CN108985112A - 一种usb端口控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种USB端口控制系统及方法，外部设备接入USB端口后，USB端口信号传输控制模块接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块，当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。这样能够防止非法用户通过USB设备盗取计算机的数据，从而实现对计算机系统涉密信息的保护，增加系统的安全性。

Description

一种USB端口控制系统及方法
技术领域
本发明涉及计算机安全领域，尤其涉及一种USB端口控制系统及方法。
背景技术
随着信息化程度不断增加，人们对计算机的应用也越来越广泛，USB接口已经成为通用接口，通过USB端口传输数据日益普遍。如何有效地控制数据不被非法拷贝和传输，特别是涉及机密关键部门，显得尤为重要。
USB支持计算机与外围各种设备之间进行连接，方便用户使用。USB接口的主要特点是：即插即用、可热插拔等。USB接口已经成为计算机的标准配置，基于USB的存储设备逐渐增多，文件传输速率也越来越快。
对于政府、科研院所、企业等机密关键部门的计算机，系统的关键数据可能通过USB端口造成数据的流失，给国家或者个人带来损失。所以，如何提高USB端口的安全性是当前丞待解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种USB端口控制系统，包括：验证模块，USB信号获取模块以及USB端口信号传输控制模块；
USB信号获取模块用于获取USB端口的信号状态，当USB信号获取模块检测到USB端口接入外部设备时，USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块用于控制USB端口数据传输的通断，以及接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块用于接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过。
优选地，USB端口信号传输控制模块还用于当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；
当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。
优选地，还包括：开机模块和BIOS模块；
开机模块用于获取开关机信号，控制对BIOS模块的启动或关闭；
BIOS模块用于开机模块获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块通过与USB信号获取模块连接获取是否有外部设备接入USB端口。
优选地，BIOS模块还用于当通过USB信号获取模块获取有外部设备接入USB端口时，BIOS模块控制USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过；
当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接，并对BIOS模块的启动；
当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接，停止系统的BIOS模块的启动，并进行验证未通过提示。
优选地，验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的验证指令包括：外部设备登录用户身份信息，用户指纹信息，MAC地址信息，预设的明文信息以及预设的密文信息；
验证模块还用于将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过。
一种USB端口控制方法，方法包括：
USB信号获取模块获取USB端口的信号状态，当USB信号获取模块检测到USB端口接入外部设备时，USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过。
优选地，当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；
当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。
优选地，开机模块获取开机启动控制指令；
BIOS模块根据开机模块获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块通过与USB信号获取模块连接获取是否有外部设备接入USB端口。
优选地，当通过USB信号获取模块获取有外部设备接入USB端口时，BIOS模块控制USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过；
当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接，并对BIOS模块的启动；
当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接，停止系统的BIOS模块的启动，并进行验证未通过提示。
优选地，验证模块将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过；当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令不匹配时，验证未通过。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
外部设备接入USB端口后，USB端口信号传输控制模块接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块，当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。这样能够防止非法用户通过USB设备盗取计算机的数据，从而实现对计算机系统涉密信息的保护，增加系统的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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USB端口控制系统示意图；
图2为USB端口控制系统实施例示意图；
图3为USB端口控制方法流程图；
图4为USB端口控制方法实施例流程图。
具体实施方式
本发明提供一种USB端口控制系统，如图1所示，包括：验证模块4，USB信号获取模块2以及USB端口信号传输控制模块3；USB信号获取模块2用于获取USB端口1的信号状态，当USB信号获取模块2检测到USB端口1接入外部设备时，USB信号获取模块2向USB端口信号传输控制模块3发送外部设备接入信号；USB端口信号传输控制模块3用于控制USB端口数据传输的通断，以及接收USB信号获取模块2发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块3向接入USB端口1的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块4；验证模块4用于接收USB端口信号传输控制模块3发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块3反馈验证是否通过。
USB端口信号传输控制模块3还用于当接到验证模块4反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口1与系统通信连接；当接到验证模块4反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口1断开通信连接。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例中，如图2所示，系统还包括：开机模块5和BIOS模块6；开机模块5用于获取开关机信号，控制对BIOS模块6的启动或关闭；BIOS模块6用于开机模块5获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块6通过与USB信号获取模块2连接获取是否有外部设备接入USB端口1。
BIOS模块6还用于当通过USB信号获取模块2获取有外部设备接入USB端口1时，BIOS模块6控制USB信号获取模块2向USB端口信号传输控制模块3发送外部设备接入信号；USB端口信号传输控制模块3接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块3向接入USB端口1的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块4；
验证模块4接收USB端口信号传输控制模块3发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块3反馈验证是否通过；当接到验证模块4反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口1与系统通信连接，并对BIOS模块6的启动；当接到验证模块4反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口1断开通信连接，停止系统的BIOS模块6的启动，并进行验证未通过提示。
验证模块4接收USB端口信号传输控制模块3发送的验证指令包括：外部设备登录用户身份信息，用户指纹信息，MAC地址信息，预设的明文信息以及预设的密文信息；验证模块4还用于将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块3发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过。
硬件将开机模块5的输出信号与系统启动桥片的GPIO引脚相连，信号需要连接外部上拉电阻。
