CN110866279A - 一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，首先，基于目前市场典型废旧电子产品和专家知识构建特征数据案例库，包括存储介质特征数据库和信息清除特征数据库。接着，通过数据连接线对废旧电子产品进行扫描并识别待信息清除废旧电子产品的存储介质特征和信息清除特征。最后，通过废旧电子产品的上述特征与所构建的特征数据案例库的匹配获取定制化的信息清除参数，即：通过待信息清除废旧电子产品的存储介质特征匹配存储介质特征数据库中相似案例以确定覆写策略、通过待信息清除废旧电子产品的信息清除特征匹配信息清除特征数据库的相似案例以确定清除方案。

Description

一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法
技术领域
本发明属于电子产品信息清除技术领域，尤其涉及一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法。
背景技术
智能手机及电脑等废旧电子产品的更新换代速度随着我国科学技术的不断发展而逐渐加快，从而造成废旧电子产品存量基数日趋庞大，处理不当所造成的资源浪费、环境污染以及信息安全等问题不容小觑。据统计，我国用户更换手机周期为15个月，其中20％的用户1年之内就会换手机；据工信部统计数据显示，截至2015年10月，我国手机用户已达13.02亿，每年产生的废弃手机大约有2亿部，然而其回收率尚不足1％[1]。因此，废旧电子产品的不当处理将造成严重的资源浪费及环境污染。目前，废旧电子产品主要的回收途径包括：路边流动商贩回收、维修服务商回收、二手市场回收、正规企业以旧换新回收和通过捐赠流通到不发达地区继续使用等。近年来，出现一些线上线下的回收平台，对废旧手机进行简单的信息清除后销售，但由于缺乏相关的行业标准及法律法规，以及大量流动商贩的存在，影响了正规回收机构的发展，使得废旧电子产品的再回收到再销售的过程中未经过信息清除处理或清除不彻底，这些产品中残留有大量用户数据，会涉及到个人、企业、国家机关尤其是保密机关的重要隐私和机密，对用户隐私乃至国家安全构成严重威胁[2]。
信息清除是指采用各种技术手段将存储设备中的隐私数据予以彻底删除，以达到相应数据不泄漏、不外传等目的[3]。通常，电子设备自身的删除及格式化功能并不能真正地删除存储介质上的数据信息，经专用软件的简单处理便可恢复数据[4]。对存储介质进行消磁、热清除、物理销毁、化学腐蚀等手段处理后信息会被彻底清除，但存储介质也将会受到毁灭性的破坏，无法再使用，导致这些方法虽然安全级别高但经济性很低[5]。以上这些技术难以满足废旧电子产品的信息清除技术要求。另外一种技术是数据覆写，即采用无意义、无规律的数据覆盖具有隐私性和安全性的原数据。理论上经过单次覆写便可以覆盖掉原数据信息，但单次覆写总会存在残留，所以基于覆写的信息清除需要采用多次不同方式的覆写才能保障安全性。目前，多数覆写软件厂商采用美国国防部的DOD5220.22M标准，其要求为：先覆盖一次随机数，然后覆盖一次该随机数的补数，最后再覆盖一次随机数[6]。2007年，国家保密标准BMB21—2007《涉及国家秘密的载体销毁与信息清除安全保密要求》对写覆盖技术予以肯定，并规定了写覆盖次数和数据格式等覆写策略[7]。理论上，只要覆写的次数足够多，就可以有效销毁存储介质上的数据[8]。文献[9]分析了覆写技术中各种覆写序列的优劣，设计了新的覆写方案，并提出了基于网络安全的磁介质软件数据销毁系统；文献[10]提出覆写次数自定义的清除方法；文献[11,12]为提高信息清除效率，提出并行数据销毁思想。文献[13]提出基于不同安全等级的信息清除思想，这也是国内市场现存信息清除设备/软件的主流解决方案，其采用的覆写策略多基于国外覆写标准，其安全性有待检验。文献[14]给出了包含前端清除设备、后台服务器的信息清除系统整体设计，并提出全盘覆写、穿插区域随机覆写等方式提高清除效率的策略。虽然覆写是目前最有效最经济的信息清除方法[15]，但针对不同的废旧电子产品采用相同的覆写策略显然是不合理的，未结合待清除信息的废旧电子设备的存储介质特性。这导致信息清除不彻底或信息清除效率低下等问题。
废旧电子产品种类和功能的差异性、消费者使用习惯和需求的不同等多方面的因素都导致废旧电子产品所蕴含的待清除信息存在较大的差异性。国外的写覆盖标准很多，不同用户单位出于安全性和效率的考虑，依据经验选择合适的标准进行信息清除[2]。基于闪存存储介质的特性，文献[16]提出了基于成本和收益模型的自适应选择块擦除或者零覆写方式的清除方案。文献[17,18]提出既能安全清除文件密钥又可清除原数据的基于加密技术的清除方案。但基于清除和基于加密的信息清除难免会造成数据迁移及块清除问题，从而损害固态硬盘的使用寿命，Liu等提出了一种ErasuCrypto清除方案[19]。目前，国外对移动智能终端的信息清除研究已相当成熟，针对物理存储接口各层都已有成熟的解决方案，并给出了针对不同文件系统选择差异化清除方案的依据[20]。文献[21]给出了基于文件覆写的信息清除方案。可见，上述研究均未能依据种类繁杂的废旧电子产品所蕴含的信息的差异性特性进行定制化信息清除方案的选择，难以在信息清除的高效性与安全性间实现有效的均衡。
