CN113905108A - 一种usb通讯的自定义协议分析装置、系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种USB通信的自定义协议分析装置、系统及其运行方法，本发明在硬件层面上从通用总线协议中提取有效的自定义协议内容，软件层面上结合解密后的自定义协议配置文件对自定义协议内容进行解析，数据加解密模块采用非对称加密方式对数据进行加密，满足对自定义协议的高保密要求，无线通信模块远程无线传送自定义配置文件，实现该自定义协议分析系统远程对工程现场的移动终端进行设置并运行，同时通过实时检测自定义协议内容的异常情况，以确保自定义协议内容出现异常时，对异常出现前的自定义协议内容的回传，以对异常出现前预设时间段内的自定义协议内容进行异常分析，相较于现有的协议分析系统，大幅度提高了协议分析的灵活性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种USB通讯的自定义协议分析装置、系统及其运行方法。
背景技术
通用串行总线 (Universal Serial Bus，USB) 是一种串行总线，该串行总线具有支持热插拔、传输速率高、易于扩展以及使用灵活等优点，被普遍应用在PC、移动设备以及嵌入式IOT等常用电子设备中。该串行总线采用非归零反转编码（Non Return to ZeroInvert, NRZI）的差分信号进行数据传输。通常USB总线在上述电子设备中都会在USB协议的基础上将有效数据打包成带有私有协议的数据包，而私有协议的复杂程度不一，协议内容也各不相同。目前现有的协议分析设备主要针对固定的、通用的协议进行分析，存在灵活度差，无法根据协议变化实现动态分析的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种USB通讯的自定义协议分析装置、系统及其运行方法，本发明提供的协议分析装置主要针对自定义协议进行分析，能够根据不同私有协议的自定义格式及内容进行相应解析，实现动态支持自定义协议配置文件，使得协议分析更为灵活、便捷且协议分析结果更为直观。本发明的具体技术方案如下：
一种USB通讯的自定义协议分析装置，所述USB通讯的自定义协议分析装置包括：数据加解密模块，分别与控制模块和第一无线通信模块连接，用于生成密钥，对第一无线通信模块传输的加密后的自定义协议配置文件进行解密，获取解密后的自定义协议配置文件，并将密钥和/或解密后的自定义协议配置文件传输至控制模块；硬件协议过滤模块，分别与协议解析模块、USB总线的同步输出端口和异步输出端口连接，用于从USB总线输出的通用总线协议内容中提取自定义协议内容并传输至协议解析模块；协议解析模块，分别与控制模块和硬件协议过滤模块连接，用于基于解密后的自定义协议配置文件对自定义协议内容进行解析，获取解析后的自定义协议内容并传输至控制模块；控制模块，分别与数据加解密模块、协议解析模块和显示模块连接，用于接收数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件，将密钥传输至显示模块，将解密后的自定义协议配置文件传输至协议解析模块，接收协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容并传输至显示模块；显示模块，与控制模块连接，用于接收并展示控制模块传输的密钥和/或解析后的自定义协议内容；第一无线通信模块，与数据加解密模块连接，用于实现所述USB通讯的自定义协议分析装置与外部设备之间的信息传输，以接收外部设备传输的加密后的自定义协议配置文件并传输至数据加解密模块。
进一步地，所述数据加解密模块包括第一输入端口和第二输出端口；其中，所述数据加解密模块的第一输入端口与所述第一无线通信模块的输出端连接，用于接收所述第一无线通信模块传输的加密后的自定义协议配置文件；所述数据加解密模块的第二输出端口与所述控制模块连接，用于向所述控制模块传输密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。
进一步地，所述控制模块包括第一输出端口、第二输出端口、第一输入端口和第三输入端口；其中，所述控制模块的第一输入端口与所述协议解析模块连接，用于接收所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第一输出端口与所述协议解析模块连接，用于向所述协议解析模块传输解密后的自定义协议配置文件；所述控制模块的第二输出端口与所述显示模块连接，用于向所述显示模块输出所述数据加解密模块传输的密钥和/或所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第三输入端口与所述数据加解密模块的第二输出端口连接，用于接收所述数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。
进一步地，所述协议解析模块包括第一输出端口、第一输入端口和第二输入端口；其中，所述协议解析模块的第一输出端口与所述控制模块的第一输入端口连接，用于向所述控制模块传输解析后的自定义协议内容；所述协议解析模块的第一输入端口与所述控制模块的第一输出端口连接，用于接收所述控制模块传输的解密后的自定义协议配置文件；所述协议解析模块的第二输入端口与所述硬件协议过滤模块连接，用于接收所述硬件协议过滤模块传输的自定义协议内容。
进一步地，所述硬件协议过滤模块包括第一输入端口、第二输入端口和第三输出端口；其中，所述硬件协议过滤模块的第一输入端口和所述硬件协议过滤模块的第二输入端口分别与所述USB总线的同步输出端口和异步输出端口连接，用于接收所述USB总线输出的通用总线协议内容；所述硬件协议过滤模块的第三输出端口和所述协议解析模块的第二输入端口连接，用于向所述协议解析模块传输从通用总线协议内容中提取的自定义协议内容。
