CN112312620A - 通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法 - Google Patents

通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法 Download PDF

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李振宇
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Abstract

本发明公开了一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源，然后根据所述信号源是否是LED型信号灯，是否进行闪烁，采用多种编码方式对所述信号源进行编码，然后根据所述信号源与所述信号接收设备之间的距离要求，对对应的所述信号接收设备进行安装固定；接着获取安装好后的所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式对所述存储数据进行对应解码，提高数据获取时的隐蔽性。

Description

通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法
技术领域
本发明涉及工控安全技术领域，尤其涉及一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法。
背景技术
随着工业的快速发展，工业生产中使用的计算设备和工控设备越来越多。经过研究调查可知，目前工控领域的关键设备都是处于物理隔离状态，并且行业人员使用的工控计算设备和我们平时使用的计算设备是不同的——工控计算设备都有严格的物理层面的防护，但是这种物理隔离的方式不一定是绝对安全的。
目前国外针对于物理隔离设备的数据获取有很多方式，但都有各自的一些缺陷，如针对于AirHopper只要禁止携带无线电接收器的人进入隔离设备区域就很容易阻止其进行数据获取，针对于Ultrasonic只需要关闭音频输入和输出设备就能够实现防御，针对于侧信道数据获取这种方式比较容易检测，针对于其他类型也可以通过热传感器、物理绝缘等方式进行防御或检测，但是在现实生活中由于隐蔽性低，极其容易暴露数据获取的位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，提高数据获取时的隐蔽性。
为实现上述目的，本发明提供了一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，包括以下步骤：
根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源；
利用多种编码方式对选择出的不同所述信号源进行信息编码；
根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备；
获取所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式进行对应解码。
其中，利用多种编码方式对选择出的不同所述信号源进行信息编码，包括：
判断所述信号源是否为LED型信号灯，若所述信号源为LED型信号灯，则判断是否进行闪烁；
若所述信号源为LCD型信号灯，则利用空域算法，将“1”值分配给设定的屏幕亮度，将“0”值分配给除设定屏幕亮度外的剩余亮度。
其中，若所述信号源为LED型信号灯，则判断是否进行闪烁，包括：
若所述LED型信号灯属于闪烁类型，则获取对应的闪烁频率和时长，将摩斯电码中的"-"分配给获取的时长中大于或等于阈值的第一灯亮时长，将摩斯电码中的"."分配给获取的时长中小于阈值的第二灯亮时长；
若所述LED型信号灯属于亮暗类型，则获取对应的亮暗频率和时长，灯亮为二进制中的“1”，灯暗为二进制中的“0”。
其中，根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备，包括：
根据选择的所述LED型信号灯和所述LCD型信号灯，选择对应的信号接收设备，并根据所述信号源与所述信号接收设备之间的距离要求，对所述信号接收设备进行安装固定。
其中，根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备，还包括：
若安装好后的所述信号接收设备被拆卸或被发现，则启动自毁指令；
若安装好后的所述信号接收设备被移动或遮挡，则执行数据清空指令，清空接收的所有数据。
本发明的一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源，然后根据所述信号源是否是LED型信号灯，是否进行闪烁，采用多种编码方式对所述信号源进行编码，然后根据所述信号源与所述信号接收设备之间的距离要求，对对应的所述信号接收设备进行安装固定；接着获取安装好后的所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式对所述存储数据进行对应解码，提高数据获取时的隐蔽性。
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是本发明提供的一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法的步骤示意图。
图2是本发明提供的一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，本发明提供一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，包括以下步骤：
S101、根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源。
具体的，根据预定的被获取数据的目标，选定工控计算设备。数据获取者首先要拟定数据获取的工控计算设备目标，在选定好工控计算设备后，首先要注意该设备的周围环境，如：监控设备、网络监控、物理防护措施等；其次，要确定所选的工控计算设备的操作系统类型或者工控设备厂商信号；最后，所选的设备应取得相应的数据读取权限。具体情境如下：
情况1：若拟定的工控计算设备为工业设备管理或其他控制及数据管理类计算设备，则优选选定该计算设备。
情况2：若无情况1类的计算设备，则选取工控计算设备，如大工Mac1100PLC、SIMATIC S7-400等。
无论是情况1还是情况2都要确定有相应的数据读取权限以及相关信号灯控制权限。
