Ніякі хитрощі не допоможуть зломщикові відкрити описуваний нижче 15-розрядний цифровий замок з електронною блокуванням. При підборі зі швидкістю одна комбінація за 10 з буде потрібно близько 1,5 млн. років для випадкового відшукання правильного коду. Робота потенційного зломщика ще більше ускладнюється завдяки тому, що схема автоматично встановлюється у вихідний стан при введенні будь-який невірний комбінації. У цьому випадку потрібно відновити порядок набору, що робить неможливим використання будь-якого впорядкованого методу проб і помилок. Схема містить ППЗУ ємністю 512х4 біт, у якому крім правильної можна розмістити ще 32 комбінації, що дозволить періодично міняти шифр шляхом простого їх перемикання. Схема порівнює що вводиться комбінацію послідовно цифра за цифрою з кодом, що зберігається в пам'яті, і, якщо шифр повністю правильно набраний, встановлює на виході високий ТТЛ-рівень. Перед набором необхідно натиснути кнопку скидання, при цьому схема встановлюється в стан готовності до введення першої цифри. Оператор також натискає цю кнопку, якщо, на його думку, зроблена помилка в наборі шифру.
 

Схема дозволяє кодувати тільки вісім входів (скидання і сім чисел), оскільки кожне бінарне слово містить 3 розряду. Однак зручно застосувати стандартний набір кнопок з цифрами від 0 до 9 і використовувати одну, дві і три вільні кнопки (в даному випадку 0, 8 і 9) для скидання. У цьому випадку підвищується ступінь секретності замку, оскільки тільки заздалегідь обізнана людина знає, які кнопки використовуються для скидання. RS-тригери, зібрані на счетверенних вентилях IC1-IC4, служать для придушення вібрації контактів в однополюсний кнопкових перемикачах на два положення. Кодування вводяться чисел здійснюється інтегральної схемою IC5, яка представляє собою ППЗУ типу 5301 фірми Monolithic Memories Inc. ємністю 256Х4 біт, запрограмоване відповідно до істінностной таблицею (табл. 1).
 

Адреси Вихід Примітки
Двійкові числа Десяткові числа
А7 А6 А5 А4 А3 А2 А1 А0 Q4 Q3 Q2 Q1
1 1 1 1 1 1 1 1 255 0 1 1 1 Введення відсутній
1 1 1 1 1 1 1 0 254 1 0 0 1 Введення 1
1 1 1 1 1 1 0 1 253 1 0 1 0 Введення 2
1 1 1 1 1 0 1 1 251 1 0 1 1 Введення 3
1 1 1 1 0 1 1 1 247 1 1 0 0 Введення 4
1 1 1 0 1 1 1 1 239 1 1 0 1 Введення 5
1 1 0 1 1 1 1 1 223 1 1 1 0 Введення 6
1 0 1 1 1 1 1 1 191 1 0 0 0 Введення 7
0 1 1 1 1 1 1 1 127 1 1 1 1 Скидання
Всі інші адреси 1 1 1 1 Скидання при помилку введення