进一步地，所述数据加解密模块采用非对称密钥加密算法，所述数据加解密模块生成的密钥包括公钥和私钥，所述数据加解密模块将生成的公钥传输至所述控制模块，所述控制模块将所述公钥传输至所述显示模块展示，以供外部设备根据公钥对自定义协议配置文件进行加密，所述私钥用于对采用公钥进行加密后的自定义协议配置文件进行解密。
进一步地，所述控制模块还具备缓存功能，用于缓存预设时间段内所述协议分析模块传输的解析后的自定义协议内容。
进一步地，所述控制模块内部设有内容异常约束条件，所述内容异常约束条件用于检测所述控制模块接收的解析后的自定义协议内容是否存在异常。
进一步地，所述控制模块还包括第三输出端口，所述数据加解密模块还包括第二输入端口和第一输出端口，所述控制模块的第三输出端口与所述数据加解密模块的第二输入端口连接，用于在所述控制模块检测到解析后的自定义协议内容存在异常时，所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块；所述数据加解密模块的第一输出端口与所述第一无线通信模块的输入端连接，用于在所述数据加解密模块对预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容进行加密后，将加密后的预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块。
进一步地，所述显示模块包括设置于所述USB通讯的自定义协议分析装置外表面的触控显示面板，所述触控显示面板用于展示密钥和/或解析后的自定义协议内容。
本发明还公开了一种USB通讯的自定义协议分析系统，所述USB通讯的自定义协议分析系统具体包括：
如前所述的USB通讯的自定义协议分析装置，用于接收加密后的自定义协议配置文件并基于自定义协议配置文件从USB总线中获取并展示解析后的自定义协议内容；移动终端，包括第二无线通信模块，用于配置并加密自定义协议配置文件，并将加密后的自定义协议配置文件通过其第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置；USB总线，包括异步端口和同步端口，所述异步端口和所述同步端口分别与所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块连接，用于向所述USB通讯的自定义协议分析装置提供包括有自定义协议内容的通用总线协议；其中，所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端被配置于同一局域网内。
本发明还公开一种USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法，所述运行方法在如前所述的USB通讯的自定义协议分析系统上运行，所述运行方法具体包括：将所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端设置于同一个局域网内；所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块采用非对称加解密算法，生成公钥和私钥；所述移动终端获取所述数据加解密模块生成的公钥，并基于公钥将自定义协议配置文件进行加密，并将加密后的自定义协议配置文件通过所述移动终端的第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块；所述第一无线通信模块将所述加密后的自定义协议配置文件传输至所述数据加解密模块；所述数据加解密模块采用私钥对所述加密后的自定义协议配置文件进行解密，获取解密后的自定义协议配置文件并将解密后的自定义协议配置文件传输至所述控制模块；所述控制模块将所述解密后的自定义协议配置文件传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的协议解析模块；所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块从USB总线的通用总线协议中提取自定义协议内容，并将自定义协议内容传输至所述协议解析模块；所述协议解析模块基于所述解密后的自定义协议配置文件对所述自定义协议内容进行解析，获取解析后的自定义协议内容并将解析后的自定义协议内容传输至所述控制模块；所述控制模块将所述解析后的自定义协议内容传输至所述显示模块，所述显示模块将所述解析后的自定义协议内容展示于其触控显示面板。
进一步地，所述USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法还包括：所述控制模块缓存预设时间段内接收到的所述解析后的自定义协议内容，并实时检测其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容是否存在异常；当所述控制模块检测到其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容存在异常，则所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块，所述数据加解密模块采用公钥对所述控制模块传输的其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容进行加密并将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容通过所述第二无线通信模块传输至所述移动终端。
