CN111131454B - 基于usrp的物联网设备流量分析装置 - Google Patents

基于usrp的物联网设备流量分析装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于USRP的物联网设备流量分析装置，该装置包括：定制2G基站、定制4G基站、基站部署终端和流量分析终端；其中，基站部署终端部署有基站程序、并分别于定制2G基站与定制4G基站相连接、以及与流量分析终端部署在同一个网络系统中；定制2G基站，用于与2G类型对应的第一待测物联网设备建立连接；定制4G基站，用于与4G类型对应的第二待测物联网设备建立连接。因此，本发明实施例丰富了物联网设备流量分析的实现方式，满足了不同物联网设备的流量分析需求，还提高了物联网设备流量分析的可靠性和效率。

Description

基于USRP的物联网设备流量分析装置
技术领域
本发明涉及计算机安全技术领域，具体涉及一种基于USRP的物联网设备流量分析装置。
背景技术
随着计算机安全技术的不断发展，针对含物联网设备在内的通用设备流量的安全分析技术研究也越来越多，并形成了若干常用的主流的安全分析工具。
目前，在物联网设备网络流量安全分析方面，主要可以通过两种方式实现：其一，通过部署热点(Hot Spot)网络，从网络端对通过的流量进行嗅探和分析；其二，部署LAN(Local Area Network，局域网络)，通过为测试对象添加网络代理(Proxy)的方式对流量进行分析。
但是，随着4G(第四代通讯技术)/5G(第五代通讯技术)的大规模推广，越来越多物联网设备只能使用移动蜂窝网络，无法连接到指定WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)；而且，即使连接到指定WIFI，还需要配置WIFI代理选项，可是对于目前多数定制开发的物联网设备，无法配置WIFI的高级选项。
发明内容
由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种基于USRP的物联网设备流量分析装置。
本发明实施例提供一种基于USRP的物联网设备流量分析装置，包括：定制2G基站、定制4G基站、基站部署终端和流量分析终端；其中，所述基站部署终端部署有基站程序、并分别与所述定制2G基站与所述定制4G基站相连接、以及与所述流量分析终端部署在同一个网络系统中；
所述定制2G基站，用于与2G类型对应的第一待测物联网设备建立连接，所述定制2G基站与所述第一待测物联网设备位于同一屏蔽箱或屏蔽网中，并获取所述第一待测设备对应的第一数据流量，以及将所述第一数据流量发送至所述基站部署终端；
所述定制4G基站，用于与4G类型对应的第二待测物联网设备建立连接，并获取所述第二待测设备对应的第二数据流量，以及将所述第二数据流量发送至所述基站部署终端；
所述基站部署终端，用于配置流量转发策略，并通过该流量转发策略将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量转发至所述流量分析终端；
所述流量分析终端，用于运行流量分析工具并开启中间人代理功能，以及接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用所述流量分析工具对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行流量分析。
可选地，所述基站部署终端通过通用串行总线USB数据口，分别与所述定制2G基站与所述定制4G基站相连接。
可选地，所述基站部署终端具体用于将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量通过自身网卡转发至所述流量分析终端上用于监听数据流量的指定端口。
可选地，所述流量分析终端具体用于通过监听所述指定端口来接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量。
可选地，所述与2G类型对应的第一待测物联网设备包括：不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置的设备。
可选地，所述第一待测物联网设备通过搜索所述定制2G基站的信号、接入所述定制2G基站。
可选地，所述与4G类型对应的第二待测物联网设备包括：可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置的设备。
可选地，所述第二待测物联网设备通过插入测试4G白卡并修改移动蜂窝网络配置、接入所述定制4G基站。
可选地，所述流量分析终端具体用于通过所述流量分析工具查看所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用设定安全分析方式对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行安全分析。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过定制2G/4G基站、基站部署终端和流量分析终端，可以实现对2G类型对应的第一待测物联网设备进行2G方式的流量分析，以及对4G类型对应的第二待测物联网设备进行4G方式的流量分析，从而解决了4G/5G中物联网设备只能使用移动蜂窝网络而无法连接到指定WIFI进行流量分析这一问题，还丰富了物联网设备流量分析的实现方式，满足了不同物联网设备的流量分析需求，还提高了物联网设备流量分析的可靠性和效率。