然后选定信号源。数据获取者选择合适的信号源，信号源要求如下：1、尽量隐蔽，若周围信号灯闪烁，则选择闪烁信号灯作为信号来源，根据信号灯的闪烁来控制信号，若周围信号灯存在亮暗情况，则选择亮暗信号灯作为信号来源，根据信号灯的亮暗来控制信号；2、若周围有常亮可视的电脑屏幕或者计算设备的显示屏幕，则优先选择可视屏幕作为信号来源，根据计算设备的显示屏幕亮度来控制信号，具体控制方式如下：
情况1：针对于LED类型信号灯，则进行PLC编程控制其灯的闪烁或亮暗或闪烁频率。
情况2：针对于LCD类型信号灯，则根据脚本编程控制其屏幕的亮暗或闪烁频率。
S102、利用多种编码方式对选择出的不同所述信号源进行信息编码。
具体的，针对于不同的信号源有不同的信息编码，具体信息编码形式如下：1、针对于普通的LED型信号灯，根据其闪烁与否，暗亮变化明显与否来设定关键信息。若选定的LED信号属于闪烁类型，则获取设定的闪烁频率和时长，灯亮长(时长中大于或等于阈值的第一灯亮时长)为摩斯电码中的"-"，灯亮短(时长中小于阈值的第一灯亮时长)为摩斯电码中的"."；若选定的LED型信号灯属于亮暗类型，则设定其亮暗频率和时长，灯亮为二进制中的"1"，灯暗为二进制中的"0"；2、针对于LCD显示屏幕(LCD型信号灯)，根据空域算法进行变种，将”1”值分配给特定的屏幕亮度，将“0”值分配给不同的亮度来调制采集数据，快速更改屏幕亮度会导致一系列比特位的变化，这些比特位可由指向屏幕的摄像头或者专业的信号接收设备捕获。使用的密文策略具有一定的隐蔽性和欺骗性，能够和周围的环境进行融合，现实环境中很难区分和正常的信号灯运行状态有什么不同，保证了工业数据获取的秘密性。
S103、根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备。
具体的，在确定好信号源以及信息编码后，需要安装信号接收设备，针对于不同的信号源，其信号接收设备的主要功能也有所不同，针对于LED型信号灯闪烁和亮暗类型的信号源，信号接收设备应能清晰记录LED型信号灯的闪烁和亮暗变化；针对于LCD显示屏幕，除了要能够精确识别LCD显示屏幕人眼无法识别的亮度变化外，还要满足信号接收设备与信号源的距离要求，通常需要在8m以内。除了以上要求，信号接收设备还应具有良好的隐蔽性和存储数据的自毁性。具体实施场景如下：
情况1：若信号接收设备发现被非法或强制拆卸，则启动自毁指令，主动烧掉存储芯片。
情况2：若信号接收设备在接收信号时发现被移动、转移或者视野被遮挡，则执行数据清空指令，主动清空所有数据，等待下一次的信号接收。
情况3：若信号接收设备在接收信号时发现被周围环境影响(强光等)应主动调节亮暗，保证信号接收正常。
本发明使用的所述信号接收设备隐蔽性高，功能具有针对性，针对于突发情况还具有自毁能力。
S104、获取所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式进行对应解码。
具体的，在获取信号接收设备中的存储数据中，根据数据量的不同，获取数据的时间也会有所不同，这包括接收设备中的储存大小、将数据存入接收设备的实际长短、取得信号接收设备存储数据的方式以及接收设备存储数据的存在形式。
根据第二步中的信息编码进行解码，具体解码形式如下：1、针对于普通的LED型信号灯，根据其闪烁与否，暗亮变化明显与否来设定关键信息。若选定的LED信号属于闪烁类型，则根据第三步中的编码设定，对应摩斯电码表来进行解码；若选定的LED型信号灯属于亮暗类型，则根据第三步中的编码设定，将所有的“1”和“0”汇总，然后再使用计算机还原数据；2、针对于LCD显示屏幕，根据第三步中的编码设定，，将所有的“1”和“0”汇总，然后再使用计算机还原数据。能够突破物理隔离获取计算设备上的工业数据，并且在不被网络监控和物理防护措施所限制的同时，保证了工业数据获取的隐蔽性。
本发明的一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源，然后根据所述信号源是否是LED型信号灯，是否进行闪烁，采用多种编码方式对所述信号源进行编码，然后根据所述信号源与所述信号接收设备之间的距离要求，对对应的所述信号接收设备进行安装固定；接着获取安装好后的所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式对所述存储数据进行对应解码，提高数据获取时的隐蔽性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据预定目标，选择对应的工控计算设备和信号源；
利用多种编码方式对选择出的不同所述信号源进行信息编码；
根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备；
获取所述信号接收设备中的存储数据，并根据所述编码方式进行对应解码。
2.如权利要求1所述的通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，其特征在于，利用多种编码方式对选择出的不同所述信号源进行信息编码，包括：
判断所述信号源是否为LED型信号灯，若所述信号源为LED型信号灯，则判断是否进行闪烁；
若所述信号源为LCD型信号灯，则利用空域算法，将“1”值分配给设定的屏幕亮度，将“0”值分配给除设定屏幕亮度外的剩余亮度。
3.如权利要求2所述的通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，其特征在于，若所述信号源为LED型信号灯，则判断是否进行闪烁，包括：
若所述LED型信号灯属于闪烁类型，则获取对应的闪烁频率和时长，将摩斯电码中的"-"分配给获取的时长中大于或等于阈值的第一灯亮时长，将摩斯电码中的"."分配给获取的时长中小于阈值的第二灯亮时长；
若所述LED型信号灯属于亮暗类型，则获取对应的亮暗频率和时长，灯亮为二进制中的“1”，灯暗为二进制中的“0”。
4.如权利要求3所述的通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，其特征在于，根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备，包括：
根据选择的所述LED型信号灯和所述LCD型信号灯，选择对应的信号接收设备，并根据所述信号源与所述信号接收设备之间的距离要求，对所述信号接收设备进行安装固定。
5.如权利要求4所述的通过控制光信号的物理隔离设备中的工业数据获取方法，其特征在于，根据不同的所述信号源安装对应的不同的信号接收设备，还包括：
若安装好后的所述信号接收设备被拆卸或被发现，则启动自毁指令；
若安装好后的所述信号接收设备被移动或遮挡，则执行数据清空指令，清空接收的所有数据。
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