CN109451009A - 一种点对点即时通信方法 - Google Patents

一种点对点即时通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明给出了一种点对点即时通信方法，包括引导服务器监听来自客户端的登录请求；引导服务器根据客户端的登录请求向相应的客户端分配并且发送随机序列号；引导服务器在接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，向客户端B发送punch请求以及客户端A的终端信息，同时向客户端A发送客户端B的终端信息；在客户端A与客户端B之间建立直连通信。本发明通过UDP打洞技术实现客户端直连，信息并非通过服务器中转，降低了服务器中转带来的信息泄露的隐患，且部署相对简单，只需在公网部署一台引导服务器就可以实现安全信息交互，使用简单。

Description

一种点对点即时通信方法
技术领域
本发明涉及通信安全技术领域，尤其是一种点对点即时通信方法。
背景技术
随着互联网技术的发展，人们越来越习惯于网上办公，然而上网的隐私性和保密性却存在着严重的问题。尤其是对于安全保密部门，网上即时通信安全面临着极大的威胁。很多公司的商业秘密，甚至国家安全部门的机密文件通过网上的通讯泄露出去，或被监听，劫持。如何确保网络即时通讯过程中的保密性，防止通信的数据包被劫持并还原是一个重要的研究方向。
传统的即时通信系统聊天内容大都通过服务器中转，这种中心化的即时通信系统虽然可以较好的满足大众的社交需求，但是对于有保密要求的机构或国家安全部门来说，不利于信息的保密。
发明内容
针对传统的即时通信系统聊天内容大都通过服务器中转，这种中心化的即时通信系统虽然可以较好的满足大众的社交需求，但是对于有保密要求的机构或国家安全部门来说，不利于信息的保密，本发明提出了一种点对点即时通信方法，通过UDP打洞技术实现两个客户端的点对点通信，从通信链路上规避了信息泄露的风险，既满足了通信的即时性，又满足了信息的安全性和保密性。
为实现上述目的，根据本发明的一方面，提出了一种点对点即时通信系统，包括
S1：引导服务器监听来自客户端的登录请求；
S2：引导服务器根据客户端的登录请求向相应的客户端分配并且发送随机序列号；
S3：引导服务器在接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，向客户端B发送punch请求以及客户端A的终端信息，同时向客户端A发送客户端B的终端信息；
S4：在客户端A与客户端B之间建立直连通信。
在可选实施例中，终端信息包括公网和内网的IP地址和端口号。
在可选实施例中，步骤S2还包括通过除了引导服务器之外的其他通信手段告知客户端A客户端B的随机序列号，不通过引导服务器传递随机序列号，有效避免了由引导服务器中转带来的信息泄露的隐患。
在可选实施例中，S2步骤还包括：在客户端A在获知客户端B的随机序列号之后，引导服务器根据客户端A的请求向客户端A发送当前在线用户列表，当客户端B在线时，经由引导服务器向客户端B发起连接，请求连接具有随机性，无法确知通信双方的实际身份，从而提高了通信的安全性。
在可选实施例中，引导服务器向客户端B发起请求连接经客户端B同意后，引导服务器向客户端A和客户端B分别下发其相对应的终端信息，客户端A与客户端B开始punch连接，建立直连通信，建立直连后引导服务器不再参与后续通信，降低了引导服务器中转信息带来的信息泄露的隐患。
在可选实施例中，客户端A与客户端B建立了直连通信的通信信息的加密方式包括非对称加密算法，确保信息传递的安全性。
根据本发明的另一方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有一或多个计算机程序，该一或多个计算机程序被计算机处理器执行时实施上文中的方法。
根据本发明的第三方面，提出一种点对点即时通信系统，包括引导服务器、客户端A和客户端B，引导服务器被配置为用于监听来自客户端A和客户端B的登录请求，并根据客户端A和客户端B的登录请求向相应的客户端分配并且发送随机序列号，引导服务器还被配置为用于接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，并向客户端B发送punch请求以及客户端A的终端信息，只需在公网部署一台引导服务器就可以实现安全信息交互，部署简单。
本发明的一种点对点即时通信方法，通信双方的ID是随机分配的，没有固定的联系人，连接请求也是临时发起的，具有随机性，从而无法确知通信双方的实际身份，可以结合非对称加密和文件碎片化管理实现信息的保密传输，并且通过UDP打洞技术实现客户端直连，信息并非通过服务器中转，降低了服务器中转带来的信息泄露的隐患，该点对点通信方法部署简单，只需在公网部署一台引导服务器就可以实现安全信息交互，使用简单。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明的一个实施例的点对点即时通信方法的流程图；
图2是本发明的一个实施例的点对点即时通信系统的组成图；
图3是本发明的一个实施例的即时通信系统的信息传递流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了一种点对点即时通信的方法，该方法包括以下步骤：