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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于USRP的物联网设备流量分析装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种基于USRP的物联网设备流量分析装置的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的一种基于USRP的物联网设备流量分析装置的应用示意图；如图1所示，该基于USRP(Universal Software Radio Peripheral，通用软件无线电外设)的物联网设备流量分析装置可以包括：定制2G(第二代通讯技术)基站11、定制4G(第四代通讯技术)基站12、基站部署终端13和流量分析终端14；其中，所述基站部署终端13部署有基站程序、并分别与所述定制2G基站11与所述定制4G基站12相连接、以及与所述流量分析终端部署14在同一个网络系统中；
所述定制2G基站11，用于与2G类型对应的第一待测物联网设备建立连接，并获取所述第一待测设备对应的第一数据流量，以及将所述第一数据流量发送至所述基站部署终端13；
所述定制4G基站12，用于与4G类型对应的第二待测物联网设备建立连接，并获取所述第二待测设备对应的第二数据流量，以及将所述第二数据流量发送至所述基站部署终端13；
所述基站部署终端13，用于配置流量转发策略，并通过该流量转发策略将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量转发至所述流量分析终端14；
所述流量分析终端14，用于运行流量分析工具并开启中间人代理功能，以及接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用所述流量分析工具对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行流量分析。
具体地，所述基站部署终端13部署的基站程序，可以指的是部署在所述基站部署终端13上的软件，同时兼容2G/4G、以及后续的5G。所述流量分析终端14运行的流量分析工具可以是Charles、Burp Suite Pro等。
其中，Charles是一款专用于业务流量分析的工具，直接与网卡进行数据报文交换。Burp Suite Pro与Charles类似，也是一款专用于业务流量分析的工具，直接与网卡进行数据报文交换。
由上述实施例可见，通过定制2G/4G基站、基站部署终端和流量分析终端，可以实现对2G类型对应的第一待测物联网设备进行2G方式的流量分析，以及对4G类型对应的第二待测物联网设备进行4G方式的流量分析，从而解决了4G/5G中物联网设备只能使用移动蜂窝网络而无法连接到指定WIFI进行流量分析这一问题，还丰富了物联网设备流量分析的实现方式，满足了不同物联网设备的流量分析需求，还提高了物联网设备流量分析的可靠性和效率。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述基站部署终端13通过通用串行总线USB数据口，分别与所述定制2G基站11与所述定制4G基站12相连接。
具体地，USB数据口可以是USB3.0数据口。
由上述实施例可见，定制2G/4G基站可以通过USB数据口与基站部署终端，从而降低了物联网设备流量分析的硬件需求，降低了资源浪费。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述基站部署终端13具体用于将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量通过自身网卡转发至所述流量分析终端上用于监听数据流量的指定端口。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述流量分析终端14具体用于通过监听所述指定端口来接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量。
具体地，所述指定端可以为1024～65535之间端口。
由上述实施例可见，由于基站部署终端和流量分析终端部署在同一个网络系统中，所以基站部署终端转发流量数据时，可以通过自身网卡转发至流量分析终端上用于监听数据流量的指定端口上，这样流量分析终端可以通过监听这些指定端口来获取基站部署终端转发流量数据，从而提高了数据转发的准确性。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述与2G类型对应的第一待测物联网设备包括：不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置的设备。比如：智能摄像头。