总之，存储介质的复杂性及市场现存废旧电子产品的多样性，使得依据安全等级采用相同的信息清除参数(即，覆写策略、清除方案)进行信息清除难以保证其安全性和高效性，针对差异化的废旧电子产品获取不同的信息清除参数是当前首先需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，可根据不同待信息清除废旧电子产品特征智能获取平衡高效性与安全性的覆写策略和清除方案共两类信息清除参数。其主要思想是建立存储介质特征数据库和信息清除特征数据库，对待信息清除废旧电子产品进行案例匹配，并根据匹配结果生成具有先验性知识的信息清除参数。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
存量基数日趋庞大的废旧电子产品回收率低的重要限制因素之一是其所蕴含信息难以安全高效的予以清除，造成了资源浪费及环境污染。市场现存的废旧电子产品信息清除设备/软件的覆写策略、清除方案等清除参数多依据信息清除安全等级进行确定，未对差异化的废旧电子产品采用不同的信息清除参数，降低了信息清除的安全性和高效性。针对上述问题，本申请提出了一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，包括特征数据案例构建模块、废旧电子产品扫描与特征识别模块、基于特征的信息清除参数匹配模块。首先，基于目前市场典型废旧电子产品和专家知识构建特征数据案例库，包括存储介质特征数据库和信息清除特征数据库。接着，通过数据连接线对废旧电子产品进行扫描并识别待信息清除废旧电子产品的存储介质特征和信息清除特征。最后，通过废旧电子产品的上述特征与所构建的特征数据案例的匹配获取定制化的信息清除参数，即：通过待信息清除废旧电子产品的存储介质特征匹配存储介质特征数据库中相似案例以确定覆写策略、通过待信息清除废旧电子产品的信息清除特征匹配信息清除特征数据库中相似案例以确定清除方案。
附图说明
图1基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法的流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，包括特征数据案例构建模块、废旧电子产品扫描与特征识别模块、基于特征的信息清除参数匹配模块，如图1所示；其中，
特征数据案例构建模块：
该模块的输入为典型废旧电子产品和专家知识Know，输出为存储介质特征数据库
Figure BDA0002274327630000021
和信息清除特征数据库
Figure BDA0002274327630000022
为待信息清除废旧电子产品X的特征匹配和获取定制化的信息清除参数提供支撑。
废旧电子产品扫描与特征识别模块：
该模块的输入待信息清除废旧电子产品X和专家知识Know，输出为待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA0002274327630000031
和信息清除特征
Figure BDA0002274327630000032
为与特征数据库案例匹配以获取定制化的信息清除参数提供支撑。
基于特征的信息清除参数匹配模块
该模块的输入是存储介质特征数据库
Figure BDA0002274327630000033
信息清除特征数据库
Figure BDA0002274327630000034
以及待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA0002274327630000035
和信息清除特征
Figure BDA0002274327630000036
输出的覆写策略{λpass,S}和清除方案{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}共两类针对待信息清除废旧电子产品而获取的定制化信息清除参数。
上述所提策略所对应的映射关系为：
Figure BDA0002274327630000037
其中，fmatch(·)表示用于待信息清除废旧电子产品特征提取和案例匹配的映射模型；λpass表示覆写次数；
Figure BDA0002274327630000038
表示λpass次覆写序列的集合，
Figure BDA0002274327630000039
可以分别为全0序列、全1序列、随机序列、固定序列、非压缩序列其中一种；{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}表示基于文件系统、逻辑地址、物理地址等方式的组合得到的清除方案，其值取1时表示采用该清除方式，取0表示不采用该方式，具体为：{1,0,0}表示基于文件的清除方案，{0,1,0}表示基于逻辑地址的清除方案，{0,0,1}表示基于物理地址的清除方式。