Зазначена ІС була обрана для спрощення процесу програмування, так як її початковий стан відповідає логічній 1, і при вихідному коді скидання 111 більшість адресних шин мають потенціал логічної 1. Код шифру програмується в пам'яті IС6, що представляє собою ППЗУ типу 5306 фірми Monolithic Memories Inc. ємністю 512Х4 біт. Показані на малюнку перемикачі шифру встановлюють логічні потенціали на шинах п'яти старших адресних розрядів (А4-A8), здійснюючи вибір однієї з 32 комбінацій. Дистанційно програмуючи п'ять вказаних шин, можна тимчасово закривати доступ до замку особам, котрі знають шифр, або міняти комбінації з метою безпеки. Синхронізація схеми здійснюється за допомогою двох чекають мультівібратор. При натисканні однієї кнопки або їх комбінації на виході найстаршого розряду (Q4) пам'яті IC5, що виконує функції перетворювача кодів, формується високий потенціал, яким запускається перший режиму мультівібратор IС7. Переднім фронтом його вихідного потенціалу Q бінарне слово з виходу пам'яті комбінацій IC6 записується у середнє ЗУ, що представляє собою 4-розрядний програмований двійковий лічильник. Через 375 НC переднім фронтом потенціалу Q на виході мультівібратор IC7 запускається другий режиму мультівібратор IC8. Протягом 165 НC, коли на виході мультівібратор IC8 присутній високий потенціал, 4-розрядний компаратор абсолютних значень IС10 порівнює вводиться і зберігається в пам'яті слова. Якщо слова на виходах IC5 і IС6 ідентичні, напруга на виході А, рівне напрузі на виході У компаратора, приймає високе значення, у результаті чого через вентилі НЕ-І чинить зріст програмний лічильник IС11-ще один 4-розрядний двійковий лічильник. Коли слова різні, програмний лічильник скидається, і комбінація повинна бути введена знову. Після введення правильної комбінації, вміст програмного лічильника досягає 15 і на виході перенесення формується високий логічний потенціал. При формуванні цього відмикає потенціалу включається індикатор на світлодіоді. Відмикаються потенціал управляє зовнішнім ТТЛ ІВ або після відповідного посилення соленоїдних замком. При включенні харчування програмний лічильник може знаходитися в довільному початковому стані. Для того щоб запобігти відкривання замка у випадку періодичних зникнення живлячої напруги, програмний лічильник переходить в початковий стан протягом перших декількох мілісекунд після включення живлення за допомогою схеми скидання, що складається з ланцюга заряду R1 C1 і буферного підсилювача. При меншій мірі секретності схему можна спростити, скоротивши число компонентів і вартість. У цьому випадку замість ICs використовується пріоритетний шифратор, наприклад типу 74147, але тоді виключається автоматичний скидання при одночасному натисканні двох або більше кнопок. Можна також виключити схему, що здійснює скидання при включенні харчування, і використовувати пам'ять меншого обсягу, коли немає необхідності в зберіганні 32 різних комбінацій. Схему можна значно спростити шляхом переходу до 2-розрядним словами. Тоді для випадкового вгадування шифру буде потрібно 4,5 року при наборі комбінації з 15 знаків за 10 с. Маскування трьох вхідних чисел у групі кнопок від 0 до 9 підвищує ступінь секретності ще у багато разів. Система володіє можливістю розширення-довжина слова (а отже, число входів) і довжина комбінації можуть вибиратися з урахуванням вимог споживача.
 

Адреси
Двійкові числа Десяткові числа Вихід Цифра
А8 А7 А6 A5 А4 А3 А2 A1 А0 Q4 Q3 Q2 Q1
1 1 1 1 1 0 0 0 0 496 X 0 0 1 1
1 1 1 1 1 0 0 0 1 497 X 0 0 0 7
1 1 1 1 1 0 0 1 0 498 X 1 0 0 4
1 1 1 1 1 0 0 1 1 499 X 0 1 0 2
1 1 1 1 1 0 1 0 0 500 X 1 1 0 6
1 1 1 1 1 0 1 0 1 501 X 1 0 1 5
1 1 1 1 1 0 1 1 0 502 X 1 0 1 5
1 1 1 1 1 0 1 1 1 503 X 0 1 1 3
1 1 1 1 1 1 0 0 0 504 X 0 0 0 7
1 1 1 1 1 1 0 0 1 505 X 0 0 1 1
1 1 1 1 1 1 0 1 0 506 X 0 0 0 7
1 1 1 1 1 1 0 1 1 507 X 0 1 0 2
1 1 1 1 1 1 1 0 0 508 X 1 0 0 4
1 1 1 1 1 1 1 0 1 509 X 1 0 0 4
1 1 1 1 1 1 1 1 0 510 X 0 1 1 3
1 1 1 1 1 1 1 1 1 511 X 1 1 1 Скидання
Решта пам'ять використовується для зберігання додаткових 31 шифрів, х-не використовується

У табл. 2 наведено вміст ППЗУ для комбінації 174265537172443. Кожна комбінація з 15 чисел займає 16 розрядів пам'яті, причому останній розряд не використовується. Як вже зазначалося вище, таке розміщення сприятливо для програмування вихідний комбінації 111 (при нульовому значенні першого адреси, 16-й біт присутній у кожному 2n-1 адресу, де n> 3, тобто 15, 31, 63 і т. п.). У цьому випадку після відмикання замку скидання здійснюється автоматично при натисканні будь-якої кнопки.

 

Джерело: D. Platteter.
Центр військово-морського озброєння (Крейн, шт. Індіана)