进一步地，上述装置实施例的基础上，所述定制2G基站11与所述第一待测物联网设备位于同一屏蔽箱或屏蔽网中。
具体地，屏蔽箱或屏蔽网是为了应对信号压制问题而设置的，其功能是为了屏蔽运营商2G基站信号、通过信号压制原理使第一待测物联网设备自动注册到“定制2G基站”上；如果不加，“定制2G基站”信号不会对运营商基站造成信号压制，这样第一待测物联网设备不会连接到“定制2G基站”。
比如：第一待测物联网设备为智能摄像头，在对智能摄像头进行流量分析时，需要将智能摄像头和定制2G基站11放置在同一屏蔽箱或屏蔽网中，这样智能摄像头可以自动接入定制2G基站11中。并且，可以在所述基站部署终端13中查看日志，如果出现注册信息，说明智能摄像头已经接入到所述定制2G基站11中；以及在所述流量分析终端14中查看流量分析记录，正常显示数据流量说明流量分析功能可正常运行。
进一步地，上述装置实施例的基础上，所述第一待测物联网设备通过搜索所述定制2G基站11的信号、接入所述定制2G基站11。
具体地，由于所述定制2G基站11与所述第一待测物联网设备位于同一屏蔽箱或屏蔽网中，第一待测物联网设备只能搜到所述定制2G基站11，因此第一待测物联网设备可以自动连到“定制2G基站”11中。
由上述实施例可见，待测物联网设备可以是不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置的设备，此时在对该设备进行流量分析时，需要将该设备和定制2G基站放置在同一屏蔽箱或屏蔽网中，这样该设备可以自动连到定制2G基站中，并通过基站部署终端和流量分析终端实现对该设备进行流量分析，从而满足了不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置的设备进行流量分析的需求，优化了物联网设备流量分析装置的性能。
进一步地，上述装置实施例的基础上，所述与4G类型对应的第二待测物联网设备包括：可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置的设备。比如：智能手机。
进一步地，上述装置实施例的基础上，所述第二待测物联网设备通过插入测试4G白卡并修改移动蜂窝网络配置、接入所述定制4G基站12。
比如：第二待测物联网设备为智能手机，在对智能手机进行流量分析时，需要将测试专用定制白卡插入到智能手机中，在智能手机的的“设置”-“网络和互联网”-“移动网络”-“网络”选择基站为“定制4G基站”，这样智能手机就可以成功接入定制4G基站12中。并且，在成功接入后，使用浏览器访问任意网站，可以正常访问即说明配置成功；以及在所述流量分析终端14中查看流量分析记录，正常显示数据流量说明流量分析功能可正常运行。
由上述实施例可见，待测物联网设备可以是可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置的设备，此时在对该设备进行流量分析时，需要在设备中插入测试4G白卡并修改移动蜂窝网络配置，这样该设备就可以接入定制4G基站中，并通过基站部署终端和流量分析终端实现对该设备进行流量分析，从而满足了可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置的设备进行流量分析的需求，进一步优化了物联网设备流量分析装置的性能。
另外，待测物联网设备是可更换物联网卡设备时，也可以接入定制2G基站，并通过基站部署终端和流量分析终端实现对该设备进行流量分析。所以，针对可更换物联网卡设备，可以选用4G方式进行流量分析，也可以选用2G方式(即使用屏蔽信号加2G伪基站的方式)进行流量分析。其中，选用4G方式进行流量分析的性能更好一些。
进一步地，上述装置实施例的基础上，所述流量分析终端14具体用于通过所述流量分析工具查看所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用设定安全分析方式对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行安全分析。
具体地，第一数据流量和/或所述第二数据流量是对应的待测物联网设备对外的业务流量。设定安全分析方式可以是人工分析手段等。
由上述实施例可见，通过定制2G/4G基站、基站部署终端和流量分析终端，可以实现对物联网设备在业务层的流量分析能力，提高了物联网设备流量分析的实用性。
下面以第一待测物联网设备为智能摄像头、第二待测物联网设备为智能手机为例，如图2所示，来具体说明本发明实施例提供的基于USRP的物联网设备流量分析装置的流量分析过程：
第一、智能手机：可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置
(1-1)在“基站部署终端(A)”中部署基站程序，通过USB 3.0数据口与定制2G/4G基站相连；
(1-2)将“基站部署终端(A)”和“流量分析终端(B)”部署在同一个网络环境中；
(1-3)“流量分析终端(B)”中运行Burp Suite Pro并开启中间人代理，监听任意动态端口N(1024～65535之间端口)；
