CN112613025A - 一种计算机上usb设备和浏览器的通信方法 - Google Patents

一种计算机上usb设备和浏览器的通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法，包括如下步骤：S1：打开浏览器，访问业务系统；S2：运行安全服务程序：S21、启动，开启侦听端口；S22、调用USB设备的驱动api，检查USB设备是否存在以及内部数据是否合法，如果是，进入步骤S23；S23、通过侦听端口接收并解析浏览器发来的数据；S24、根据数据内包含的请求指令，调用USB设备的api，对USB设备进行读写操作；S25、将读写操作的结果与浏览器访问的业务系统进行交互。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过增设一个安全服务程序，负责USB设备接入检测及信息读写操作，浏览器不直接访问USB设备，解决了浏览器的兼容性问题。

Description

一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，特别是涉及一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法。
背景技术
随着网络技术的发展和普及，互联网应用日益壮大，各行各业在经营活动开展过程中，也在不断探索，结合互联网+思维，将原有的内部业务系统逐步迁移到云端运行，如OA、ERP、CMS、CRM、PLM等常见应用软件。通过业务平台云端化，方便组织团队异地协作、随时随地远程办公。
与此同时，基于WEB系统的身份认证安全性，也成为了人们关心的问题。为了保障业务数据在互联网传输过程中的隐私性和完整性，通常会采用基于PKI技术的HTTPS双向认证机制。但是在浏览器端使用的数字证书以及对应私钥的存储，是一个安全隐患点。如果计算机被黑客攻击，证书文件及对应私钥就可能泄露，导致HTTPS双向认证防护机制形同虚设。因此，在某些安全性要求较高的行业应用上，会使用一些专用的物理设备来存储证书和私钥，以阻断黑客攻击。如网上银行的U盾之类产品，通过USB接口接入计算机，应用系统可通过调用此设备专用的驱动API，安全加载证书和私钥用于用户身份认证过程。
由于操作系统对浏览器的本地资源访问有限制，为了接入USB设备，需要针对不同的浏览器采用对应的技术实现方案。如IE浏览器需要使用基于ActiveX技术的OCX控件，封装USB设备的驱动文件，并在HTML脚本中通过调用OCX接口，才能绕过操作系统对浏览器的限制，实现对USB设备的访问。而Chrome浏览器则需要按Google的框架要求实现专门的插件程序，调用ChromeAPI来访问USB设备。
因此，现有技术方案与浏览器绑定非常紧密，一旦需要支持的浏览器增加，就可能需要实现新的接口方案。而且，同一个浏览器也可能在版本更新时，技术要求发生变化，导致旧方案无法兼容新浏览器。例如在IE6下可以使用的OCX控件，升级到IE9就无法使用。因此，跨浏览器时存在的兼容性问题，给云端业务系统的实际推广使用带来很大麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法，通过在计算机构建一个安全服务程序，通过此服务控制USB设备并与浏览器通信，解决浏览器兼容性问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法，包括如下步骤：
S1：打开浏览器，访问业务系统；
S2：运行安全服务程序：
S21、启动，开启侦听端口；
S22、调用USB设备的驱动api，检查USB设备是否存在以及内部数据是否合法，如果是，进入步骤S23；
S23、通过侦听端口接收并解析浏览器发来的数据；
S24、根据数据内包含的请求指令，调用USB设备的api，对USB设备进行读写操作；
S25、将读写操作的结果与浏览器进行交互。
作为优选，在步骤S21中，启动后开启tcp/ip侦听端口，用http协议进行数据解析。
作为优选，所述安全服务程序使用Windows平台下的C++或者C语言开发技术来编写实现，因为打开业务系统的计算机通常为Windows操作系统，所以与安全服务程序之间不会存在运行兼容性问题。
作为优选，在步骤S2中，所述安全服务程序能对USB设备与浏览器的交互数据进行加密处理；所述通信方法还包括步骤S3、浏览器接收到安全服务程序返回的数据后，提交到业务系统进行解密处理；这样即使交互数据被截获，如果没有对应的私钥也无法获得真正的解密数据。
作为优选，所述业务系统的前端脚本访问安全服务程序的URI。
作为优选，在步骤S25中，所述业务系统使用基于异步JavaScript和XML技术的Ajax，实现与安全服务程序通信，并且在交互过程中不需要整体刷新WEB页面。
作为优选，所述安全服务程序所加载的用户证书与所述业务系统加载的用户证书由同一个CA签发，有相同的根证书，由此业务系统根据查验证书来验证身份合法性。
作为优选，所述业务系统与所述安全服务程序通过证书链完成对方的身份合法性校验。
作为优选，所述USB设备中存储有用于验证用户身份的数字证书和对应的私钥。
优选的，所述业务系统为OA、ERP、CMS、CRM或PLM。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过增设一个安全服务程序(本地服务)，以Windows操作系统服务的形式在浏览器端的计算机上运行，负责USB设备接入检测及信息读写操作，并与正在访问业务系统的浏览器进行交互，浏览器不直接访问USB设备，解决了浏览器的兼容性问题；业务系统前端脚本改为访问本地服务URI，避免浏览器兼容性问题，使得业务系统可以在任何浏览器、任何版本上通畅运行；浏览器收到本地服务返回的数据之后，提交到业务系统进行解密处理，保证安全可靠。
附图说明
图1为本发明实施例的通信方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1，一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法，包括如下步骤：
S1：打开浏览器，访问业务系统；所述业务系统可以为如背景技术所述的，为OA、ERP、CMS、CRM、PLM等常见应用软件；
S2：运行安全服务程序：
S21、启动，开启侦听端口；在本实施例中，为开启一个tcp/ip侦听端口，用http协议进行数据解析，并返回响应数据，来实现与浏览器的交互；
S22、调用USB设备的驱动api，检查USB设备是否存在以及内部数据是否合法，如果是(设备存在且数据合法)，进入步骤S23，并设置对应的状态，如初始化成功，设备是否存在等；如果设备不存在或者内部数据不合法时，则可以终止也可以返回S21，或者也可以提醒用户；
S23、通过侦听端口接收并解析浏览器发来的数据，解析成浏览器和USB设备都可读取的请求指令(html形式的http请求)；
S24、根据数据内包含的请求指令，调用USB设备的api，对USB设备进行读写操作；
S25、将读写操作的结果与浏览器进行交互；在此步骤中，安全服务程序可对数据进行加密后与浏览器进行交互；
S3、浏览器接收到安全服务程序返回的数据后，提交到业务系统进行解密处理。
上述的安全服务程序可以使用Windows平台下的C++或者C语言开发技术来编写实现。
为了实现与安全服务程序的交互，在步骤S3中，业务系统的前端脚本访问安全服务程序的URI，如http://127.0.0.1/securityservice。业务系统使用基于异步JavaScript和XML技术的Ajax，在步骤S25中，实现与安全服务程序通信，并且在交互过程中不需要整体刷新WEB页面。
其中，安全服务程序所加载的用户证书与业务系统加载的用户证书由同一个CA签发，有相同的根证书。因此，业务系统与安全服务程序通过证书链完成对方的身份合法性校验，以满足认证过程的安全性需求。
另外，USB设备中存储有用于验证用户身份的数字证书和对应的私钥，并且USB设备具有硬件防护机制，用于保证所存信息的安全性，由于私钥不会以文件形式出现在计算机磁盘上，因此，攻击者无法获取。
安全服务程序能对USB设备与浏览器的交互数据进行加密处理，因此，即时交互数据被截获，但是没有对应的私钥就无法获得真正的解密数据。
由上述步骤可知，由于浏览器端不直接访问USB设备接口，因此，业务系统的前端代码中不存在与浏览器绑定的OCX或插件代码，前端代码不会有兼容性问题。
尽管浏览器与安全服务程序(本地服务)之间的交互数据很容易被截获，但并不影响方案安全性。因为在本地服务处理过程中，可以对交互数据进行加密处理，例如：使用服务端的公钥加密交互，发给浏览器，浏览器提交到业务系统(WEB服务端)，服务端使用自身私钥进行解密后执行业务处理。因此，即时交互数据被截获，但是没有服务端的私钥就无法获得真正的解密数据。
本发明在满足云端业务系统安全需求前提下，实现了良好的兼容性，并消除浏览器未来版本更新时对业务系统带来的影响。对使用者而言，可以自主选择自己喜好的浏览器来操作业务系统，使用体验更佳。对业务应用系统开发商而言，本方案的技术复杂度大大降低，不需要研究OCX和插件等各种兼容机制，同时避免后续兼容性扩展工作量，有效降低整体项目投入成本。

