CN105721464A - 一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法 - Google Patents

一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，属于信息安全领域，包括以下步骤：S1、解析SMB协议的结构和规范，在此基础上对依赖TCP协议的SMB协议进行二次定义；S2、根据二次定义的SMB协议，均以TCP协议为基础，对通用的数据传输接口及指令进行定义；S3、创建分别对不同平台符合既定传输接口及指令的数据传输模块。与现有的数据传输通用方案相比，主要有以下几点优势：1、跨平台传输无障碍，对PC及大部分移动终端的操作系统都有很好的支持；2、通过安全链路，直接从数据源向目标数据传输数据，避免第三方存储介质可能产生的数据错误，保证了数据的完整性和安全性。

Description

一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法
技术领域
本发明涉及信息安全领域，特别涉及一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法。
背景技术
由于硬件性能限制，信息安全领域对于数据的分析和处理基本都是通过PC完成，当原始数据存在于手机、PDA等设备上时，则需要先将数据传输至PC。而现有的设备数据传输方法大多只在单一平台或操作系统上实现的，对于跨平台数据传输的需求则几乎只能通过中间储存介质(如U盘、SD卡等)来完成，这显著增加了产品操作的复杂度，同时对数据的完整性也带来挑战。
另外，数据的提取通常只能单向进行，即设备到PC，如果不借助其他储存介质，则无法满足PC数据回传至设备的需求。基于这种现状，一种能够跨平台即时进行数据双向传输的方法就显得很有必要。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，解决数据的提取通常只能单向进行，即设备到PC，如果不借助其他储存介质，则无法满足PC数据回传至设备的的问题。
为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，包括如下步骤：S1、解析SMB协议的结构和规范，在此基础上对依赖TCP协议的SMB协议进行二次定义；S2、根据二次定义的SMB协议，均以TCP协议为基础，对通用的数据传输接口及指令进行定义，使基于Android、Windows及Linux平台之外的平台能够应用该传输方法；S3、创建分别对不同平台符合既定传输接口及指令的数据传输模块。
作为优选,S1的具体方法如下：
1.1解析SMB协议，SMB协议有协议头和协议指令两个关键部分；
1.2SMB协议二次定义
1.2.1协议头二次定义，在结构体中添加PLATFORM字段用于定义平台信息；
1.2.2协议指令二次定义，对SMB协议原有的指令进行重定义以及扩展如下：
定义NEGOTIATE指令，用于与目标平台初次沟通；
定义SESSION_SETUP指令，初始化已建立连接，并获取协商一致的连接信息；
定义TREE_CONNECT指令，获取权限范围内的目录信息；
定义CREATE指令，用于创建数据传输目录及数据文件；
定义OPEN指令，用于打开数据源；
定义READ指令，用于读取数据源中的数据；
定义WRITE指令，用于向目标数据源写入数据；
定义CLOSE指令，用于结束所有操作；
定义DISCONNECT指令，用于断开连接，释放资源。
作为优选,S2的具体方法如下：
2.1创建连接，Get_connection，用于获得平台间的通讯链路；
2.2初始化SMB连接
Init_SMB_Connection,利用NEGOTIATE与SESSION_SETUP指令与目标平台的SMB协议进行沟通并获得有效SMB连接信息；
2.3获取目标平台可操作目录
Get_Target_path，利用TREE_CONNECT指令获取有效的操作路径及目录列表；
2.4创建目标平台文件
Get_Target_Input_Stream,利用CREATE指令在目标平台上创建目标文件或文件夹，对文件夹，获得一个目标平台的输入流；
2.5开启目标数据源
Get_Target_Output_Stream,传入目标路径，利用OPEN指令开启文件，并获得一个目标平台上输出的数据流；
2.6读取目标数据源数据
Read_Target_Data,通过READ指令从数据流中获得数据；
2.7向目标数据源写入数据
Write_Target_Data,通过WRITE指令向数据流中写入数据；
2.8关闭所有数据流
Close_Stream，通过CLOSE指令关闭与目标数据源的所有数据流；
2.9断开连接，Disconnect，通过DISCONNECT指令释放与目标平台的SMB连接及TCP连接，并释放相关资源。
