CN106230789A - 一种数据传输方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据传输方法及设备，包括独立运行的第一端和第二端；数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。可见，在本实施例中通过数据传输设备中的无反馈物理隔离单元实现数据发送端到数据接收端的数据传输，同时在第二端采用中断上报方式，禁止数据逆向传输，实现单向无反馈传输。

Description

一种数据传输方法及设备
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，更具体地说，涉及一种数据传输方法及设备。
背景技术
在网络安全问题日趋严重的今天，保密机关数据的安全受到了前所未有的严峻挑战，敌方对我方网络信息的窃取和破坏，极大地影响了网络信息安全。因此加强数据安全的研究是十分重要的，这就要求不同密级网络必须进行物理隔离，事实上目前不同密级网络间涉密数据的传输唯一可行的方式是人工交换。虽然人工交换数据安全可靠，但是人工交换效率低，人为因素较多，交换过程没有系统的审计追踪，光盘介质在使用过程的前、中、后无法安全地回溯。随着数据量的扩大，人工交换方式显然成为很多业务的瓶颈。
因此，如何安全的传输数据，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据传输方法及设备，以实现安全的传输数据。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种数据传输方法，包括：
数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；
所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。
其中，所述数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，包括：
所述第一端接收所述数据发送端发送的数据流，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，并通过所述第一端的发送单元将转换后的数据流发送至所述第二端中的接收单元。
其中，通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端，包括：
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，并将还原后的数据流通过USB中断传输协议发送至所述数据接收端。
其中，对所述转换后的数据流进行协议还原之后，还包括：
通过存储单元存储还原后的数据流；其中，所述存储单元内置安全文件系统。
其中，还包括：
当检测到内部环境被攻击，和/或检测到逆向攻击时，格式化所述存储单元的内部数据。
其中，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
所述第一端通过过设备驱动对所述数据流的文件结构进行解析重组，并获取与所述数据流的目录对应的消息摘要；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
根据所述信息摘要验证所述还原后的数据流的目录的完整性。
其中，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
根据预先设置的内部可靠协议，在所述数据流中添加内部可靠协议头；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
解析所述还原后的数据流中的内部可靠协议头，验证所述数据流传输的完整性。
其中，所述无反馈物理隔离单元包括所述第一端中的发送单元和所述第二端中的接收单元；
所述发送单元和所述接收单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
一种数据传输设备，包括独立运行的第一端和第二端；
所述第一端，用于接收数据发送端发送的数据流，并通过所述第一端与所述第二端之间的无反馈物理隔离单元将所述数据流发送至第二端；
所述第二端，用于通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。
其中，所述无反馈物理隔离单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种数据传输方法及设备，包括独立运行的第一端和第二端；数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。可见，在本实施例中通过数据传输设备中的无反馈物理隔离单元实现数据发送端到数据接收端的数据传输，同时在第二端采用中断上报方式，禁止数据逆向传输，实现单向无反馈传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种数据传输方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的光电装置结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种数据传输设备的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的另一种数据传输设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种数据传输方法及设备，以实现安全的传输数据。
参见图1，本发明实施例提供的一种数据传输方法，包括：
S101、数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；
具体的，为了方便描述，在本实施例中将第一端描述为设备的A端，将第二端描述为设备的B端。
其中，所述无反馈物理隔离单元包括所述第一端中的发送单元和所述第二端中的接收单元；
所述发送单元和所述接收单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
具体的，在本实施例中的A端与B端之间通过发送单元、接收单元实现无反馈单向传输，其中，发送单元和接收单元的实现方式包括但不限于一组光电转换装置、一组电磁转换装置、一组电声装置。如图2所示的光电装置实现无反馈单向传输，即通过发光装置实现电信号转换成光信号，利用光的单向特性，将信号传输至感光装置，通过感光装置将光信号转换成电信号，完成无反馈数据传输。
其中，所述数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，包括：
