CN101110816B - 远端资料传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是揭露一种远端资料传输系统及方法，其适用于一第一电脑装置，该第一电脑装置是已透过一第一应用程式与远端的一第二电脑装置建构一点对点连线，且其中至少一端是位于一防火墙或一网路位址转译器架构内，此远端资料传输系统包含一解析模组，用以解析第一应用程式所发送的第一网路封包，以产生一连线资料，一封包产生模组根据连线资料，将第二应用程式的发送资料转换为第二网路封包，过滤模组是过滤接收资料封包为第一网路封包及第二网路封包，连线管理模组是透过点对点连线，用以传送及接收网路封包。

Description

远端资料传输系统及方法

技术领域

本发明是提供一种远端资料传输系统及方法，特别是一种透过即时通讯软件己建立的点对点连线，来进行远端资料传输的系统及方法。

背景技术

现今网际网路日益发达，IP位址的数量逐渐不敷使用，所以有了网路位址转译器的技术产生，但如此作法，虽然网路位址转译器架构下的电脑可以连结网际网路，但外部的电脑想要存取网路位址转译器下的电脑却很不容易，此外，为了维护资讯安全，现今大部分的公司行号都会使用防火墙的设定来保护公司内部资料，透过防火墙的限制，固然提高了公司内部资讯的安全性，但也限制了外部电脑存取防火墙内部电脑的权力。

为了克服网路网址转译器及防火墙所带来的困难，许多提供档案传输和语音视讯等功能的即时通讯软件都在穿透防火墙及网路位址转译器方面提出许多解决方案，这些软件在架构点对点连线上表现都相当出色，因此，若能利用它们已经建构完成的连线，传输其它应用程式的资料，便能提供使用者更便利的网路传输功能，像是画质更好、影像更清晰的视讯会议功能，或者操作介面更便利、功能更强大的档案传输功能，亦或是远端桌面、线上游戏等等、皆可以透过此方式来得到实现。

本发明人基于多年从事研究与诸多实务经验，经多方研究设计与专题探讨，遂于本发明提出一种远端资料传输系统及方法，以作为前述期望一实现方式与依据。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的主要目的是提供一种远端资料传输系统及方法，特别是一种透过即时通讯软件己建立的点对点连线，来进行远端资料传输的系统及方法。

缘是，为达上述目的，依本发明的远端资料传输系统，其适用于一第一电脑装置，该第一电脑装置是已透过一第一应用程式与远端的一第二电脑装置建构一点对点连线，第一电脑装置及第二电脑装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路位址转译器架构内，此远端资料传输系统至少包含至少一第二应用程式、一解析模组、一封包产生模组、一过滤模组及一连线管理模组。解析模组是用以解析第一电脑装置的第一应用程式所发送的复数个第一网路封包，以产生一连线资料，封包产生模组根据连线资料，将第二应用程式的一发送资料转换为复数个第二网路封包，过滤模组是因应于所接收的复数个接收资料封包，过滤接收资料封包为第一网路封包及第二网路封包，并传送第一网路封包至第一应用程式，及传送第二网路封包至第二应用程式，连线管理模组是透过点对点连线，传送第一网路封包及第二网路封包至第二电脑装置，并接收第二电脑装置透过点对点连线所传送的接收资料封包。

其中，第一网路封包为第一应用程式所发送或欲传至第一应用程式的封包，第二网路封包为第二应用程式所发送或欲传送至第二应用程式的封包。

承上所述，因依本发明的远端资料传输系统及方法，其利用即时通讯软件穿透防火墙及网路位址转译器的功能，将其它应用程式的网路封包伪装为即时通讯软件的封包，以突破防火墙及网路位址转译器的限制，传输至远端电脑，再透过一过滤机制，过滤出即时通讯软件封包及其它应用程式封包，以进行相对应的处理，达到远端资料传输的功能。