进一步地，所述移动终端获取所述USB通讯的自定义协议分析系统的数据加解密模块生成的公钥的方法为：所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的控制模块，所述控制模块将公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的显示模块，所述显示模块将公钥展示于其触控显示面板，所述移动终端通过读取触控显示面板获取公钥，或者是，所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将公钥传输至所述移动终端的第二无线通信模块。
本发明实现所述USB通信的自定义协议分析装置在硬件层面上从通用总线协议中提取有效的自定义协议内容，从软件层面上结合解密后的自定义协议配置文件对自定义协议内容进行解析，保障自定义协议内容在获取过程中的实时性、准确性和有效性，同时基于数据加解密模块采用单次有效非对称加密方式对数据进行加密，满足企业级自定义协议的高保密要求，基于无线通信模块远程无线传送自定义配置文件，实现该自定义协议分析系统远程对工程现场的移动终端进行设置并运行，同时通过实时检测自定义协议内容的异常情况，以确保在解析后的自定义协议内容出现异常时，实现对异常出现前的自定义协议内容的回传，以便于能够根据缓存的预设时间段内的自定义协议内容进行异常分析，相较于现有的协议分析系统，本发明大幅度提高了协议分析的灵活性和准确性。
附图说明
图1为本发明一种实施例所述USB通信的自定义协议分析装置的模块示意图。
图2为本发明一种实施例所述USB通信的自定义协议分析系统的模块示意图。
图3为本发明一种实施例所述USB通信的自定义协议分析系统的运行方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下将结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，下面所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。此外还可以理解的是，对于本领域普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容上进行一些设计、制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应理解为本申请公开的内容不充分。
除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或科学术语应当为本申请所属技术领域内普通技术人员所理解的通常意义。本申请所涉及的术语“包含”、“包括”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，如：包含一系列步骤或模块的过程、方法、系统产品或者设备，不限定于已列出的步骤或模块，而是还可以包括没有列出的步骤或模块，或者还可以包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块。
作为本发明一种较优的实施例，本发明的一种实施例中提供了一种USB通讯的自定义协议分析装置，如图1所示，所述USB通讯的自定义协议分析装置包括第一无线通信模块、数据加解密模块、控制模块、显示模块、协议解析模块和硬件协议过滤模块。图1中各个模块之间的箭头和箭头指向仅代表模块与模块之间存在的数据传输和数据传输的方向，并不能根据箭头数量确定模块与模块之间传输的数据种类数量。
需要说明的是，本实施例提供的USB通信的自定义协议分析装置用于根据外部设备自定义协议配置文件对USB总线中提取的自定义协议内容进行解析，以实现动态支持不同自定义协议配置文件解析自定义协议内容，大幅提高协议分析装置的协议分析灵活度。
具体地，所述第一无线通信模块，与所述数据加解密模块连接，用于通过无线通信功能实现所述USB通信的自定义协议分析装置与外部设备之间的信息传输；其中，所述USB通信的自定义协议分析装置与外部设备之间的信息传输包括但不限于所述USB通信的自定义协议分析装置接收外部设备传输的加密后的自定义协议配置文件，或者是所述USB通信的自定义协议分析装置将用于加密自定义协议配置文件的密钥传输至外部设备。需要说明的是，所述外部设备可以是但不限于移动终端或嵌入式IOT等常用电子设备；所述自定义协议配置文件是指用于定义自定义协议内容的传输格式的文件。
具体地，所述数据加解密模块，分别与所述第一无线通信模块和所述控制模块连接，用于生成密钥，所述密钥用于对所述自定义协议配置文件进行加密和/或解密；其中，所述自定义协议配置文件的加密处理流程在外部设备中实现，所述数据加解密模块主要用于采用密钥对加密后的自定义协议配置文件进行解密，且所述数据加解密模块将解密后的自定义协议配置文件传输至所述控制模块。
需要说明的是，所述自定义协议配置文件的加密是基于所述数据加解密模块生成的密钥实现，所述数据加解密模块生成的密钥传输至外部设备的途径可以是但不限于通过第一无线通信模块无线传输至外部设备，或者是通过控制模块传输至所述显示模块，并由显示模块将密钥向外部设备展示。
具体地，所述硬件协议过滤模块，分别与所述协议解析模块和USB总线连接，用于从USB总线输出的通用总线协议内容中过滤提取出自定义协议内容作为有效数据传输至所述协议解析模块。本实施例通过设置硬件协议过滤模块实现该自定义协议分析装置从硬件层对自定义协议内容的处理，滤除通用总线协议内容中无效部分的数据内容，提高该自定义协议分析装置的自定义协议内容分析效率和精准度。
具体地，所述协议解析模块，分别与所述控制模块和所述硬件协议过滤模块连接，用于基于解密后的自定义协议配置文件对所述硬件协议过滤模块提取的自定义协议内容进行解析，以获取解析后的自定义协议内容，并将解析后的自定义协议内容传输至所述控制模块。