所述第一端接收所述数据发送端发送的数据流，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，并通过所述第一端的发送单元将转换后的数据流发送至所述第二端中的接收单元。
其中，通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端，包括：
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，并将还原后的数据流通过USB中断传输协议发送至所述数据接收端。
具体的，参见图3，第一端100和第二端200具体可以包括：
接收所述数据发送端发送的数据流的第一通信处理单元110，并通过第一通信处理单元110将数据流发送至第一核心控制单元120；第一核心控制单元120对数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，并通过第一端100的发送单元130将转换后的数据流发送至第二端200中的接收单元210；
接收单元210接收转换后的数据流，并发送至第二核心控制单元220，通过第二核心控制单元220对所述转换后的数据流进行协议还原，并通过第二通信处理单元230将还原后的数据流通过USB中断传输协议发送至所述数据接收端。
具体的，本实施例中的数据传输设备与宿主机的数据发送端进行交互的第一通信处理单元110，和宿主机的数据接收端交互的第二通信处理单元230的物理接口均可以采用USB方式连接。并且第一通信处理单元110/第二通信处理单元230内置USB PHY实现宿主机数据发送端与A端通信、宿主机数据接收端与B端通信。
需要说明的是，本实施例中A端与数据发送端可以采用USB、串口、SPI等其他协议方式连接，且采用厂商自定义类别，通过USB批量传输协议实现数据交互；同时通过厂商设备驱动，实现安全信道建立、协议剥离、协议还原等功能，提高传输的效率和安全性；B端与数据接收端采用USB方式连接，且采用厂商自定义类别，通过USB中断传输协议实现数据单向传输，关闭其他非系统标准命令，只保留厂商自定义上送中断端口，采用主动上送机制，一方面实现敏感数据流的上送，同时实现无反馈的数据单向传输。
其中，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
所述第一端通过过设备驱动对所述数据流的文件结构进行解析重组，并获取与所述数据流的目录对应的消息摘要；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
根据所述信息摘要验证所述还原后的数据流的目录的完整性。
具体的，本实施例中通过第一通信处理单元110及设备驱动，对数据流进行目录重构具体为：对所需传输的文件结构进行解析重组，并对文件目录进行消息摘要处理，在整个传输流中，A、B端都将对目录进行摘要验证。防止因目录重构完整性被破坏导致后续数据传输异常。
其中，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
根据预先设置的内部可靠协议，在所述数据流中添加内部可靠协议头；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
解析所述还原后的数据流中的内部可靠协议头，验证所述数据流传输的完整性。
具体的，第一核心控制单元120和第二核心控制单元220分别包括第一协议转换单元和第二协议转换单元，在将数据流进行单向传输之前，A端的第一协议转换单元根据预先设置的内部可靠协议在所述数据流中添加内部可靠协议头，在所述添加内部可靠协议头的数据安全传输到所述B端以后，B端的第二协议转换单元依据对所述内部可靠协议头的解析，确保所述数据传输的完整性；其中可靠协议有包含消息摘要，时间戳等。
其中，对所述转换后的数据流进行协议还原之后，还包括：
通过存储单元存储还原后的数据流；其中，所述存储单元内置安全文件系统。
具体的，参见图3，本实施例在实现单向数据传输流程中，数据流通过宿主机发送端发送数据，数据流依次通过第一通信处理单元110、第一核心控制单元120、发送单元130、接收单元210，第二核心控制单元220、存储单元、第二通信处理单元230到达指定的数据接收端，完成数据的单向传输。需要说明的是，由于本实施例中的数据传输设备为单向传输设备，因此，数据发送端无法知道数据接收端什么时候开始接收数据的，为了保证数据不丢失，必须有一个存储单元对所传输的数据进行临时存储，从而保证数据接收端可以完整的接收数据。
此流程中首先需宿主机数据发送端通过相应访问控制，第一核心控制单元120会对数据来源及类型分析，根据用户的选择执行相应的传输策略，例如纠错机制、编码机制，并进行协议转换，通过发送单元130和接收单元210完成单向信息摆渡；在B端完成协议处理后，将数据流写入存储单元，同时采用主动上报方式将数据流传送至数据接收端。
S102、所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。
基于上述技术方案，本方案还包括：
当检测到内部环境被攻击，和/或检测到逆向攻击时，格式化所述存储单元的内部数据。
具体的，在本实施例中的第一核心控制单元120和第二核心控制单元220采用了安全自定义操作系统，具备侵入式检测、安全系统、安全体系、智能格式化功能。一旦设备被攻击入侵，显示单元240将显示攻击的信息，并针对数据存储区进行格式化操作。
具体的，本实施例中设备内部集成多个攻击检测点，若第一核心控制单元120/第二核心控制单元220检测一个或多个攻击检测点受到外部攻击时，将自主启动保护程序，并格式化存储单元中的敏感数据。
具体的，在本实施例中的第一核心控制单元120/第二核心控制单元220利用FPGA实现公钥密码算法处理单元、安全控制单元、协议转换单元、无反馈物理隔离处理单元，通信处理单元，对内部RAM、ROM及存储单元进行数据加密等功能，并在存储单元上建立安全文件系统。
具体的，在本实施例中可以通过复位单元实现一键格式化存储单元内部数据及重置设备内部B端参数；本实施例实现存储单元格式化的方式如下：
1、一键格式化：该功能在设备受到物理攻击或人为主动点击复位单元时触发一键格式化操作；
2、定时格式化：由于核心控制单元包含RTC，具备计时功能，定时格式化功能在上次数据写入时开始计时，达到预设值后触发定时格式化操作；
3、立即格式化：在每次单向传输之前，A端都将发送写入格式化操作命令至B端，将存储单元内部数据格式化，防止数据泄露。
具体的，在本实施例中采用了前向纠错机制，即第一端100通过前向纠错机制，将数据流发送至第二端200，通过冗余的额外信息与原始数据编码到每个数据块内，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据，增加数据通讯可信度的方法。