附图说明

图1是显示IP的表头资讯。

图2是显示UDP的表头资讯。

图3是显示TCP的表头资讯。

图4是显示本发明的远端资料传输系统的方块图。

图5是显示本发明的远端资料传榆系统的较佳实施例的示意图。

图6是显示本发明的远端资料传输系统的另一较佳实施例的方块图。

图7是显示本发明的远端资料传输方法的发送端步骤流程图。

图8是显示本发明的远端资料传输方法的接收端步骤流程图。

图号说明：(未排版)

具体实施方式

为使审查员对本发明的技术特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，下文谨提供较佳的实施例及相关图式以为辅佐之用，并以详细的说明文字配合说明如后。

资料在TCP/IP网路上传输，都有其固定的表头格式，请参阅图1，是显示IP的表头资讯，IP表头有Version、IHL、TOS、Totallength、Identification、Flags、Fragment off set、TTL、Protocol、Header checksum、Source IP address、Destination IPaddress，以及Options and padding等等资讯。当一第二应用程式想要利用一第一应用程式已建立好的网路连线来传输资料时，便必须取得此连线的网路封包资料，再按照取得的网路封包资料来填入第二应用程式的封包表头，如此即可将第二应用程式的封包送至远端电脑，不论此连线其中经过了多少防火墙、路由器或网路位址转译器，只要原来第一应用程式的网路连线可以送达远端电脑，在第二应用程式的封包填上正确的表头资讯，也就会将封包送达远端电脑。

然而，当第二应用程式的封包送达远端电脑后，由于填入与第一应用程式封包相同的表头资讯，可能会影响第一应用程式的运作，因此第二应用程式的网路封包除了必须模仿第一应用程式的封包，使其能顺利穿过中间防火墙和路由器的重重拦阻，到达远端电脑，还要能够提供远端电脑识别两者之间的差异，使第一应用程式不会因为去处理第二应用程式的网路封包，而干扰了原有第一应用程式的运作。

因此在传送第二应用程式的封包前，本发明在封包内容中加入特别的识别资讯，当传输到远端电脑后，另在网路层架构一封包过滤机制，过滤拥有此识别资讯的封包，具有此识别资讯的封包才由第二应用程式进行处理，没有此识别资讯的封包便由第一应用程式处理，以避免产生干扰。

对于IP表头而言，本发明是保持所有栏位的原始性。也就是尽可能的按照原来第一应用程式所建立网路连线上所有的资料来填入，而不作任何的修改，除了Header check sum需要重新计算以外，其余都使用原始网路连线上的资讯，因为，只要网路封包可以到达远端电脑，IP表头所填入的资料几乎都不会对原来拥有连线的第一应用程式造成任何影响，因此我们尽量保持所有栏位的原始性，不去作任何的更动，以便网路封包可以顺利穿越网际网路中间的防火墙与路由器。

另外，根据TCP/IP网路上主要的两种连线类型：TCP和UDP，本发明分别提出不同的解决方法，请参阅图2，是显示UDP的表头资讯，UDP的表头只有四项资讯：Source Port、DestinationPort、Length、以及Checksum，其中Source Port和DestinationPort是网路封包能够正确地到达远端电脑的重要凭据资料，因此不能够填错，必须要填原始第一应用程式网路连线的资料，否则连线中间如果有防火墙或私人路由器，封包极有可能会无法到达远端电脑，因为防火墙或者私人路由器通常会纪录已建立连线的资料，并且挡下一切未经授权的连线资讯，而Source Port和DestinationPort就是它们常常会使用的重要资料，因此不能修改这两项栏位。至于UDP表头中的Checksum，并无太大实质意义，因为在UDP网路协定的定义中，UDP的Checksum是被允许可以不使用的，因此Checksum资料通常不会被防火墙或者路由器检查，而拥有原始连线的第一应用程式也不会去使用这项栏位资料，至于Length则是一项重要可利用的栏位，它代表UDP封包的长度，而在IP表头中，也有代表整个IP封包长度的栏位Total length，我们策略是在IP表头中的Total l ength填入正确的整个封包的长度资讯，但是在UDP表头的Length栏位只填入它的最小值8，也就是UDP表头本身的长度，这样一来，因为IP表头是正确的，所以中间的防火墙和路由器会顺利让封包通过，当到达远端电脑，我们首先从网路层透过封包过滤机制取得这些封包的内容，当封包从网路层往上传送到传输层之时，传输层看到UDP表头的Length只有8，便不会处理其附夹的封包内容，因为封包内容这时候就像是隐形不存在的，传输层只看到UDP的表头，看不到UDP封包的内容，因此不会造成干扰。