作为优选,创建Windows平台符合既定传输接口及指令的数据传输模块：
3.1Windows平台上数据connect流程，该流程即为windows与其他平台或windows平台创建SMB连接的流程；
3.1.1创建socket连接
3.1.2调用GetSMBConnection函数，该函数用于创建基于TCP的SMB连接，参数为具体的SMB连接的连接信息及获取到的socket连接；
3.1.3调用GetTargetPath函数，该函数用于获取目标平台的可操作目录；
3.2Windows平台上数据push流程，该流程即为windows向其他平台或windows平台主动推送信息的流程；
3.2.1调用GetInputStream函数，该函数用于获取一个本地输入流，参数为connection的句柄；
3.2.2调用GetOutputStream函数，该函数用于获取一个远程输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为远程文件的SMB路径；
3.2.3循环调用Read函数，该函数用于不断读取文件数据；
3.2.4循环调用Write函数，该函数用于向流中写入数据；
3.2.5调用Close函数，该函数用于关闭流，并做文件保存工作；
3.3Windows平台上数据pull流程，该流程即为windows从其他平台或windows平台主动获取数据的流程；
3.3.1调用GetInputStream函数，该函数用于获取一个远程输入流，参数为connection的句柄；
3.3.2调用GetOutputStream函数，该函数用于获取一个本地文件输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为本地文件的绝对路径；
3.3.3循环调用Read函数，该函数用于不断读取流中的数据；
3.3.4循环调用Write函数，该函数用于向本地文件写入数据；
3.2.5调用Close函数，该函数用于关闭流，并做文件保存工作；
3.3Windows平台上结束操作断开连接流程
3.3.1调用Disconnect函数，该函数用于释放连接；
3.3.2调用底层socket的disconnect函数，该函数用于释放底层socket连接。
作为优选,Linux平台通用实现方式如下：
对于支持原生SMB协议的系统，其实现方式与操作流程与Windows平台一致；对于不支持源生SMB协议的Linux系统，可以通过以下流程使SMB服务生效，然后使用与windows无异的操作方式完成跨平台传输；流程如下：(1)安装SAMBA服务；(2)配置本解决方案的指令包；(3)重启samba服务。
作为优选,Android平台通用实现方式如下：
(1)开启自定义的Service，监听指定端口，通常为445；
(2)在Service中注册广播，用于接受SMB指令；
(3)在广播接收到Connect指令时，取出广播接收到的Bundle中的连接信息，并创建与目标平台间的基于TCP的socket连接，并创建smb链接；
(4)接收到Push指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息，其他传输操作与windows平台对Push的处理一致；
(5)接收到Pull指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息，其他传输操作与windows平台对Pull的处理一致；
(6)接收到Disconnect指令时，广播提醒Service执行Disconnect方法，释放smb与socket连接，并注销广播。
本发明的方法可以达到以下效果：一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，与现有的数据传输通用方案相比，主要有以下几点优势：1、跨平台传输无障碍，对PC及大部分移动终端的操作系统都有很好的支持；2、通过安全链路，直接从数据源向目标数据传输数据，避免第三方存储介质可能产生的数据错误，保证了数据的完整性和安全性；3、可双向传输，使得数据传输及回传成为可能，极大减少了人工操作的复杂程度；4、封装指令丰富且可扩展，可以根据业务需求自主定义传输的指令和操作。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照实施例，对本发明做进一步详细说明。
目前数据传输需求的平台主要为Windows、Linux以及android。针对但不限于以上三种主流平台，本发明提出了一种跨平台数据即时双向传输的解决方案。该解决方案主要技术如下：
1、自主分析了SMB协议的结构和规范，在此基础上对依赖TCP协议的SMB协议进行二次定义。
2、根据二次定义的SMB协议，对通用的数据传输接口及指令进行定义，使基于上述三种主流平台之外的平台能够很快应用该传输方法。