S1：引导服务器监听来自客户端A和客户端B的登录请求。引导服务器上配置有相应的监听端口，用于监听来自客户端发起的连接请求，当相应的客户端发起连接请求时，引导服务器的监听端口可以监听获得客户端的请求信息；
S2：引导服务器根据客户端A和客户端B的登录请求向相应的客户端分配并且发送随机序列号。引导服务器在获得客户端A发起的登录请求后，随机生成一串序列号，然后将该随机序列号发送给客户端A，同理，引导服务器在获得客户端B发起的登录请求后，向客户端B分配其相应的随机序列号；
S3：引导服务器在接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，向客户端B发送punch请求以及客户端A的终端信息，同时向客户端A发送客户端B的终端信息。客户端A向引导服务器发送客户端B的随机序列号，待引导服务器确认客户端B的随机序列号正确后，由引导服务器提出针对客户端B的punch请求，向客户端B发送客户端A的相应终端信息，同时向客户端A发送客户端B的终端信息，该终端信息包括对应客户端A和客户端B的公网和内网的IP地址和端口号；
S4：在客户端A与客户端B之间建立直连通信.客户端A和客户端B分别获得对应客户端的相应终端信息后，客户端A接受引导服务器提出的针对客户端B的punch请求，与客户端B打洞连接，实现直连通信。
在具体的实施例中，步骤S2还包括如下步骤：
S21：客户端A在获知客户端B的随机序列号之后，通过引导服务器验证随机序列号正确无误后，向引导服务器发送查看在线用户的请求；
S22：引导服务器根据客户端A的请求向客户端A发送当前在线用户列表。
在具体的实施例中，步骤S3具体的包括如下步骤：
S31：在客户端A向引导服务器发送查看在线用户的请求，获取当前在线用户列表后，当客户端A由该在线用户列表中查看到客户端B在线之后，客户端A向引导服务器发送连接客户端B的请求，再由引导服务器向客户端B发起punch请求；
S32：客户端B同意引导服务器发起的连接请求之后，由引导服务器向客户端A发送客户端B的终端信息，同时引导服务器也向客户端B发送客户端A的终端信息。
在具体的实施例中，步骤S21中，客户端A通过除了引导服务器之外的其他通信手段获得客户端B的随机序列号，例如通过邮件，电话等其他的通信手段告知客户端B的随机序列号，不经过引导服务器，保证了引导服务器不参与到通信的过程，降低了由服务器中转带来的信息泄露的隐患。
在具体的实施例中，客户端A和客户端B在建立连接前并未有相应的固定联系人，而是通过随机序列号进行通信，并且通信的信息并不通过引导服务器中转，在双方建立连接之后，引导服务器的任务就已经完成，后续不在参与，除非双方的终端信息发生了变更，需要重新进行连接的建立。
在具体的实施例中，客户端A与客户端B采用UDP打洞技术进行直连通信，假如客户端A要发起对客户端B的直接连接，“打洞”过程如下：客户端A最初不知道如何向客户端B发起连接，于是客户端A向引导服务器发送消息，请求引导服务器帮助建立与客户端B的UDP连接。引导服务器将含有客户端B的公网和内网的终端信息发给客户端A，同时，引导服务器将含有客户端A的公网和内网的终端信息的用于请求连接的消息也发给客户端B。一旦这些消息顺利到达，客户端A与客户端B就都知道了对方的公网和内网的终端信息。当客户端A收到由引导服务器发来的包含客户端B的公网和内网终端信息的消息，客户端A开始向这些客户端B的终端信息发送UDP数据包，并且客户端A会自动锁定第一个给出响应的客户端B的终端信息。同理，当客户端B收到由引导服务器发来的客户端A的公网和内网终端信息以后，也会开始向客户端A的公网和内网的终端信息发送UDP数据包，并且自动锁定第一个得到客户端A的回应的终端信息。由于客户端A与客户端B的互相向对方发送UDP数据包的操作是异步的，所以客户端A和客户端B发送数据包的时间先后并没有严格的时序要求。可替代的，客户端A与客户端B建立连接的方式除了采用UDP打洞之外，还可以有其他的协议，例如采用TCP协议来实现直连。
本发明的实施例还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有一或多个计算机程序，该一或多个计算机程序被计算机处理器执行时实施上文中的方法。该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。
如图2所示，示出了根据本申请用于点对点即时通信方法的一个通信系统，包括客户端A、客户端B和引导服务器C。引导服务器C被配置为用于监听来自客户端A和客户端B的登录请求，并根据客户端A和客户端B的登录请求向相应的客户端分配并且发送随机序列号。引导服务器C还被配置为用于接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，并向客户端B发送punch请求以及客户端B的终端信息，使客户端A和客户端B建立起直接连接，客户端A和客户端B建立直连后，引导服务器C不在参与后续连接，避免由引导服务器中转带来的信息泄露的隐患。
需要说明的是，引导服务器C可以是硬件，也可以是软件。当引导服务器C为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当引导服务器1为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
应当理解，图2中的引导服务器C、客户端A和客户端B的数目仅仅是示意性的。根据实际需要，可以具有任意数目的客户端和引导服务器或其组成的客户端集群和服务器集群。