但是部份防火墙会特别检查UDP封包的Length栏位，如果比对Length和IP表头的Total length不一致，会自动丢弃这类封包，遇到这些防火墙，必须填入正确的UDP资讯，且必须使用格式和第一应用程式网路连线不一致而且长度较短的封包内容，格式不一致确保第一应用程式无法正确解析我们的资料，长度较短让传输层不至于因我们的封包受到负面影响。

请参阅图3，是显示TCP的表头资讯，其中包括Source Port、Destination Port.Sequence Number、Acknowledgement Number、Data Offset、ECN、Control Bits、Window、Checksum、UrgentPointer以及Options and padding。Source Port和DestinationPort和UDP表头中一样，重要性也一样，因此不能修改，本发明在TCP的解决方法主要是利用TCP的SYN-ACK机制，也就是当TCP连线的两端，某一端先送出资讯时，其封包必定会设定SYN旗标，而另一端接收到资料、也必定会回应一设定ACK旗标的封包给原发送端，确认资料已经被收到，在网路资料持续传送的情况下，两端都会不断地收送设定SYN和ACK旗标的封包，当收到ACK封包之时，资料发送端可以藉此确认资料已经被对方接收到，本发明即是夹带第二应用程式的资料在ACK封包之内，模仿一个ACK封包，送到远端电脑，TCP表头其余的栏位都填入相对应的正确资讯，以让封包穿越过防火墙和路由器，当ACK封包到达远端电脑时，先在网路层透过封包过滤机制，验证封包含有事先所置入的识别资讯，并且将封包内容解析出来处理，而因为此封包为ACK封包，因此原拥有连线的第一应用程式看到此ACK封包，唯一会做的工作就是验证此ACK封包是否代表之前发送的SYN封包已经被对方接收了，因此只要填入重复或者早先已经送出过的ACK，让拥有连线的第一应用程式不会误以为新送出的资讯已经被接受到，而是以为是接受端因为网路状况或不明因素而重送之前的ACK，而自动忽略此封包，这样就不会影响原网路连线中第一应用程式的运作，而又可以透过此连线传输第二应用程式的资料。

请参阅图4，是显示本发明的远端资料传输系统的方块图，其适用于一第一电脑装置40，该第一电脑装置40是已透过一第一应用程式45与远端的一第二电脑装置47建构一点对点连线48，第一电脑装置40及第二电脑装置47其中至少一端是位于一防火墙49或一网路位址转译器架构内，此远端资料传输系统至少包含至少一第二应用程式46、一解析模组41、一封包产生模组42、一过滤模组43及一连线管理模组44。解析模组41是用以解析第一电脑装置40的第一应用程式45所发送的复数个第一网路封包451，以产生一连线资料411，封包产生模组42根据连线资料411，将第二应用程式46的一发送资料421转换为复数个第二网路封包461，过滤模组43是因应于所接收的复数个接收资料封包441，过滤接收资料封包441为第一网路封包451及第二网路封包461，并传送第一网路封包451至第一应用程式45，及传送第二网路封包461至第二应用程式46，连线管理模组44是透过点对点连线48，传送第一网路封包451及第二网路封包461至第二电脑装置47，并接收第二电脑装置47透过点对点连线48所传送的接收资料封包441。