3、分别对Android平台、Windows平台及Linux平台研发了符合既定传输接口及指令的数据传输模块。
实施例：以上提出的解决方案主要由一下几个关键操作步骤完成：
1、SMB协议分析及依赖TCP的二次定义；
2、通用传输接口及指令定义；
3、Windows平台通用实现方式；
4、Android平台通用实现方式；
5、Linux平台通用实现方式。
针对以上描述的关键操作步骤进行细化如下：
1SMB协议解析及依赖TCP的二次定义
1.1SMB协议解析
SMB(ServerMessageBlock)是微软与英特尔在1987年制定的协议。该协议最初是一个微软产品专用的网络通讯协议。该协议在会话层(sessionlayer)、表示层(presentationlayer)以及部分应用层(applicationlayer)上的协议。基于它的可扩展性，本发明可以通过对应用层协议进行重构，以完成本发明所描述之跨平台传输的协议需求。
SMB有协议头(SMBHeader)和协议指令(SMBCommand)两个关键部分。
1.2SMB协议二次定义
1.2.1SMBHeader二次定义
在结构体中添加PLATFORM字段用于定义平台信息，有0x01,0x02,0x09三个值。分别对应三种通用平台。
1.2.2SMBCommand二次定义
对SMB协议原有的指令进行重定义以及扩展如下：
定义NEGOTIATE指令，用于与目标平台初次沟通。
定义SESSION_SETUP指令，初始化已建立连接，并获取到协商一致的连接信息。
定义TREE_CONNECT指令，获取权限范围内的目录信息。
定义CREATE指令，用于创建数据传输目录及数据文件。
定义OPEN指令，用于打开数据源。
定义READ指令，用于读取数据源中的数据。
定义WRITE指令，用于向目标数据源写入数据。
定义CLOSE指令，用于结束所有操作。
定义DISCONNECT指令，用于断开连接，释放资源。
2通用传输接口及指令定义
以上对SMB协议进行的重定义，均以TCP协议为基础。
接口定义通用，但在各系统中的具体实现有差异。具体差异在各系统中具体的实现部分进行描述。
2.1创建连接
Get_connection，用于获得两平台间的通讯链路。
2.2初始化SMB连接
Init_SMB_Connection,利用NEGOTIATE与SESSION_SETUP指令与目标平台的SMB协议进行沟通并获得有效SMB连接信息。
2.3获取目标平台可操作目录
Get_Target_path，利用TREE_CONNECT指令获取有效的操作路径及目录列表。
2.4创建目标平台文件
Get_Target_Input_Stream,利用CREATE指令在目标平台上创建目标文件或文件夹。对文件夹，获得一个目标平台的输入流。
2.5开启目标数据源
Get_Target_Output_Stream,传入目标路径，利用OPEN指令开启文件，并获得一个目标平台上输出的数据流。
2.6读取目标数据源数据
Read_Target_Data,通过READ指令从数据流中获得数据。
2.7向目标数据源写入数据
Write_Target_Data,通过WRITE指令向数据流中写入数据。
2.8关闭所有数据流
Close_Stream，通过CLOSE指令关闭与目标数据源的所有数据流。
2.9断开连接
Disconnect，通过DISCONNECT指令释放与目标平台的SMB连接及TCP连接，并释放相关资源。
3Windows平台通用实现方式
由于微软全系列操作系统均支持SMB协议，因此本方案中Windows平台的实现直接采用Windows的文件共享机制。在这个机制的基础上，本方案在应用层进行了必要的基础操作封装。
3.1Windows平台上数据connect流程
该流程即为windows与其他平台或windows平台创建SMB连接的流程。
3.1.1创建socket连接
3.1.2调用GetSMBConnection函数
该函数用于创建基于TCP的SMB连接。参数为具体的SMB连接的连接信息及获取到的socket连接。
3.1.3调用GetTargetPath函数
该函数用于获取目标平台的可操作目录。
3.2Windows平台上数据push流程
该流程即为windows向其他平台或windows平台主动推送信息的流程。
3.2.1调用GetInputStream函数
该函数用于获取一个本地输入流，参数为connection的句柄。
3.2.2调用GetOutputStream函数
该函数用于获取一个远程输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为远程文件的SMB路径。
3.2.3循环调用Read函数
该函数用于不断读取文件数据。
3.2.4循环调用Write函数
该函数用于向流中写入数据。
3.2.5调用Close函数