特征数据案例构建模块的工作流程为：
该模块的输入为典型废旧电子产品和专家知识Know，输出为存储介质特征数据库
Figure BDA00022743276300000310
和信息清除特征数据库
Figure BDA00022743276300000311
主要依据典型废旧电子产品和专家知识进行特征数据案例的构建，其中：
所设计的存储介质特征数据库
Figure BDA00022743276300000312
的基本结构为：
[{MediumType,Capacity,AdressMode,WRmode,…},{λpass,S}] (2)
其中，{MediumType,Capacity,AdressMode,WRmode,…}表示存储介质类型、容量、寻址方式和读写方式等存储介质的特征；
所设计的信息清除特征数据库
Figure BDA0002274327630000041
的基本结构为：
Figure BDA0002274327630000042
其中，{ComStorage,ComFormat,ComCode,PriName,PriLang,PriFormat,PriPath,…}表示公用数据存储位置、公用数据格式、公用数据编码规则、独立软件名称、独立软件开发语言、独立软件数据格式、独立软件安装路径等信息清除的特征。
废旧电子产品扫描与特征识别模块的工作流程为：
该模块的输入为待信息清除废旧电子产品X和专家知识Know，输出为待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA0002274327630000043
和信息清除特征
Figure BDA0002274327630000044
通过接口与待信息清除废旧电子产品进行物理连接，在硬件扫描模块中对待信息清除废旧电子产品进行扫描，对待信息清除废旧电子产品所蕴含的信息进行临时备份，基于所扫描到的信息进行存储介质特征识别和信息清除特征识别，这一过程可表示为，
Figure BDA0002274327630000045
其中，fscan(·)表示扫描待信息清除废旧电子产品的过程；fiden(·)表示识别待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA0002274327630000046
和信息清除特征
Figure BDA0002274327630000047
的过程，基于领域专家知识和模板匹配算法予以实现。
模板匹配算法的参考文献为：“丁筱玲,赵强,李贻斌,马昕.基于模板匹配的改进型目标识别算法[J].山东大学学报(工学版),2018,48(02):1-7.”
基于特征的信息清除参数匹配的工作流程为：
该模块的输入是存储介质特征数据库
Figure BDA0002274327630000048
信息清除特征数据库
Figure BDA0002274327630000049
以及待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA00022743276300000410
和信息清除特征
Figure BDA00022743276300000411
输出是覆写策略{λpass,S}和清除方案{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}，其中覆写策略和清除方案是针对待信息清除废旧电子产品而获取的定制化信息清除参数，具体过程如下：
首先，将所识别的待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure BDA00022743276300000412
与存储介质特征数据库
Figure BDA00022743276300000413
进行匹配，获得覆写策略{λpass,S}，这一过程可表示为：
Figure BDA00022743276300000414
其中，
Figure BDA0002274327630000051
为基于案例推理算法的匹配模型，
基于案例推理算法的参考文献：“严爱军,钱丽敏,王普.案例推理属性权重的分配模型比较研究[J].自动化学报,2014,40(09):1896-1902.”
接着，将所识别的待信息清除废旧电子产品的信息清除特征
Figure BDA0002274327630000052
与信息清除特征数据库
Figure BDA0002274327630000053
进行匹配，获得清除方案{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}，这一过程可表示为：
Figure BDA0002274327630000054
其中，
Figure BDA0002274327630000055
为基于案例推理算法的匹配模型，
基于案例推理算法的参考文献：“严爱军,钱丽敏,王普.案例推理属性权重的分配模型比较研究[J].自动化学报,2014,40(09):1896-1902.”