计算机按下开机键后，首先给开机模块5上电，BIOS模块6开机模块5获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块6通过与USB信号获取模块2连接获取是否有外部设备接入USB端口1。BIOS模块当通过USB信号获取模块2获取有外部设备接入USB端口1时，BIOS模块6控制USB信号获取模块2向USB端口信号传输控制模块3发送外部设备接入信号；USB端口信号传输控制模块3接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块3向接入USB端口1的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块4；如果验证通过，则输出信号为低电平，外部设备通过USB端口1与系统通信连接，并对BIOS模块6的启动。BIOS程序启动过程中去判断GPIO的状态，如果为低电平则设置USB控制器的配置空间使能USB端口；如果为高电平，停止系统的BIOS模块6的启动，并进行验证未通过提示。用户可以根据提示信息作出判断，并起到系统在启动过程的安全性。
本发明还提供一种USB端口控制方法，如图3所示，方法包括：
S1，USB信号获取模块获取USB端口的信号状态，当USB信号获取模块检测到USB端口接入外部设备时，USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
S2，USB端口信号传输控制模块接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
S3，验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过。
其中方法还包括：如图4所示，
S4，当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；
S5，当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。
本方法中，开机模块5获取开机启动控制指令；
BIOS模块根据开机模块获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块通过与USB信号获取模块连接获取是否有外部设备接入USB端口。
当通过USB信号获取模块获取有外部设备接入USB端口时，BIOS模块控制USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过；
当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接，并对BIOS模块的启动；
当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接，停止系统的BIOS模块的启动，并进行验证未通过提示。
本方法中，验证模块将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过；当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令不匹配时，验证未通过。
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考即可。
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USB端口控制系统，其特征在于，包括：验证模块(4)，USB信号获取模块(2)以及USB端口信号传输控制模块(3)；
USB信号获取模块(2)用于获取USB端口(1)的信号状态，当USB信号获取模块(2)检测到USB端口(1)接入外部设备时，USB信号获取模块(2)向USB端口信号传输控制模块(3)发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块(3)用于控制USB端口数据传输的通断，以及接收USB信号获取模块(2)发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块(3)向接入USB端口(1)的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块(4)；
验证模块(4)用于接收USB端口信号传输控制模块(3)发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块(3)反馈验证是否通过。
2.根据权利要求1所述的USB端口控制系统，其特征在于，
USB端口信号传输控制模块(3)还用于当接到验证模块(4)反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口(1)与系统通信连接；
当接到验证模块(4)反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口(1)断开通信连接。
3.根据权利要求1所述的USB端口控制系统，其特征在于，
还包括：开机模块(5)和BIOS模块(6)；
开机模块(5)用于获取开关机信号，控制对BIOS模块(6)的启动或关闭；
BIOS模块(6)用于开机模块(5)获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块(6)通过与USB信号获取模块(2)连接获取是否有外部设备接入USB端口(1)。
4.根据权利要求3所述的USB端口控制系统，其特征在于，
BIOS模块(6)还用于当通过USB信号获取模块(2)获取有外部设备接入USB端口(1)时，BIOS模块(6)控制USB信号获取模块(2)向USB端口信号传输控制模块(3)发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块(3)接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块(3)向接入USB端口(1)的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块(4)；
验证模块(4)接收USB端口信号传输控制模块(3)发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块(3)反馈验证是否通过；
当接到验证模块(4)反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口(1)与系统通信连接，并对BIOS模块(6)的启动；
当接到验证模块(4)反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口(1)断开通信连接，停止系统的BIOS模块(6)的启动，并进行验证未通过提示。
5.根据权利要求1或2所述的USB端口控制系统，其特征在于，
验证模块(4)接收USB端口信号传输控制模块(3)发送的验证指令包括：外部设备登录用户身份信息，用户指纹信息，MAC地址信息，预设的明文信息以及预设的密文信息；
验证模块(4)还用于将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块(3)发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过。
6.一种USB端口控制方法，其特征在于，方法包括：
USB信号获取模块获取USB端口的信号状态，当USB信号获取模块检测到USB端口接入外部设备时，USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收USB信号获取模块发送的外部设备接入信号；当接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过。
7.根据权利要求6所述的USB端口控制方法，其特征在于，
当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接；
当USB端口信号传输控制模块接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接。
8.根据权利要求6所述的USB端口控制方法，其特征在于，
开机模块(5)获取开机启动控制指令；
BIOS模块根据开机模块获取开机启动控制指令后，执行启动BIOS过程，BIOS模块通过与USB信号获取模块连接获取是否有外部设备接入USB端口。
9.根据权利要求8所述的USB端口控制方法，其特征在于，
当通过USB信号获取模块获取有外部设备接入USB端口时，BIOS模块控制USB信号获取模块向USB端口信号传输控制模块发送外部设备接入信号；
USB端口信号传输控制模块接收到外部设备接入信号时，USB端口信号传输控制模块向接入USB端口的外部设备发送接入验证指令，获取接入外部设备的验证指令，并将获取接入外部设备的验证指令发送至验证模块；
验证模块接收USB端口信号传输控制模块发送的所述验证指令，对验证指令进行验证，并向USB端口信号传输控制模块反馈验证是否通过；
当接到验证模块反馈的验证通过指令时，使外部设备通过USB端口与系统通信连接，并对BIOS模块的启动；
当接到验证模块反馈的验证未通过指令时，控制外部设备与USB端口断开通信连接，停止系统的BIOS模块的启动，并进行验证未通过提示。
10.根据权利要求6或7所述的USB端口控制方法，其特征在于，
验证模块将预设的验证指令设置成验证指令映射表，接收USB端口信号传输控制模块发送的验证指令后，在验证指令映射表中匹配对应关系，当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令相匹配时，验证通过；
当接收的验证指令与验证指令映射表中的验证指令不匹配时，验证未通过。
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