该函数用于关闭流，并做文件保存工作。
3.3Windows平台上数据pull流程
该流程即为windows从其他平台或windows平台主动获取数据的流程。
3.3.1调用GetInputStream函数
该函数用于获取一个远程输入流，参数为connection的句柄。
3.3.2调用GetOutputStream函数
该函数用于获取一个本地文件输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为本地文件的绝对路径。
3.3.3循环调用Read函数
该函数用于不断读取流中的数据。
3.3.4循环调用Write函数
该函数用于向本地文件写入数据。
3.2.5调用Close函数
该函数用于关闭流，并做文件保存工作。
3.3Windows平台上结束操作断开连接流程
3.3.1调用Disconnect函数
该函数用于释放连接。
3.3.2调用底层socket的disconnect函数
该函数用于释放底层socket连接。
4Linux平台通用实现方式
大部分Linux平台支持原生的SMB协议。
对于支持原生SMB协议的系统，其实现方式与操作流程与Windows平台一致。
对于不支持源生SMB协议的Linux系统，可以通过以下流程使SMB服务生效，然后使用与windows无异的操作方式完成跨平台传输。
(1)安装SAMBA服务
(2)配置本解决方案的指令包
(3)重启samba服务
5Android平台通用实现方式
Android平台本身不支持SMB协议，也无法通过其Linux内核实现SMB服务。本解决方案封装并实现了Android平台的SMB服务及应用指令。
在Android系统中使用本解决方案的流程主要如下：
(1)开启自定义的Service，监听指定端口，通常为445。
(2)在Service中注册广播，用于接受SMB指令
(3)在广播接收到Connect指令时，取出广播接收到的Bundle中的连接信息，并创建与目标平台间的基于TCP的socket连接，并创建smb链接。
(4)接收到Push指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息。其他传输操作与windows平台对Push的处理一致。
(5)接收到Pull指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息。其他传输操作与windows平台对Pull的处理一致。
(6)接收到Disconnect指令时，广播提醒Service执行Disconnect方法，释放smb与socket连接，并注销广播。

Claims (6)

1.一种基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,包括如下步骤：S1、解析SMB协议的结构和规范，在此基础上对依赖TCP协议的SMB协议进行二次定义；S2、根据二次定义的SMB协议，均以TCP协议为基础，对通用的数据传输接口及指令进行定义，使基于Android、Windows及Linux平台之外的平台能够应用该传输方法；S3、创建分别对不同平台符合既定传输接口及指令的数据传输模块。
2.根据权利要求1所述的基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,S1的具体方法如下：
1.1解析SMB协议，SMB协议有协议头和协议指令两个关键部分；
1.2SMB协议二次定义
1.2.1协议头二次定义，在结构体中添加PLATFORM字段用于定义平台信息；
1.2.2协议指令二次定义，对SMB协议原有的指令进行重定义以及扩展如下：
定义NEGOTIATE指令，用于与目标平台初次沟通；
定义SESSION_SETUP指令，初始化已建立连接，并获取协商一致的连接信息；
定义TREE_CONNECT指令，获取权限范围内的目录信息；
定义CREATE指令，用于创建数据传输目录及数据文件；
定义OPEN指令，用于打开数据源；
定义READ指令，用于读取数据源中的数据；
定义WRITE指令，用于向目标数据源写入数据；
定义CLOSE指令，用于结束所有操作；
定义DISCONNECT指令，用于断开连接，释放资源。
3.根据权利要求2所述的基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,S2的具体方法如下：
2.1创建连接，Get_connection，用于获得平台间的通讯链路；
2.2初始化SMB连接
Init_SMB_Connection,利用NEGOTIATE与SESSION_SETUP指令与目标平台的SMB协议进行沟通并获得有效SMB连接信息；
2.3获取目标平台可操作目录
Get_Target_path，利用TREE_CONNECT指令获取有效的操作路径及目录列表；