其中，第一网路封包451为第一应用程式45所发送或欲传送至第一应用程式45的封包，第二网路封包461为第二应用程式46所发送或欲传送至第二应用程式46的封包。

上述第一应用程式较佳为一即时通讯软件，上述远端资料传输系统更包含一监控模组，是用以监控点对点连线是否被建立，当发现点对点连线被建立时，是通知解析模组，以进行解析第一应用程式的第一网路封包，上述封包接收模组是因应于所接收的第二网路封包，将第二网路封包转换为一接收资料，并传送接收资料至第二应用程式。

请参阅图5，是显示本发明的远端资料传输系统的较佳实施例的示意图，其中包含一公司电脑51，是位于公司的防火墙53内，一家中电脑52，是位于网路位址转译器54的架构内，公司电脑51及家中电脑52已分别透过即时通讯软件56连接一即时通讯伺服器55，达到彼此即时通讯的连线状态，另，一视讯会议软件57透过即时通讯软件56所建立的连线，将视讯会议软件57的视讯串流封包伪装成即时通讯软件56的封包，可突破防火墙53及网路位址转译器54的限制，在公司电脑51及家中电脑52之间进行传输，并透过公司电脑51及家中电脑52中的一封包过滤机制，过滤出即时通讯软件56封包及视讯会议软件57封包，并分别由即时通讯软件56及视讯会议软件57进行封包处理。

请参阅图6，是显示本发明的远端资料传输系统的另一较佳实施例的方块图，其包含一封包产生及接收模组61、一点对点连线监控模组62、一即时通讯解析模组63、一即时通讯控制模组64及一即时通讯连线管理模组65。其中档案传输66、视讯串流67及其他应用程式68是利用此系统传输资料，封包产生及接收模组61系控制网路封包的传送和接收，将应用程式需要传送的资料包装成网路封包，贴上自订标签，直接透过网路资料连结(Data Link)层传送出去，也负责接收远端传送来的网路资料，并且将对应资料传递给上层，这一层也负责处理流量控制，以及检查网路封包的完整性及正确性。

点对点连线监控模组62是用以监控点对点连线相关资讯，透过检查网路封包内容，检视是否有点对点连线被建立，在本机上检查任何传送出去的网路封包内容和封包流量，透过封包内容的解析和特殊流量的分析，一旦发现有连线建立，便取得该连线的所有相关网路资讯，例如连线双方的IP位址、通讯埠、以及MAC位址等资讯，并且将取得的所有资讯传递给上层即时通讯连线管理模组65。

即时通讯解析模纽63是用以监控本机上所有即时通讯软件所传送的网路讯息，一旦发现有邀请建立点对点连线的封包资讯，就负责解析该系列封包以取得相关资讯，例如连线双方的帐号、谁是邀请者、谁是被邀请者等等，并将这些资讯交由上层即时通讯连线管理模组65决定如何处理。

即时通讯控制模组64负责控制即时通讯软件，例如控制启动或关闭视讯对话、档案传输、传送文字对话等等功能，可以利用此模组让即时通讯软件替我们建立点对点连线。即时通讯连线管理模组65是用以管理下层模组，将资讯综合起来以建立连线，并且提供介面让后端程式，诸如：档案传输66，视讯串流软件67，可以使用连线传输资料。

请参阅图7，是显示本发明的远端资料传输方法的发送端步骤流程图，其适用于一第一电脑装置，该第一电脑装置是已透过一第一应用程式与远端的一第二电脑装置建构一点对点连线，第一电脑装置及第二电脑装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路位址转译器架构内，其步骤如后：

