯軟件修改密碼，自己編輯用數字鍵代表的字符串來取代固定的數字。該密碼輸入裝置與常規鍵盤的本質區別在于：常規鍵盤的按鍵對應于唯一的固定鍵碼，而該輸入裝置的按鍵所對應的是該裝置中存儲器的一個固定地址。而這一按鍵的映射地址中存儲的數據是該按鍵所關聯的作為密碼的字符串。這個字符串由鍵碼組成，因而當一個按鍵按下等同于連續按下多個按鍵，因而能用一個按鍵實現一串密碼的輸入。該裝置按鍵與密碼關聯的實質是在存儲器中按鍵對應的地址寫入密碼數據。該裝置輸入密碼過程的實質是從存儲器中按鍵對應地址讀取密碼數據，然后通過提供的接口將密碼發送至需要密碼輸入的設備。

　　密碼編輯保存后就可以直接存入系統。系統可以對該密碼保留記憶，下次使用該系統時就可以直接按某一個或兩個鍵來輸入一串密碼。