基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法
2023-09-18 23:22:00
基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於無線通信的信息安全設備，其與外部設備連接以保護軟體，所述信息安全設備包括無線通信模塊，所述信息安全設備通過所述無線通信模塊經由無線通信網絡與數據處理伺服器進行通信連接。本發明還公開了一種基於無線通信的實時保護系統及方法，該實時保護系統包括數據處理伺服器和與所述數據處理伺服器通信連接的如上所述的基於無線通信的信息安全設備，所述數據處理伺服器通過無線通信方式與所述信息安全設備進行數據交互，並通過與所述信息安全設備的數據交互而實現對所述外部設備的操作。本發明具有適用範圍廣、速度快、實時通信、自主性強、遠距離通信傳輸及便於管理等優點，具有很高的實用價值。
【專利說明】基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信及軟體安全【技術領域】，特別涉及一種基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法。
【背景技術】
[0002]通用分組無線服務(General Packet Radio Service, GPRS)是一種基於GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS充分利用共享無線信道，採用IP Over PPP實現數據終端的高速、遠程接入。作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術(2.5G)，GPRS在許多方面都具有顯著的優勢。
[0003]相對於原來的GSM的撥號方式的電路交換數據傳輸方式，GPRS是分組交換技術，具有實時在線、按量收費、快捷登錄、高速傳輸、自如切換等優點。通俗來講，GPRS是一項高速數據處理的技術，是一個混合體，採用TDMA方式傳輸語音，方法是以「分組」的形式傳送資料到用戶手上。GPRS業務具有數據傳輸速度快、覆蓋範圍廣泛、永遠在線、流量計費等特點，在遠程突發性數據實時傳輸中有不可比擬的優勢，特別適合於頻發小數據量的實時傳輸，因而GPRS業務在很多行業上有特殊的應用。
[0004]目前設備使用無線通信較為常見的方式是藍牙、NFC和W1-Fi，這些無線通信技術為人們的日常生活帶來了極大的便捷，但是由於藍牙和W1-Fi都是解決近距離通信的方案，一旦出現沒有藍牙或W1-Fi信號的情況，就無法適用了，這個用戶的使用帶來了麻煩。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是，提供一種基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法，使得信息安全設備以及實時保護系統具有適用範圍廣、速度快、實時通信、自主性強、遠距離通信傳輸及便於管理等優點，具有很高的實用價值。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基於無線通信的信息安全設備，其與外部設備連接以保護軟體，所述信息安全設備包括無線通信模塊，所述信息安全設備通過所述無線通信模塊經由無線通信網絡與數據處理伺服器進行通信連接。
[0007]作為優選，所述無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，所述GPRS模塊具有用於存儲所述數據處理伺服器的參數配置信息和該模塊自身的參數配置信息的GPRS模塊存儲區。
[0008]作為優選，所述信息安全設備包括與所述GPRS模塊電連接的安全處理主控晶片。
[0009]作為優選，所述安全處理主控晶片配置為加密鎖主控晶片。
[0010]作為優選，所述信息安全設備還包括天線單元和客戶識別模塊，其中:
[0011]所述天線單元與所述GPRS模塊連接，用於實現信號的調製和解調，以及外部信號與所述GPRS模塊內部的信號轉換；
[0012]所述客戶識別模塊適配於所述GPRS模塊並配置有所述信息安全設備的標識信
肩、O[0013]作為優選，所述安全處理主控晶片包括配置單元、存儲單元和處理單元，其中:
[0014]所述配置單元，用於配置存儲所述數據處理伺服器的參數和所述GPRS模塊的參數，並將參數配置信息存入所述存儲單元或所述GPRS模塊存儲區；