Claims (10)

1.一种计算机上USB设备和浏览器的通信方法，包括如下包括：
S1：打开浏览器，访问业务系统；其特征在于：还包括如下步骤：
S2：运行安全服务程序：
S21、启动，开启侦听端口；
S22、调用USB设备的驱动api，检查USB设备是否存在以及内部数据是否合法，如果是，进入步骤S23；
S23、通过侦听端口接收并解析浏览器发来的数据；
S24、根据数据内包含的请求指令，调用USB设备的api，对USB设备进行读写操作；
S25、将读写操作的结果与浏览器进行交互。
2.根据权利要求1所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：在步骤S21中，启动后开启tcp/ip侦听端口，用http协议进行数据解析。
3.根据权利要求1所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：所述安全服务程序使用Windows平台下的C++或者C语言开发技术来编写实现。
4.根据权利要求1所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：在步骤S2中，所述安全服务程序能对USB设备与浏览器的交互数据进行加密处理；所述通信方法还包括步骤S3、浏览器接收到安全服务程序返回的数据后，提交到业务系统进行解密处理。
5.根据权利要求4所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：在步骤S3中，所述业务系统的前端脚本访问安全服务程序的URI。
6.根据权利要求1所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：在步骤S25中，所述业务系统使用基于异步JavaScript和XML技术的Ajax，实现与安全服务程序通信。
7.根据权利要求6所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：所述安全服务程序所加载的用户证书与所述业务系统加载的用户证书由同一个CA签发，有相同的根证书。
8.根据权利要求7所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：所述业务系统与所述安全服务程序通过证书链完成对方的身份合法性校验。
9.根据权利要求1所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：所述USB设备中存储有用于验证用户身份的数字证书和对应的私钥。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的计算机上USB设备和浏览器的通信方法，其特征在于：所述业务系统为OA、ERP、CMS、CRM或PLM。
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