(1-4)在A中配置流量转发策略，将定制2G/4G基站中的数据流量经“基站部署终端(A)”的网卡转发至“流量分析终端(B)”的监听端口N；
(1-5)将测试专用定制白卡插入到智能手机中，在智能手机的的“设置”-“网络和互联网”-“移动网络”-“网络”选择基站为“定制4G基站”，这样智能手机就可以成功接入定制4G基站12中。
(1-6)在成功接入后，使用浏览器访问任意网站，可以能够正常访问则表明配置成功；
(1-7)在“流量分析终端(B)”中查看Burp Suite Pro记录，正常显示数据流量说明流量分析功能可正常运行。
第二、智能摄像头：不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置
(2-1)在“基站部署终端(A)”中部署基站程序，通过USB 3.0数据口与定制2G/4G基站相连；
(2-2)将“基站部署终端(A)”和“流量分析终端(B)”部署在同一个网络环境中；
(2-3)“流量分析终端(B)”中运行Burp Suite Pro并开启中间人代理，监听任意动态端口N(1024～65535之间端口)；
(2-4)在A中配置流量转发策略，将定制2G/4G基站中的数据流量经“基站部署终端(A)”的网卡转发至“流量分析终端(B)”的监听端口N；
(2-5)将智能摄像头和定制2G基站放置在同一屏蔽箱或屏蔽网中，这样智能摄像头可以自动接入定制2G基站中。
(2-6)在“基站部署终端(A)”中查看日志，如果出现注册信息，说明智能摄像头已经接入到定制2G基站中。
(2-7)在“流量分析终端(B)”中查看Burp Suite Pro记录，正常显示数据流量说明流量分析功能可正常运行。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述基于通用软件无线电外设USRP的物联网设备流量分析装置包括：定制2G基站、定制4G基站、基站部署终端和流量分析终端；其中，所述基站部署终端部署有基站程序、并分别与所述定制2G基站与所述定制4G基站相连接、以及与所述流量分析终端部署在同一个网络系统中；
所述定制2G基站，用于与2G类型对应的第一待测物联网设备建立连接，所述定制2G基站与所述第一待测物联网设备位于同一屏蔽箱或屏蔽网中，并获取所述第一待测设备对应的第一数据流量，以及将所述第一数据流量发送至所述基站部署终端；
所述定制4G基站，用于与4G类型对应的第二待测物联网设备建立连接，并获取所述第二待测设备对应的第二数据流量，以及将所述第二数据流量发送至所述基站部署终端；
所述基站部署终端，用于配置流量转发策略，并通过该流量转发策略将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量转发至所述流量分析终端；
所述流量分析终端，用于运行流量分析工具并开启中间人代理功能，以及接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用所述流量分析工具对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行流量分析。
2.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述基站部署终端通过通用串行总线USB数据口，分别与所述定制2G基站与所述定制4G基站相连接。
3.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述基站部署终端具体用于将所述第一数据流量和/或所述第二数据流量通过自身网卡转发至所述流量分析终端上用于监听数据流量的指定端口。
4.根据权利要求3所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述流量分析终端具体用于通过监听所述指定端口来接收所述第一数据流量和/或所述第二数据流量。
5.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述与2G类型对应的第一待测物联网设备包括：不可更换物联网卡或无法修改移动蜂窝网络配置的设备。
6.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述第一待测物联网设备通过搜索所述定制2G基站的信号、接入所述定制2G基站。
7.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述与4G类型对应的第二待测物联网设备包括：可更换物联网卡并修改移动蜂窝网络配置的设备。
8.根据权利要求7所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述第二待测物联网设备通过插入测试4G白卡并修改移动蜂窝网络配置、接入所述定制4G基站。
9.根据权利要求1所述的基于USRP的物联网设备流量分析装置，其特征在于，所述流量分析终端具体用于通过所述流量分析工具查看所述第一数据流量和/或所述第二数据流量，并利用设定安全分析方式对所述第一数据流量和/或所述第二数据流量进行安全分析。
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