[0015]所述存儲單元，還用於存儲加解密算法密鑰、證書、所述信息安全設備的標識信息和/或存儲工作過程中的數據信息；
[0016]所述處理單元，用於加密運算處理，並將結果發送給外部設備或所述GPRS模塊。
[0017]作為優選，所述GPRS模塊存儲區或存儲單元配置為默認的配置參數存儲部。
[0018]作為優選，所述GPRS模塊存儲區或存儲單元配置為存儲預設的數據處理伺服器的參數信息。
[0019]本發明還提供了一種基於無線通信的實時保護系統，該實時保護系統包括數據處理伺服器和與所述數據處理伺服器通信連接的如上所述的基於無線通信的信息安全設備，所述數據處理伺服器通過無線通信方式與所述信息安全設備進行數據交互，並通過與所述信息安全設備的數據交互而實現對所述外部設備的操作。
[0020]作為優選，所述數據處理伺服器與網際網路連接，具有IP位址或固定域名及埠號，並通過無線通信網絡與所述無線通信模塊進行雙向通信，接收所述無線通信模塊發來的數據信息並進行相應的處理。
[0021]本發明還提供了一種基於無線通信的實時保護方法，其特徵在於，採用具有無線通信模塊的信息安全設備實現，所述方法包括以下步驟:
[0022]S1:與外部設備建立連接；
[0023]S2:通過所述無線通信模塊建立與所述無線通信網絡的連接；
[0024]S3:經由無線通信網絡網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信；
[0025]S4:與所述伺服器端進行數據交互，以實現所述伺服器端對所述外部設備的操作。
[0026]作為優選，所述無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，其中:
[0027]所述步驟S2具體為:通過所述GPRS模塊建立與所述GPRS網絡的連接；
[0028]所述步驟S3具體為:經由GPRS網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信。
[0029]作為優選，所述伺服器端配置為與網際網路連接的並具有IP位址或固定域名及埠號的數據處理伺服器，其中:
[0030]所述步驟S3具體為:讀取配置參數獲取所述數據處理伺服器的網際網路IP位址及埠號，通過GPRS網關及網際網路與所述數據處理伺服器建立雙向通信，通信協議採用TCP/IP協議或者UDP/IP協議，通信數據傳輸採用傳輸加密並且接收端解密方式，加密方法採用對稱算法或不對稱加密算法；
[0031]所述步驟S4具體為:通過所述GPRS模塊與所述數據處理伺服器進行數據交互，以實現所述數據處理伺服器對所述外部設備的操作。
[0032]與現有技術相比，本發明的基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法的有益效果在於:在信息安全設備中增加了無線通信模塊(GPRS模塊)，使得信息安全設備可以通過GPRS模塊與GPRS網絡連接，並通過移動網關與外部的Internet公網進行無線通信，進行實時的數據交互。通過本發明提供的系統和方法以及數據處理伺服器，使得信息安全設備具備了長距離數據通信傳輸的能力，使得信息安全設備具有適用範圍廣、速度快、實時通信、自主性強、遠距離通信傳輸及便於管理等優點，具有很高的實用價值。【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為本發明的實施例的基於無線通信的信息安全設備的架構示意圖；
[0034]圖2為本發明的實施例的基於無線通信的實時保護系統的工作原理示意圖；
[0035]圖3為本發明的實施例的基於無線通信的實時保護方法的流程示意圖；
[0036]圖4為應用本發明的實施例的基於無線通信的實時保護方法的一個實施方式的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖和具體實施例對本發明的實施例的基於無線通信的信息安全設備、實時保護系統及方法作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。
[0038]圖1為本發明的實施例的基於無線通信的信息安全設備的架構示意圖；圖2為本發明的實施例的基於無線通信的實時保護系統的工作原理示意圖。本發明的實施例的基於無線通信的信息安全設備，與外部設備連接以保護軟體，信息安全設備包括無線通信模塊，信息安全設備通過無線通信模塊經由無線通信網絡與數據處理伺服器進行通信連接。外部設備包括但不限於PC、PDA等設備。本發明在信息安全設備中增加了無線通信模塊，使得信息安全設備可以通過無線通信模塊與無線通信網絡連接，以實現無線通信，並且經由無線通信網絡與數據處理伺服器進行通信連接，使得信息安全設備能夠實現遠距離通信傳輸。