具体的，在第一核心控制单元120对数据流进行自定义协议处理以及前向纠错编码后，将数据传送至发送单元130，发送单元130将电信号转换成单向传输信号，利用单向传输特性，将数据传输至接收单元210，接收单元210将单向传输信号转换成电信号，最后通过核心控制单元自定义处理及前向纠错机制完成数据单向传输，并将数据安全写入存储单元，从而实现单向数据传输的物理隔离。
下面对本发明实施例提供的数据传输设备进行介绍，下文描述的数据传输设备与上文描述的数据传输方法可以相互参照。
本发明实施例提供的一种数据传输设备，包括独立运行的第一端100和第二端200；
所述第一端100，用于接收数据发送端发送的数据流，并通过所述第一端100与所述第二端200之间的无反馈物理隔离单元将所述数据流发送至第二端200；
所述第二端200，用于通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。其中，所述无反馈物理隔离单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
具体的，参见图3，本实施例在实现单向数据传输流程中，数据流通过宿主机发送端发送数据，数据流依次通过第一通信处理单元110、第一核心控制单元120、发送单元130、接收单元210，第二核心控制单元220、存储单元、第二通信处理单元230到达指定的数据接收端，完成数据的单向传输。
基于上述技术方案，参见图4，第一端100包括第一电源控制单元140，第二端200包括第二电源控制单元270；
具体的，在本实施例中的A端还包括第一电源控制单元140，B端还包括第二电源控制单元270，由于数据传输设备中各控制模块或芯片在正常运行时所要求的电压和电流值不尽相同，通过每端的电源控制单元实现各电压值之间的转换，调整最佳的电流值，以保证系统的正常有序的运行。同时B端电源控制单元内置充电电池，实现设备运行态及静态下攻击检测、格式化等。
第二端200还包括：
显示单元240，用于显示数据单项传输过程中的运行状态、设备状态、连接模式及所述第二端200的电池电量信息；
具体的，本实施例中的显示单元采用通用显示模组，支持中文字符和字符显示，实时展现单向传输过程中运行状态、设备状态、B端电池电量等信息；需要说明的是，在数据传输设备在实现单项传输数据的过程中，显示单元将实时显示流程状态，错误信息，攻击状态等，方便数据发送方和数据接收方获知实时信息。
存储单元250，用于存储还原后的数据流；其中，所述存储单元内置安全文件系统；
具体的，本实施例中的存储单元用于存储单向传输的数据流，该存储单元受核心控制单元保护，内置安全文件系统。
复位单元260，用于格式化所述存储单元的内部数据；
基于上述技术方案，本设备还包括：
公钥密码算法处理单元，用于通过公钥密码算法对安全信道和所述数据流进行加密。
具体的，本实施例中的公钥密码算法处理单元是建立安全体系及安全环境的基础，通过公钥密码算法完成安全信道、敏感数据的加密操作。
本发明实施例提供的一种数据传输方法及设备，包括独立运行的第一端和第二端；数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。可见，在本实施例中通过数据传输设备中的无反馈物理隔离单元实现数据发送端到数据接收端的数据传输，同时在第二端采用中断上报方式，禁止数据逆向传输，实现单向无反馈传输。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，并通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端；
所述第二端通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输设备的第一端接收数据发送端发送的数据流，包括：
所述第一端接收所述数据发送端发送的数据流，对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，并通过所述第一端的发送单元将转换后的数据流发送至所述第二端中的接收单元。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，通过所述数据传输设备的第一端与第二端之间的无反馈物理隔离单元，将所述数据流发送至第二端，包括：
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，并将还原后的数据流通过USB中断传输协议发送至所述数据接收端。
4.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，对所述转换后的数据流进行协议还原之后，还包括：
通过存储单元存储还原后的数据流；其中，所述存储单元内置安全文件系统。
5.根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，还包括：
当检测到内部环境被攻击，和/或检测到逆向攻击时，格式化所述存储单元的内部数据。
6.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，
对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
所述第一端通过过设备驱动对所述数据流的文件结构进行解析重组，并获取与所述数据流的目录对应的消息摘要；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
根据所述信息摘要验证所述还原后的数据流的目录的完整性。
7.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，
对所述数据流的数据来源及类型进行分析，选择相应的传输策略进行协议转换，包括：
根据预先设置的内部可靠协议，在所述数据流中添加内部可靠协议头；
所述第二端的接收单元接收所述转换后的数据流，对所述转换后的数据流进行协议还原，包括：
解析所述还原后的数据流中的内部可靠协议头，验证所述数据流传输的完整性。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述无反馈物理隔离单元包括所述第一端中的发送单元和所述第二端中的接收单元；
所述发送单元和所述接收单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
9.一种数据传输设备，其特征在于，包括独立运行的第一端和第二端；
所述第一端，用于接收数据发送端发送的数据流，并通过所述第一端与所述第二端之间的无反馈物理隔离单元将所述数据流发送至第二端；
所述第二端，用于通过中断传输协议将所述数据流发送至数据接收端。
10.根据权利要求9所述的数据传输设备，其特征在于，所述无反馈物理隔离单元包括一组光电转换装置、一组电磁转换装置或者一组电声装置中的任意一者。
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