具体地，所述控制模块，分别与所述数据加解密模块、所述显示模块和所述协议解析模块连接，用于接收所述数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件，将密钥传输至所述显示模块，将解密后的自定义协议配置文件传输至所述协议解析模块，接收所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容，并将解析后的自定义协议内容传输至显示模块。本实施例中设置的控制模块在所述自定义协议分析装置中作为数据信息传输中转站，用于整合各个模块待处理的数据信息和获取的数据信息，以提高整个协议分析装置的协议分析效率。
具体地，所述显示模块，与所述控制模块连接，用于接收并展示所述控制模块传输的密钥和/或解析后的自定义协议内容。本实施例中在自定义协议分析装置中设置显示模块，使得能够将密钥和/或解析后的自定义协议内容向外部展示，达到更便捷地向外部设备传输密钥，且更为直观地展示协议分析内容的效果。
综上所述，本实施例中提供的自定义协议分析装置通过硬件协议过滤模块实现对USB总线上通用总线协议内容进行硬件层上的自定义协议内容提取，减少自定义协议分析装置对无效数据内容的分析，基于数据加解密模块生成的密钥实现对自定义协议的实时加解密保护，以确保自定义协议配置文件在传送到自定义协议分析装置前的保密，基于第一无线通信模块的无线通信功能实现远程传输自定义协议配置文件，同时由于自定义协议配置文件与自定义协议内容解析为一一配对关系，故基于协议解析模块能够根据不同自定义协议配置对自定义协议内容进行相应解析，达到动态支持自定义协议解析的目的。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述第一无线通信模块包括输出端，所述数据加解密模块包括：第一输入端口和第二输出端口；其中，所述数据加解密模块的第一输入端口与所述第一无线通信模块的输出端连接，用于接收所述第一无线通信模块传输的加密后的自定义协议配置文件；所述数据加解密模块的第二输出端口与所述控制模块连接，用于向所述控制模块传输密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。本实施例中通过端口连接的形式实现所述数据加解密模块从所述第一无线通信模块中获取加密后的自定义协议配置文件，以供所述数据加解密模块利用其生成的密钥对所述加密后的自定义协议配置文件进行解密，并通过数据加解密模块的第二输出端口将解密后的自定义协议配置文件传输至控制模块，以供控制模块进行分配调用。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述控制模块包括第一输出端口、第二输出端口、第一输入端口和第三输入端口；其中，所述控制模块的第一输入端口与所述协议解析模块连接，用于接收所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第一输出端口与所述协议解析模块连接，用于向所述协议解析模块传输解密后的自定义协议配置文件；所述控制模块的第二输出端口与所述显示模块连接，用于向所述显示模块输出所述数据加解密模块传输的密钥和/或所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第三输入端口与所述数据加解密模块的第二输出端口连接，用于接收所述数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。本实施例中通过端口实现所述控制模块与所述协议解析模块、所述显示模块和所述数据加解密模块之间的数据信息传输，需要说明的是本实施例中虽然仅说明了一定的数量的端口但并不代表着所述控制模块仅存在以上端口，所述控制模块除了上述端口还可以存在其他用于传输数据信息的端口。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述协议解析模块包括第一输出端口、第一输入端口和第二输入端口；其中，所述协议解析模块的第一输出端口与所述控制模块的第一输入端口连接，用于向所述控制模块传输解析后的自定义协议内容；所述协议解析模块的第一输入端口与所述控制模块的第一输出端口连接，用于接收所述控制模块传输的解密后的自定义协议配置文件；所述协议解析模块的第二输入端口与所述硬件协议过滤模块连接，用于接收所述硬件协议过滤模块传输的自定义协议内容。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述硬件协议过滤模块包括第一输入端口、第二输入端口和第三输出端口；其中，所述硬件协议过滤模块的第一输入端口和所述硬件协议过滤模块的第二输入端口分别与所述USB总线的同步输出端口和异步输出端口连接，用于接收所述USB总线输出的通用总线协议内容；所述硬件协议过滤模块的第三输出端口和所述协议解析模块的第二输入端口连接，用于向所述协议解析模块传输从通用总线协议内容中提取的自定义协议内容。本实施例中硬件协议过滤模块从通用总线协议内容中过滤提取自定义协议内容，保障通用自定义协议内容在提取过程中的实时性、准确性和有效性。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述数据加解密模块采用非对称密钥加密算法，所述非对称密钥加密算法使用两种密钥：公开密钥（公钥）和私有密钥（私钥），两种密钥分别用于加密和解密，即：若采用公钥对数据进行加密，则需要采用私钥对数据进行解密，反之，若采用私钥对数据进行加密，则需要采用公钥对数据进行解密。