[0039]作為一種改進，無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，GPRS模塊具有用於存儲數據處理伺服器的參數配置信息和該模塊自身的參數配置信息的GPRS模塊存儲區。數據處理伺服器的參數配置信息包括IP位址及埠號，GPRS模塊的參數配置信息包括GPRS撥號參數、串口波特率等。由於藍牙和W1-Fi都是解決近距離通信的方案，一旦出現沒有藍牙或W1-Fi信號的情況，就無法適用了，這個用戶的使用帶來了麻煩。本發明通過GPRS模塊與GPRS網絡連接進行實時的數據交互，使得信息安全設備具備了長距離數據通信傳輸的能力，使得信息安全設備具有適用範圍廣、速度快、實時通信、自主性強、遠距離通信傳輸及便於管理等優點，具有很高的實用價值。
[0040]作為進一步的改進，信息安全設備包括包括與GPRS模塊電連接的安全處理主控晶片，例如TPM (Trusted Platform Module,可信任安全平臺模塊)等，連接方式可以採用標準串口連接方式，包括RS232、RS485或RS422等。作為本實施例的優選方案，安全處理主控晶片配置為加密鎖主控晶片，具體可以採用現有技術中任何優選的相關產品實現。
[0041]作為更進一步的改進，信息安全設備還包括天線單元和客戶識別模塊，其中:天線單元與GPRS模塊連接，用於實現信號的調製和解調，以及外部信號與GPRS模塊內部的信號轉換。客戶識別模塊(SM卡)，開通了 GPRS功能並與GPRS模塊連接，提供唯一客戶標識信息及GPRS功能服務，在本實施例中適配於GPRS模塊並配置有信息安全設備的標識信息。
[0042]作為另一種改進，安全處理主控晶片包括配置單元、存儲單元和處理單元，其中:
[0043]配置單元，用於配置存儲數據處理伺服器的參數和GPRS模塊的參數，並將參數配置信息存入存儲單元或GPRS模塊存儲區。
[0044]存儲單元，除了用於存儲上述參數配置信息之外，還用於存儲加解密算法密鑰、證書、信息安全設備的標識信息和/或存儲工作過程中的數據信息，即使用時的相關數據信息。作為本實施例的優選方案，可以設置前述的GPRS模塊存儲區或存儲單元配置為默認的配置參數存儲位置，或者，可以在存儲單元或GPRS存儲區中存儲預設的數據處理伺服器的參數信息(例如IP位址等信息)。
[0045]處理單元，用於加密運算處理，並將結果發送給外部設備或GPRS模塊，其根據獲取的消息或指令信息進行相應的運算處理，並將結果發送給外部設備或GPRS模塊。
[0046]如圖2所示，本發明還提供了一種基於無線通信的實時保護系統，該實時保護系統包括數據處理伺服器和與數據處理伺服器通信連接的如上的基於無線通信的信息安全設備，數據處理伺服器通過無線通信方式與信息安全設備進行數據交互，並通過與信息安全設備的數據交互而實現對外部設備的操作。作為本實施例的優選方案，數據處理伺服器與網際網路連接，具有IP位址或固定域名及埠號，並通過無線通信網絡與無線通信模塊進行雙向通信，接收無線通信模塊發來的數據信息並進行相應的處理。
[0047]如圖3所示為本發明的實施例的基於無線通信的實時保護方法的流程示意圖。本發明還提供一種基於無線通信的實時保護方法，採用具有無線通信模塊的信息安全設備實現，方法包括以下步驟:
[0048]S1:與外部設備建立連接，可通過USB接口或其他接口，如串口等方式與外部設備電連接；
[0049]S2:通過無線通信模塊建立與無線通信網絡的連接；
[0050]S3:經由無線通信網絡網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信；
[0051]S4:與伺服器端進行數據交互，以實現伺服器端對外部設備的操作。
[0052]作為一種改進，無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，其中:
[0053]步驟S2具體為:通過GPRS模塊建立與GPRS網絡的連接；
[0054]步驟S3具體為:經由GPRS網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信。
[0055]作為更進一步的改進，伺服器端配置為與網際網路連接的並具有IP位址或固定域名及埠號的數據處理伺服器，其中:
[0056]步驟S3具體為:讀取配置參數獲取數據處理伺服器的網際網路IP位址及埠號，通過GPRS網關及網際網路與數據處理伺服器建立雙向通信，通信協議採用TCP/IP協議或者UDP/IP協議，通信數據傳輸採用傳輸加密並且接收端解密方式，加密方法採用對稱算法或不對稱加密算法；
[0057]步驟S4具體為:通過GPRS模塊與數據處理伺服器進行數據交互，以實現數據處理伺服器對外部設備的操作。
[0058]以下以GPRS模塊通過GPRS網絡與Internet公網交互的具體過程為例進行說明:將配置好工作參數(包括GPRS撥號參數、串口波特率、數據處理伺服器IP位址等)的信息安全設備通過接口與外部設備連接，信息安全設備上電後，GPRS模塊讀取存儲的配置參數，註冊到移動的GSM網絡，然後進行GPRS PPP撥號。撥號成功後，GPRS模塊將獲得一個由GPRS網絡隨機分配的內部IP位址。GPRS模塊通過移動網關來實現與外部Internet公網的通信。GPRS模塊通過讀取的配置參數中的數據伺服器固定公網IP位址(如果是域名，則先通過域名解析出IP位址)及埠號等參數，主動向移動的GPRS網絡發送建立連接的請求包，移動通過GPRS網關將請求包發送到Internet，數據處理伺服器接收到請求後建立連接並發送應答信息。GPRS模塊在得到數據處理伺服器的響應後，即認為與數據處理伺服器握手成功，並保持通信連接一直存在，由於TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數據雙向通信了。UDP (User Data Protocol，用戶數據報協議)對系統資源的要求較少，程序結構相對簡單，傳輸速度較快。為提高數據傳輸的安全性，還可以在數據傳輸時通過加密算法進行加密，接收端解密處理。加密算法包括但不限於對稱或非對稱加密算法，其中對稱算法包括AES、DES、TDES ;非對稱算法包括RSA、ECC等。
[0059]本發明適用於遠程診斷錯誤、遠程升級、遠程認證或其他數據交互等操作。如圖4應用本發明的實施例的基於無線通信的實時保護方法的一個實施方式的流程示意圖所示，以下以應用本發明的實施例的基於無線通信的實時保護方法的一個實施方式進行說明。
[0060]本實施方式中，外部設備為計算機主機，信息安全設備的加密鎖主控晶片通過RS232標準串口與GPRS模塊連接，開通GPRS功能的SM卡通過SM卡座連接器與GPRS模塊連接，數據處理伺服器IP位址及埠信息存儲在GPRS模塊的存儲區中。一種基於GPRS通訊實時保護的方法，具體步驟包括:
[0061]al、將預設好配置參數的加密鎖與主機通過USB接口連接；
[0062]a2、加密鎖上電後，GPRS模塊連接移動夢網GPRS網絡，獲取IP位址；
[0063]a3、加密鎖GPRS模塊讀取配置參數中的數據處理伺服器固定IP位址及埠，通過移動網關與外部Internet公網上的數據處理伺服器建立連接；
[0064]a4、使用加密鎖時，需要進行PIN碼進行身份認證，GPRS模塊將輸入的PIN碼信息加密通過UDP/IP協議發送給數據處理伺服器；
[0065]a5、數據處理伺服器對PIN碼進行驗證，驗證通過，則執行步驟6，否則，返回錯誤
或警告信息；
[0066]a6、加密鎖向數據處理伺服器發送自身的標識及程序版本等信息；
[0067]a7、數據處理伺服器獲取標識信息並與伺服器中存儲的加密鎖最新版本信息進行對比；
[0068]a8、如果對比結果顯示加密鎖版本較低；則通過數據處理伺服器遠程升級加密鎖內的數據程序版本等信息；
[0069]a9、執行後續其他交互操作。
[0070]本發明在信息安全設備中增加了 GPRS模塊和SM卡，使得信息安全設備可以通過GPRS模塊與移動GPRS網絡連接，並通過移動網關與外部的Internet公網進行通信。通過本發明提供的系統和方法，使得信息安全設備具備了長距離數據通信傳輸的能力，使得信息安全設備具有適用範圍廣、速度快、實時通信、自主性強、遠距離通信傳輸及便於管理等優點，具有很高的實用價值。
[0071]以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用於限制本發明，本發明的保護範圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發明的實質和保護範圍內，對本發明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種基於無線通信的信息安全設備，其與外部設備連接以保護軟體，其特徵在於，所述信息安全設備包括無線通信模塊，所述信息安全設備通過所述無線通信模塊經由無線通信網絡與數據處理伺服器進行通信連接。