最终，获得待信息清除废旧电子产品的定制化信息清除参数。
本申请提出了一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，是基于特征数据案例匹配的待信息清除废旧电子产品的定制化信息清除参数的获取，提高信息清除的效率和安全性。
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Claims (4)

1.一种基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，其特征在于，包括：
步骤1、采用特征数据案例构建模块，基于废旧电子产品和专家知识构建特征数据案例库，包括存储介质特征数据库和信息清除特征数据库；
步骤2、采用废旧电子产品扫描与特征识别模块，对废旧电子产品进行扫描并识别待信息清除废旧电子产品的存储介质特征和信息清除特征；
步骤3、采用基于特征的信息清除参数匹配模块，通过废旧电子产品的上述特征与所构建的特征数据案例库的匹配获取定制化的信息清除参数，即：通过待信息清除废旧电子产品的存储介质特征匹配存储介质特征数据库中相似案例以确定覆写策略、通过待信息清除废旧电子产品的信息清除特征匹配信息清除特征数据库的相似案例以确定清除方案。
2.如权利要求1所述的基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，其特征在于，步骤1包括：所述特征数据案例构建模块的工作流程为：该模块的输入为典型废旧电子产品和专家知识Know，输出为存储介质特征数据库
Figure FDA0002274327620000011
和信息清除特征数据库
Figure FDA0002274327620000012
主要依据典型废旧电子产品和专家知识进行特征数据案例的构建，其中：
所设计的存储介质特征数据库
Figure FDA0002274327620000013
的基本结构为：
[{MediumType,Capacity,AdressMode,WRmode,…},{λpass,S}] (2)
其中，{MediumType,Capacity,AdressMode,WRmode,…}表示存储介质类型、容量、寻址方式和读写方式等存储介质的特征；
所设计的信息清除特征数据库
Figure FDA0002274327620000014
的基本结构为：
Figure FDA0002274327620000015
其中，{ComStorage,ComFormat,ComCode,PriName,PriLang,PriFormat,PriPath,…}表示公用数据存储位置、公用数据格式、公用数据编码规则、独立软件名称、独立软件开发语言、独立软件数据格式、独立软件安装路径信息清除的特征。
3.如权利要求2所述的基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，其特征在于，步骤2包括：所述废旧电子产品扫描与特征识别模块的工作流程为：
该模块的输入为待信息清除废旧电子产品X和专家知识Know，输出为待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure FDA0002274327620000021
和信息清除特征
Figure FDA0002274327620000022
通过接口与待信息清除废旧电子产品进行物理连接，在硬件扫描模块中对待信息清除废旧电子产品进行扫描，对待信息清除废旧电子产品所蕴含的信息进行临时备份，基于所扫描到的信息进行存储介质特征识别和信息清除特征识别，这一过程可表示为，
Figure FDA0002274327620000023
其中，fscan(·)表示扫描待信息清除废旧电子产品的过程；fiden(·)表示识别待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure FDA0002274327620000024
和信息清除特征
Figure FDA0002274327620000025
的过程，基于领域专家知识和模板匹配算法予以实现。
4.如权利要求3所述的基于废旧电子产品特征的信息清除参数获取方法，其特征在于，步骤1包括：所述基于特征的信息清除参数匹配的工作流程为：
该模块的输入是存储介质特征数据库
Figure FDA0002274327620000026
信息清除特征数据库
Figure FDA0002274327620000027
以及待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure FDA0002274327620000028
和信息清除特征
Figure FDA0002274327620000029
输出是覆写策略{λpass,S}和清除方案{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}，其中覆写策略和清除方案是针对待信息清除废旧电子产品而获取的定制化信息清除参数，具体过程如下：
首先，将所识别的待信息清除废旧电子产品的存储介质特征
Figure FDA00022743276200000210
与存储介质特征数据库
Figure FDA00022743276200000211
进行匹配，获得覆写策略{λpass,S}，这一过程可表示为：
Figure FDA00022743276200000212
其中，
Figure FDA00022743276200000213
为基于案例推理算法的匹配模型，
接着，将所识别的待信息清除废旧电子产品的信息清除特征
Figure FDA00022743276200000214
与信息清除特征数据库
Figure FDA00022743276200000215
进行匹配，获得清除方案{ηfilesystem,ηlogadress,ηphyadress,…}，这一过程可表示为：
Figure FDA00022743276200000216
其中，
Figure FDA00022743276200000217
为基于案例推理算法的匹配模型，
最终，获得待信息清除废旧电子产品的定制化信息清除参数，即：通过待信息清除废旧电子产品的存储介质特征匹配存储介质特征数据库中相似案例以确定覆写策略、通过待信息清除废旧电子产品的信息清除特征匹配信息清除特征数据库中相似案例以确定清除方案。
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