在本发明中，所述数据加解密模块生成的密钥包括公钥和私钥，所述数据加解密模块将生成的公钥传输至所述控制模块，所述控制模块将所述公钥传输至所述显示模块展示，以供外部设备根据公钥对自定义协议配置文件进行加密，所述数据加解密模块将生成的私钥用于对采用公钥进行加密后的自定义协议配置文件进行解密。需要说明的是，本实施例中还可以是数据加解密模块将其生成的私钥传输至所述控制模块，所述控制模块将US哦书公钥传输至所述显示模块展示，以供外部设备根据私钥对自定义协议配置文件进行加密，所述数据加解密模块将生成的公钥用于对采用私钥进行解密后的自定义协议配置文件进行解密。本实施例中所述数据加解密模块采用非对称密钥加密算法，所述自定义协议分析装置实现对自定义协议的实时非对称加解密保护。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述控制模块还具备缓存功能，用于缓存预设时间段内所述协议分析模块传输的解析后的自定义协议内容。通过将控制模块设置为具备缓存功能的功能模块，使得控制模块能够缓存预设时间段内的解析后的自定义协议内容，所述预设时间段是根据所述控制模块的缓存空间和实际应用需求设定的，特别地，所述预设时间段可以是但不限于为半小时、一小时、两小时等时间段。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中，所述控制模块内部设有内容异常约束条件，所述内容异常约束条件用于检测所述控制模块接收的解析后的自定义协议内容是否存在异常。需要说明的是，所述内容异常约束条件用于实时检测所述控制模块接收到的解析后的自定义协议内容，当所述控制模块接收到的解析后的自定义协议内容满足内容异常约束条件，则表示所述控制模块接收到的解析后的自定义协议内容存在内容异常情况，本实施例通过在控制模块内部设置内容异常约束条件，实现自定义协议内容异常提示功能。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述控制模块还包括第三输出端口，所述数据加解密模块还包括第二输入端口和第一输出端口，所述控制模块的第三输出端口与所述数据加解密模块的第二输入端口连接，用于在所述控制模块检测到解析后的自定义协议内容存在异常时，所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块；所述数据加解密模块的第一输出端口与所述第一无线通信模块的输入端连接，用于在所述数据加解密模块对预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容进行加密后，将加密后的预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块。本实施例基于内容异常约束条件结合控制模块、数据加解密模块和第一无线通信模块实现异常数据的存储和远程上报，使得外部设备能够直观了解自定义协议内容出现异常前的预设时间段内的自定义协议内容，以便于找出异常数据。
优选地，所述数据加解密模块的第一输出端口还可以以用于将密钥传输至所述第一无线通信模块，以供所述第一无线通信模块将密钥传输至外部设备，以供外部设备对所述自定义协议配置文件进行加密。
需要说明的是，上述各实施例中所述各个模块所包含的端口并不用于限定该模块所具备的的端口数量，也并不用于限定该模块的该一个端口仅可以传输某一指定数据/信息，在本发明中上述实施例中各个模块中传输的不同数据/信息可以通过同一个输出端口输出，也可以通过不同输出端口输出。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述显示模块包括设置于所述USB通讯的自定义协议分析装置外表面的触控显示面板，所述触控显示面板用于展示密钥和/或解析后的自定义协议内容。本实施例中将触控显示面板设置于自定义协议分析装置的外表面，使得该自定义协议分析装置能够通过显示模块向外界展示指定数据/信息，如：公钥或者是解密后的自定义协议内容。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中提供一种USB通讯的自定义协议分析系统，如图2所示，所述USB通讯的自定义协议分析系统具体包括：如前述任一项实施例所述的USB通讯的自定义协议分析装置，用于接收加密后的自定义协议配置文件并基于自定义协议配置文件从USB总线中获取并展示解析后的自定义协议内容；移动终端，包括第二无线通信模块，用于配置并加密自定义协议配置文件，并将加密后的自定义协议配置文件通过其第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置；USB总线，包括异步端口和同步端口，所述异步端口和所述同步端口分别与所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块连接，用于向所述USB通讯的自定义协议分析装置提供包括有自定义协议内容的通用总线协议；其中，所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端被配置于同一局域网内。需要说明的是，将所述自定义协议分析装置与所述移动终端配置于同一局域网内是为了便于所述自定义协议分析装置与所述移动终端之间的通过无线通信传输如：密钥和/或加密后的自定义协议配置文件等数据信息。本实施例中公开的自定义协议分析系统远程无线传送自定义协议配置文件，使得协议分析系统能够远程对工程现场的移动终端进行自定义协议分析。