2.根據權利要求1所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，所述GPRS模塊具有用於存儲所述數據處理伺服器的參數配置信息和該模塊自身的參數配置信息的GPRS模塊存儲區。
3.根據權利要求2所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述信息安全設備包括與所述GPRS模塊電連接的安全處理主控晶片。
4.根據權利要求3所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述安全處理主控晶片配置為加密鎖主控晶片。
5.根據權利要求2所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述信息安全設備還包括天線單元和客戶識別模塊，其中: 所述天線單元與所述GPRS模塊連接，用於實現信號的調製和解調，以及外部信號與所述GPRS模塊內部的信號轉換； 所述客戶識別模塊適配於所述GPRS模塊並配置有所述信息安全設備的標識信息。
6.根據權利要求3所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述安全處理主控晶片包括配置單元、存儲單元和處理單元，其中: 所述配置單元，用於配置存儲所述數據處理伺服器的參數和所述GPRS模塊的參數，並將參數配置信息存入所述存儲單元或所述GPRS模塊存儲區； 所述存儲單元，還用於存儲加解密算法密鑰、證書、所述信息安全設備的標識信息和/或存儲工作過程中的數據信息； 所述處理單元，用於加密運算處理，並將結果發送給外部設備或所述GPRS模塊。
7.根據權利要求6所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述GPRS模塊存儲區或存儲單元配置為默認的配置參數存儲部。
8.根據權利要求6所述的基於無線通信的信息安全設備，其特徵在於，所述GPRS模塊存儲區或存儲單元配置為存儲預設的數據處理伺服器的參數信息。
9.一種基於無線通信的實時保護系統，其特徵在於，該實時保護系統包括數據處理伺服器和與所述數據處理伺服器通信連接的如權利要求1至8中任一項所述的基於無線通信的信息安全設備，所述數據處理伺服器通過無線通信方式與所述信息安全設備進行數據交互，並通過與所述信息安全設備的數據交互而實現對所述外部設備的操作。
10.根據權利要求9所述的基於無線通信的實時保護系統，其特徵在於，所述數據處理伺服器與網際網路連接，具有IP位址或固定域名及埠號，並通過無線通信網絡與所述無線通信模塊進行雙向通信，接收所述無線通信模塊發來的數據信息並進行相應的處理。
11.一種基於無線通信的實時保護方法，其特徵在於，採用具有無線通信模塊的信息安全設備實現，所述方法包括以下步驟: S1:與外部設備建立連接； 52:通過所述無線通信模塊建立與所述無線通信網絡的連接； 53:經由無線通信網絡網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信； 54:與所述伺服器端進行數據交互，以實現所述伺服器端對所述外部設備的操作。
12.根據權利要求11所述的基於無線通信的實時保護方法，其特徵在於，所述無線通信模塊包括與GPRS網絡通信連接的GPRS模塊，其中: 所述步驟S2具體為:通過所述GPRS模塊建立與所述GPRS網絡的連接； 所述步驟S3具體為:經由GPRS網關接入網際網路，並建立與伺服器端的雙向通信。
13.根據權利要求12所述的基於無線通信的實時保護方法，其特徵在於，所述伺服器端配置為與網際網路連接的並具有IP位址或固定域名及埠號的數據處理伺服器，其中: 所述步驟S3具體為:讀取配置參數獲取所述數據處理伺服器的網際網路IP位址及埠號，通過GPRS網關及網際網路與所述數據處理伺服器建立雙向通信，通信協議採用TCP/IP協議或者UDP/IP協議，通信數據傳輸採用傳輸加密並且接收端解密方式，加密方法採用對稱算法或不對稱加密算法； 所述步驟S4具體為: 通過所述GPRS模塊與所述數據處理伺服器進行數據交互，以實現所述數據處理伺服器對所述外部設備的操作。
【文檔編號】G06F21/35GK103745149SQ201310670502
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】孫吉平, 韓勇 申請人:北京深思數盾科技有限公司