步骤S71：解析第一电脑装置的第一应用程式所发送的复数个第一网路封包，以产生一连线资料；

步骤S72：根据连线资料，将至少一第二应用程式的发送资料转换为复数个第二网路封包；

步骤S73：透过点对点连线，传送第一网路封包及第二网路封包至第二电脑装置。

上述第一应用程式较佳为一即时通讯软件。

请参阅图8，是显示本发明的远端资料传输方法的接收端步骤流程图，其适用于一第一电脑装置，该第一电脑装置是已透过一第一应用程式与远端的一第二电脑装置建构一点对点连线，第一电脑装置及第二电脑装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路位址转译器架构内，其步骤如后：

步骤S81：透过点对点连线，接收复数个接收资料封包；

步骤S82：过滤此些接收资料封包为第一网路封包及第二网路封包；

步骤S83：传送第一网路封包至第一应用程式，及传送第二网路封包至第二应用程式。

上述第一应用程式较佳为一即时通讯软件。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利范围中。

Claims (5)

1.一种远程资料传输系统，适用于一第一计算机装置，该第一计算机装置是已通过一第一应用程式为一即时通讯软体，与远程的一第二计算机装置建构一点对点连线，该第一计算机装置及该第二计算机装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路地址转译器架构内，其特征在于，该远程资料传输系统至少包含：

一解析模组，是用以解析该第一计算机装置的该第一应用程式所发送的多个第一网路封包，以产生一连线资料，其中该连线资料包括使用者的账号；

一封包产生模组，是根据该连线资料，将至少一第二应用程式的一发送资料转换为多个第二网路封包，其中所述第二网路封包填入与所述第一网路封包相同的表头信息，并加入特别的识别信息；

一过滤模组，是因应于所接收的多个接收资料封包，过滤所述接收资料封包为所述第一网路封包及所述第二网路封包，并传送所述第一网路封包至该第一应用程式，及传送所述第二网路封包至该第二应用程式；

一连线管理模组，是通过该点对点连线，传送所述第一网路封包及所述第二网路封包至该第二计算机装置，并接收该第二计算机装置通过该点对点连线所传送的所述接收资料封包；

其中，所述第一网路封包为该第一应用程式所发送的封包，或欲传送至该第一应用程式的封包，所述第二网路封包为该第二应用程式所发送的封包，或欲传送至该第二应用程式的封包。

2.如权利要求1所述的远端资料传输系统，其特征在于，更包含一监控模组，是用以监控该点对点连线是否被建立，当发现该点对点连线被建立时，通知该解析模组，以进行解析该第一应用程式的该些第一网路封包。

3.如权利要求1所述的远端资料传输系统，其特征在于，更包含一封包接收模组，是因应于所接收的该些第二网路封包，将该些第二网路封包转换为一接收资料，并传送该接收资料至该第二应用程式。

4.一种远程资料传输方法，适用于一第一计算机装置，该第一计算机装置是已通过一第一应用程式为一即时通讯软体，与远程的一第二计算机装置建构一点对点连线，该第一计算机装置及该第二计算机装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路地址转译器架构内，其特征在于，该远程资料传输方法至少包含：

解析该第一计算机装置的该第一应用程式所发送的多个第一网路封包，以产生一连线资料；

根据该连线资料，将至少一第二应用程式的一发送资料转换为多个第二网路封包，其中所述第二网路封包填入与所述第一网路封包相同的表头信息，并加入特别的识别信息；

通过该点对点连线，传送所述第一网路封包及所述第二网路封包至该第二计算机位置。

5.一种远程资料传输方法，适用于一第一计算机装置，该第一计算机装置是已通过一第一应用程式为一即时通讯软体，与远程的一第二计算机装置建构一点对点连线，该第一计算机装置及该第二计算机装置其中至少一端是位于一防火墙或一网路地址转译器架构内，其特征在于，该远程资料传输方法至少包含：

通过该点对点连线，接收多个接收资料封包；

过滤所述接收资料封包为所述多个第一网路封包及所述多 个第二网路封包；

传送所述第一网路封包至该第一应用程式，及传送所述第二网路封包至该第二应用程式，

其中所述第二网路封包填入与所述第一网路封包相同的表头信息，并加入特别的识别信息。 

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