如图3所示，在客户端A与客户端B建立直连之后，本申请还涉及一种即时通信信息传递的方法，该方法包括以下步骤：
S100：文件发送方向文件接收方发送请求；
S101：判断文件接收方是否同意接收文件，若文件接收方同意接收，则进行下一步骤S102，若文件接收方不同意接收，则该传递过程结束；
S102：文件接收方同意接收，由文件接收方发送公钥给文件发送方；
S103：文件发送方收到文件接收方的公钥后，利用该公钥生成加密文件；
S104：判断加密文件的大小是否大于1K，若加密文件小于1K，则直接进行文件传输，若加密文件大于1K，进行下一步骤S105；
S105：若加密文件大于1K，则将加密后的文件分割为不超过N个子文件；
S106：进行文件传输；
S107：接收方在接收到子文件之后，将子文件进行重组；
S108：接收方将文件解密还原成原文件，根据。
在具体的实施例中，信息接收方生成RSA公钥发送给信息发送方，信息发送方用该公钥生成加密文件。对加密文件进行碎片化分割的具体方法如下：判断文件大小是否大于1K，如果小于1K，则无需碎片化，文件大于1K的情况下，对文件进行等分，划分为不超过N个子文件。N的具体数值可以根据系统资源进行调整，信息通过非对称加密算法进行加密，确保信息传递的安全性。可替代的，信息的加密除了使用RSA非对称加密算法进行加密之外，还可以有其他的加密算法，例如哈希算法、DES(Data Encryption Standard)算法等。
在具体的实施例中，对子文件进行编号，并向接收方发送子文件的数目和大小等信息以及CRC值；接收方请求子文件i(i＝1,2，...,N)。发送方发送子文件i(i＝1,2，...,N)。对子文件进行完整性校验，如果文件校验成功则返回OK，如果文件校验失败则重复上述步骤。文件到达接收方后重组为原始文件，并进行解密。
由此可见，本发明的一种点对点即时通信方法，通信双方的ID是随机分配的，没有固定的联系人，连接请求也是临时发起的，具有随机性，从而无法确知通信双方的实际身份，可以结合非对称加密和文件碎片化管理实现信息的保密传输，并且通过UDP打洞技术实现客户端直连，信息并非通过服务器中转，降低了服务器中转带来的信息泄露的隐患，该点对点通信方法部署简单，只需在公网部署一台引导服务器就可以实现安全信息交互，使用简单。
显然，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以作出对本发明的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本发明的权利要求及其等同形式的范围内，则本发明还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (8)

1.一种点对点即时通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：引导服务器监听来自客户端的登录请求；
S2：所述引导服务器根据所述客户端的登录请求向相应的所述客户端分配并且发送随机序列号；
S3：所述引导服务器在接收来自客户端A的针对客户端B的punch请求，向所述客户端B发送punch请求以及所述客户端A的终端信息，同时向客户端A发送客户端B的终端信息；
S4：在所述客户端A与所述客户端B之间建立直连通信。
2.根据权利要求1所述的一种点对点即时通信方法，其特征在于，所述终端信息包括公网和内网的IP地址和端口号。
3.根据权利要求1所述的一种点对点即时通信方法，其特征在于，所述步骤S2还包括通过除了所述引导服务器之外的其他通信手段告知客户端A所述客户端B的所述随机序列号。
4.根据权利要求3所述的一种点对点即时通信方法，其特征在于，所述S2步骤还包括：在所述客户端A在获知所述客户端B的所述随机序列号之后，所述引导服务器根据所述客户端A的请求向所述客户端A发送当前在线用户列表，当所述客户端B在线时，经由所述引导服务器向所述客户端B发起连接。
5.根据权利要求4所述的一种点对点即时通信方法，其特征在于，所述引导服务器向所述客户端B发起请求连接经所述客户端B同意后，所述引导服务器向所述客户端A和所述客户端B分别下发其相对应的终端信息，所述客户端A与所述客户端B开始punch连接，建立直连通信。
6.根据权利要求1所述的一种点对点即时通信方法，其特征在于，所述客户端A与所述客户端B建立了直连通信的通信信息的加密方式包括非对称加密算法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有一或多个计算机程序，其特征在于，该一或多个计算机程序被计算机处理器执行时实施权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.一种点对点即时通信系统，其特征在于，包括引导服务器、客户端A和客户端B，所述引导服务器被配置为用于监听来自所述客户端A和所述客户端B的登录请求，并根据所述客户端A和所述客户端B的登录请求向相应的所述客户端分配并且发送随机序列号，所述引导服务器还被配置为用于接收来自所述客户端A的针对所述客户端B的punch请求，并向所述客户端B发送punch请求以及所述客户端A的终端信息。
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