2.4创建目标平台文件
Get_Target_Input_Stream,利用CREATE指令在目标平台上创建目标文件或文件夹，对文件夹，获得一个目标平台的输入流；
2.5开启目标数据源
Get_Target_Output_Stream,传入目标路径，利用OPEN指令开启文件，并获得一个目标平台上输出的数据流；
2.6读取目标数据源数据
Read_Target_Data,通过READ指令从数据流中获得数据；
2.7向目标数据源写入数据
Write_Target_Data,通过WRITE指令向数据流中写入数据；
2.8关闭所有数据流
Close_Stream，通过CLOSE指令关闭与目标数据源的所有数据流；
2.9断开连接，Disconnect，通过DISCONNECT指令释放与目标平台的SMB连接及TCP连接，并释放相关资源。
4.根据权利要求3所述的基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,创建Windows平台符合既定传输接口及指令的数据传输模块：
3.1Windows平台上数据connect流程，该流程即为windows与其他平台或windows平台创建SMB连接的流程；
3.1.1创建socket连接
3.1.2调用GetSMBConnection函数，该函数用于创建基于TCP的SMB连接，参数为具体的SMB连接的连接信息及获取到的socket连接；
3.1.3调用GetTargetPath函数，该函数用于获取目标平台的可操作目录；
3.2Windows平台上数据push流程，该流程即为windows向其他平台或windows平台主动推送信息的流程；
3.2.1调用GetInputStream函数，该函数用于获取一个本地输入流，参数为connection的句柄；
3.2.2调用GetOutputStream函数，该函数用于获取一个远程输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为远程文件的SMB路径；
3.2.3循环调用Read函数，该函数用于不断读取文件数据；
3.2.4循环调用Write函数，该函数用于向流中写入数据；
3.2.5调用Close函数，该函数用于关闭流，并做文件保存工作；
3.3Windows平台上数据pull流程，该流程即为windows从其他平台或windows平台主动获取数据的流程；
3.3.1调用GetInputStream函数，该函数用于获取一个远程输入流，参数为connection的句柄；
3.3.2调用GetOutputStream函数，该函数用于获取一个本地文件输出流，通过该流可以向指定的文件写入信息，参数为本地文件的绝对路径；
3.3.3循环调用Read函数，该函数用于不断读取流中的数据；
3.3.4循环调用Write函数，该函数用于向本地文件写入数据；
3.2.5调用Close函数，该函数用于关闭流，并做文件保存工作；
3.3Windows平台上结束操作断开连接流程
3.3.1调用Disconnect函数，该函数用于释放连接；
3.3.2调用底层socket的disconnect函数，该函数用于释放底层socket连接。
5.根据权利要求4所述的基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,Linux平台通用实现方式如下：
对于支持原生SMB协议的系统，其实现方式与操作流程与Windows平台一致；对于不支持源生SMB协议的Linux系统，可以通过以下流程使SMB服务生效，然后使用与windows无异的操作方式完成跨平台传输；流程如下：(1)安装SAMBA服务；(2)配置本解决方案的指令包；(3)重启samba服务。
6.根据权利要求5所述的基于文件共享协议的跨平台数据即时传输方法，其特征在于,Android平台通用实现方式如下：
(1)开启自定义的Service，监听指定端口，通常为445；
(2)在Service中注册广播，用于接受SMB指令；
(3)在广播接收到Connect指令时，取出广播接收到的Bundle中的连接信息，并创建与目标平台间的基于TCP的socket连接，并创建smb链接；
(4)接收到Push指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息，其他传输操作与windows平台对Push的处理一致；
(5)接收到Pull指令时，取出广播接收到的bundle中的传输信息，其他传输操作与windows平台对Pull的处理一致；
(6)接收到Disconnect指令时，广播提醒Service执行Disconnect方法，释放smb与socket连接，并注销广播。
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