Описание электронных ключей iButton

Электронные ключи iButton Электронные ключи iButton (Dallas Touch Memory) - оригинальное семейство микросхем, разработанных и выпускаемых фирмой Dallas Semiconductor, США. Каждая такая микросхема заключена в стальной герметичный цилиндрический корпус и имеет уникальный регистрационный номер (ID), записываемый в процессе изготовления во внутреннее постоянное запоминающее устройство. Количество комбинаций ID достигает 256 триллионов - этого более чем достаточно, чтобы исключить случайный подбор.

Все электронные ключи iButton выполнены по жёстким стандартам. Попробуйте согнуть их - это невозможно. Бросьте устройство на пол, наступите на него, опустите его в воду или в снег - все тщетно. Корпус ключа выдерживает механический удар 500 G, рабочий диапазон температур от -40° С до +85° С (для ключей iButton DS-1990 и от -40° С до +70° С для всех остальных), падение с высоты 1,5 метра на бетонный пол, 11-килограммовую нагрузку, не подвержен воздействию магнитных и статических полей, промышленной атмосферы.

Электронный ключ iButton Электронный ключ iButton рассчитан на ношение в течение 10 лет и гарантированно сохраняет прочность корпуса при 1 миллионе контактов со считывателем. Его компактная форма в виде толстой монеты обеспечивает самовыравнивание в ответном контактном разъёме считывателя, что гарантирует простоту использования.

Ключ  iButton можно закрепить практически на любой поверхности, идеально подходят печатные платы, пластиковые карточки, идентификационные брелоки и брелоки для ключей.

По выполняемым функциям ключи iButton подразделяются следующим образом:

  • Ключи только с идентификационным номером (ID) - модели электронных ключей iButton DS-1990.
  • Ключи с идентификационным номером (ID) и памятью (энергонезависимое ОЗУ, ПЗУ и ППЗУ) - модели электронных ключей iButton DS-1992, DS-1993, DS-1995, DS-1996.
  • Ключи c ID и энергонезависимым ОЗУ с защитой - модели электронных ключей iButton DS-1991.
  • Ключи с ID, энергонезависимым ОЗУ и часами-календарём реального времени - модели электронных ключей iButton DS-1994.
  • Ключи с ID и цифровым термометром (так называемые термохроны).
  • Ключи с ID и Java-криптопроцессором.

Электронные ключи iButton широко используются в различных системах, требующих идентификации владельца или пользователя:

  • В средствах защиты информации на ПК, ноутбуках, серверах для авторизации администраторов данных систем при выполнении действий по защите информации или пользователей электронных систем при получении доступа к электронным документам - для работы с ними, подписывании с помощью ЭЦП.
  • В системах контроля и управления доступом для идентификации персонала при проходе в оборудованные системой контроля доступа помещения, здания.
  • В охранных системах для постановки на охрану и снятия с нее охраняемых объектов, для отметки персонала охраны на контрольных точках охраняемого периметра при его патрулировании.
  • В банковских и платёжных системах, например, в АРМ клиент-банка для авторизации пользователей выполняющих платежные операции.

Помимо охранных систем, электронный ключ iButton может служить для идентификации пользователя в системах электронных расчётов, требующих наличия кредитных карт или цифровой подписи пользователя.

Для обеспечения идентификации при работе с компьютером достаточно одного прикосновения электронного ключа к контактному устройству считывателя, чтобы пользовательский идентификационный код считался из памяти ключа iButton.

Устройство электронных ключей iButton (ключей Dallas Touch Memory):

Для обеспечения повышенной устойчивости к воздействиям внешней среды полупроводниковые кристаллы микросхем электронных ключей iButton помещаются в стальной корпус MicroCan. Корпус представляет собой небольшой цилиндр диаметром 16,25 мм и высотой 3,10 мм (модификация F3) или 5,89 мм (более распространенная на сегодняшний день модификация ключей - модификация F5). Верхняя крышка электрически изолирована от остальной части цилиндра полипропиленовой втулкой и является контактом ключа iButton для считывания данных. Нижняя часть цилиндра имеет фланец для облегчения крепления ключа на различных аксессуарах и является общим контактом.

В 2002 году проведена сертификация корпуса MicroCan. Все приборы в этом корпусе имеют Санитарно-эпидемиологическое заключение и соответствуют государственным санитарно-эпидемиологическим нормативам и правилам РФ, зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений под № 23169-02 и допущены к применению в РФ.

Электронные ключи iButton

ibutton f3

Рис.1. Габаритные размеры электронных ключей iButton

Описание протокола 1-Wire электронных ключей iButton (ключей Dallas Touch Memory):

Обмен данными с электронными ключами iButton производится через интерфейс 1-Wire, также являющийся фирменной разработкой Dallas Semiconductor. Информация в этом интерфейсе передаётся по единственному проводнику, то есть шина данных - однопроводная. Питание ключи iButton получают из этого же проводника, заряжая внутренний конденсатор в моменты, когда на шине 1-Wire нет обмена данными. Скорость обмена по протоколу 1-Wire достаточна для обеспечения передачи данных в момент касания контактного устройства считывателя ключом.

Интерфейс 1-Wire

Рис.2. Интерфейс 1-Wire

Протокол интерфейса 1-Wire обеспечивает возможность работы с множеством ключей iButton, подключённых параллельно к линии данных 1-Wire. Команды интерфейса позволяют определить ID всех ключей, подключённых в данный момент к линии и затем работать с конкретным прибором, переведя остальные в режим ожидания.

Управление линией данных 1-Wire и выдачу команд производит ведущее устройство, в качестве которого может использоваться любой микроконтроллер или персональный компьютер. Для обеспечения целостности данных используется вычисление контрольных кодов, а также аппаратный промежуточный буфер в ОЗУ электронного ключа iButton. Данные сначала записываются в этот буфер, затем ведущий проверяет их правильность, и только после этого выдаёт команду ведомому устройству - скопировать их из буфера в основную память.

Для подключения ключей iButton к персональному компьютеру, а также для считывания с них информации, используются специальные адаптеры, преобразующие сигналы стандартных портов компьютера (RS232, LPT и USB) в сигналы 1-Wire.

Источник: Эримекс Новосибирск