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法在上述实施例提供的USB通讯的自定义协议分析系统上运行，如图3所示，所述运行方法具体包括：将所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端设置于同一个局域网内；所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块采用非对称加解密算法，生成公钥和私钥；所述移动终端获取所述数据加解密模块生成的公钥，基于公钥将自定义协议配置文件进行加密，并将加密后的自定义协议配置文件通过所述移动终端的第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块；所述第一无线通信模块将所述加密后的自定义协议配置文件传输至所述数据加解密模块；所述数据加解密模块采用私钥对所述加密后的自定义协议配置文件进行解密，获取解密后的自定义协议配置文件并将解密后的自定义协议配置文件传输至所述控制模块；所述控制模块将所述解密后的自定义协议配置文件传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的协议解析模块；所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块从USB总线的通用总线协议中提取自定义协议内容，并将自定义协议内容传输至所述协议解析模块；所述协议解析模块基于所述解密后的自定义协议配置文件对所述自定义协议内容进行解析，获取解析后的自定义协议内容并将解析后的自定义协议内容传输至所述控制模块；所述控制模块将所述解析后的自定义协议内容传输至所述显示模块，所述显示模块将所述解析后的自定义协议内容展示于其触控显示面板。
本实施例提供的运行方法实现所述USB通信的自定义协议分析系统从硬件层面上从通用总线协议中提取有效的自定义协议内容，从软件层面上结合解密后的自定义协议配置文件对自定义协议内容进行解析，保障自定义协议内容在获取过程中的实时性、准确性和有效性，同时基于数据加解密模块采用单次有效非对称加密方式对数据进行加密，满足企业级自定义协议的高保密要求，基于无线通信模块远程无线传送自定义配置文件，实现该自定义协议分析系统远程对工程现场的移动终端进行设置并运行，相较于现有的协议分析系统，大幅度提高了协议分析的灵活性和准确性。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法还包括：所述控制模块缓存预设时间段内接收到的所述解析后的自定义协议内容，并实时检测其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容是否存在异常；当所述控制模块检测到其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容存在异常，则所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块，所述数据加解密模块采用公钥对所述控制模块传输的其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容进行加密并将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容通过所述第二无线通信模块传输至所述移动终端。需要说明的是，所述控制模块检测其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容是否存在异常可以是通过提前设置于所述控制模块内的内容异常约束条件，所述内容异常约束条件可以是根据实际自定义协议内容进行异常约束限定的条件，在本实施例中不做限定；所述预设时间段是根据所述控制模块的存储容量、自定义协议解析装置的自定义协议解析效率等多种因素考量后设定的时间长度，所述预设时间段可以是但不限于半小时、一小时或两小时等时间长度。
本实施例缓存预设时间段内的解析后的自定义协议内容，并对解析后的自定义协议内容进行实时异常检测，以确保在所述解析后的自定义协议内容出现异常时，实现对异常出现前的自定义协议内容的回传，以便于能够根据缓存的预设时间段内的自定义协议内容进行异常分析。
基于上述实施例，作为本发明的一种较优实施例，本实施例中所述移动终端获取所述USB通讯的自定义协议分析系统的数据加解密模块生成的公钥的方法为：所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的控制模块，所述控制模块将公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的显示模块，所述显示模块将公钥展示于其触控显示面板，所述移动终端通过读取触控显示面板获取公钥，或者是，所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将公钥传输至所述移动终端的第二无线通信模块。本实施例中所述移动终端获取公钥的手段可以是通过无线通信传输，也可以是通过读取协议分析装置的触控显示面板获取，多种手段实现公钥的读取，使得移动终端获取公钥的方式多样，不受限于网络传输或显示屏显示状况。
需要本领域技术人员注意的是，在本发明的各个实施例中所提及的各个模块仅仅是通过功能划分的模块，在实际应用过程中，上述模块还可以是将一个以上的模块划分为同一个模块，或者将一个模块划分为一个以上的模块。
显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，各个实施例之间的技术方案可以相互结合。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (14)
1.一种USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述USB通讯的自定义协议分析装置包括：
数据加解密模块，分别与控制模块和第一无线通信模块连接，用于生成密钥，对第一无线通信模块传输的加密后的自定义协议配置文件进行解密，获取解密后的自定义协议配置文件，并将密钥和/或解密后的自定义协议配置文件传输至控制模块；
硬件协议过滤模块，分别与协议解析模块、USB总线的同步输出端口和异步输出端口连接，用于从USB总线输出的通用总线协议内容中提取自定义协议内容并传输至协议解析模块；
协议解析模块，分别与控制模块和硬件协议过滤模块连接，用于基于解密后的自定义协议配置文件对自定义协议内容进行解析，获取解析后的自定义协议内容并传输至控制模块；
控制模块，分别与数据加解密模块、协议解析模块和显示模块连接，用于接收数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件，将密钥传输至显示模块，将解密后的自定义协议配置文件传输至协议解析模块，接收协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容并传输至显示模块；
显示模块，与控制模块连接，用于接收并展示控制模块传输的密钥和/或解析后的自定义协议内容；
第一无线通信模块，与数据加解密模块连接，用于实现所述USB通讯的自定义协议分析装置与外部设备之间的信息传输，以接收外部设备传输的加密后的自定义协议配置文件并传输至数据加解密模块。
2.根据权利要求1所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述数据加解密模块包括第一输入端口和第二输出端口；其中，所述数据加解密模块的第一输入端口与所述第一无线通信模块的输出端连接，用于接收所述第一无线通信模块传输的加密后的自定义协议配置文件；所述数据加解密模块的第二输出端口与所述控制模块连接，用于向所述控制模块传输密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。
3.根据权利要求2所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述控制模块包括第一输出端口、第二输出端口、第一输入端口和第三输入端口；其中，所述控制模块的第一输入端口与所述协议解析模块连接，用于接收所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第一输出端口与所述协议解析模块连接，用于向所述协议解析模块传输解密后的自定义协议配置文件；所述控制模块的第二输出端口与所述显示模块连接，用于向所述显示模块输出所述数据加解密模块传输的密钥和/或所述协议解析模块传输的解析后的自定义协议内容；所述控制模块的第三输入端口与所述数据加解密模块的第二输出端口连接，用于接收所述数据加解密模块传输的密钥和/或解密后的自定义协议配置文件。
4.根据权利要求3所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述协议解析模块包括第一输出端口、第一输入端口和第二输入端口；其中，所述协议解析模块的第一输出端口与所述控制模块的第一输入端口连接，用于向所述控制模块传输解析后的自定义协议内容；所述协议解析模块的第一输入端口与所述控制模块的第一输出端口连接，用于接收所述控制模块传输的解密后的自定义协议配置文件；所述协议解析模块的第二输入端口与所述硬件协议过滤模块连接，用于接收所述硬件协议过滤模块传输的自定义协议内容。
5.根据权利要求4所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述硬件协议过滤模块包括第一输入端口、第二输入端口和第三输出端口；其中，所述硬件协议过滤模块的第一输入端口和所述硬件协议过滤模块的第二输入端口分别与所述USB总线的同步输出端口和异步输出端口连接，用于接收所述USB总线输出的通用总线协议内容；所述硬件协议过滤模块的第三输出端口和所述协议解析模块的第二输入端口连接，用于向所述协议解析模块传输从通用总线协议内容中提取的自定义协议内容。
6.根据权利要求1所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述数据加解密模块采用非对称密钥加密算法，所述数据加解密模块生成的密钥包括公钥和私钥，所述数据加解密模块将生成的公钥传输至所述控制模块，所述控制模块将所述公钥传输至所述显示模块展示，以供外部设备根据公钥对自定义协议配置文件进行加密，所述私钥用于对采用公钥进行加密后的自定义协议配置文件进行解密。
7.根据权利要求1所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述控制模块还具备缓存功能，用于缓存预设时间段内所述协议分析模块传输的解析后的自定义协议内容。
8.根据权利要求7所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述控制模块内部设有内容异常约束条件，所述内容异常约束条件用于检测所述控制模块接收的解析后的自定义协议内容是否存在异常。
9.根据权利要求8所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述控制模块还包括第三输出端口，所述数据加解密模块还包括第二输入端口和第一输出端口，所述控制模块的第三输出端口与所述数据加解密模块的第二输入端口连接，用于在所述控制模块检测到解析后的自定义协议内容存在异常时，所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块；所述数据加解密模块的第一输出端口与所述第一无线通信模块的输入端连接，用于在所述数据加解密模块对预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容进行加密后，将加密后的预设时间段内存在异常的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块。
10.根据权利要求1所述的USB通讯的自定义协议分析装置，其特征在于，所述显示模块包括设置于所述USB通讯的自定义协议分析装置外表面的触控显示面板，所述触控显示面板用于展示密钥和/或解析后的自定义协议内容。
11.一种USB通讯的自定义协议分析系统，其特征在于，所述USB通讯的自定义协议分析系统具体包括：
如权利要求1至10任意一项所述的USB通讯的自定义协议分析装置，用于接收加密后的自定义协议配置文件并基于自定义协议配置文件从USB总线中获取并展示解析后的自定义协议内容；
移动终端，包括第二无线通信模块，用于配置并加密自定义协议配置文件，并将加密后的自定义协议配置文件通过其第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置；
USB总线，包括异步端口和同步端口，所述异步端口和所述同步端口分别与所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块连接，用于向所述USB通讯的自定义协议分析装置提供包括有自定义协议内容的通用总线协议；
其中，所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端被配置于同一局域网内。
12.一种USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法在权利要求11所述的USB通讯的自定义协议分析系统上运行，所述运行方法具体包括：
将所述USB通讯的自定义协议分析装置与所述移动终端设置于同一个局域网内；
所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块采用非对称加解密算法，生成公钥和私钥；
所述移动终端获取所述数据加解密模块生成的公钥，并基于公钥将自定义协议配置文件进行加密，并将加密后的自定义协议配置文件通过所述移动终端的第二无线通信模块传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块；
所述第一无线通信模块将所述加密后的自定义协议配置文件传输至所述数据加解密模块；
所述数据加解密模块采用私钥对所述加密后的自定义协议配置文件进行解密，获取解密后的自定义协议配置文件并将解密后的自定义协议配置文件传输至所述控制模块；
所述控制模块将所述解密后的自定义协议配置文件传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的协议解析模块；
所述USB通讯的自定义协议分析装置的硬件协议过滤模块从USB总线的通用总线协议中提取自定义协议内容，并将自定义协议内容传输至所述协议解析模块；
所述协议解析模块基于所述解密后的自定义协议配置文件对所述自定义协议内容进行解析，获取解析后的自定义协议内容并将解析后的自定义协议内容传输至所述控制模块；
所述控制模块将所述解析后的自定义协议内容传输至所述显示模块，所述显示模块将所述解析后的自定义协议内容展示于其触控显示面板。
13.根据权利要求12所述的USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法还包括：
所述控制模块缓存预设时间段内接收到的所述解析后的自定义协议内容，并实时检测其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容是否存在异常；
当所述控制模块检测到其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容存在异常，则所述控制模块将其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述数据加解密模块，所述数据加解密模块采用公钥对所述控制模块传输的其缓存的预设时间段内的解析后的自定义协议内容进行加密并将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容传输至所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将加密后的预设时间段内的解析后的自定义协议内容通过所述第二无线通信模块传输至所述移动终端。
14.根据权利要求12所述的USB通讯的自定义协议分析系统的运行方法，其特征在于，所述移动终端获取所述USB通讯的自定义协议分析系统的数据加解密模块生成的公钥的方法为：所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的控制模块，所述控制模块将公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的显示模块，所述显示模块将公钥展示于其触控显示面板，所述移动终端通过读取触控显示面板获取公钥，或者是，所述USB通讯的自定义协议分析装置的数据加解密模块将生成的公钥传输至所述USB通讯的自定义协议分析装置的第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将公钥传输至所述移动终端的第二无线通信模块。
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