CN116319105A - 一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据传输管理技术，用于解决现有数据传输管理系统功能单一，对于提高数据传输的可靠性、传输过程的安全性作用微小的问题，具体为一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统；本发明中，信息发送单元在发送信息时对发送的信息来源进行标记，防止信息在传递的过程中发生串码情况所导致的错误；信息校验接收到数据信息后，通过将数据信息中的校验码与校验码序列进行对比，通过数据信息传输时使用的安全隧道与隧道分配信息中的隧道信息进行对比，核验所接收到的信息是否是由信息发送单元所发送；信息校验单元通过对错误信息的统计，智能判断用于传送信息的安全隧道是否出现异常或被劫持。

Description

一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统

技术领域

本发明涉及数据传输管理技术，具体为一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统。

背景技术

由于微电子技术、计算机技术、网络技术的发展，以及机械电子系统向着高度综合化、信息化、智能化方向的发展，促进了机电系统的综合化，机电系统结构已经从设备独立工作的分散式结构转变为设备信息资源共享的综合化系统结构，在机电系统的应用中，数据传输管理作为联络整体设备的主要通道，负责各个元件之间相互协调工作，起到了至关重要的作用；

目前，数据传输过程中缺少管理系统或虽有管理系统，但管理系统功能单一，对于提高数据传输过程中的可靠性收获微小，同时数据传输管理过程中的安全性也得不到保证，限制了设备整体的协调发展；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明中，信息发送单元在发送信息时对发送的信息来源进行标记，使得在最终接收信息时能够将信息的种类与信息来源进行对比，防止信息在传递的过程中发生串码情况所导致的错误；信息校验接收到数据信息后，通过将数据信息中的校验码与校验码序列进行对比、通过数据信息传输时使用的安全隧道与隧道分配信息中的隧道信息进行对比，核验所接收到的信息是否是由信息发送单元所发送；信息校验单元通过对错误信息的统计，智能判断用于传送信息的安全隧道是否出现异常或被劫持，从而及时提醒管理人员对数据传输系统进行维护检修。通过上述单元的综合作用，最大限度的保证了数据信息在多个单元以及多个安全隧道之间传输的安全性，解决现有数据传输管理系统功能单一，对于提高数据传输的可靠性、传输过程的安全性作用微小的问题，而提出一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，包括信息发送单元、校验添加单元、隧道分配单元、信息校验单元和信息接收单元，所述信息发送单元用于获取设备所产生的数据信息，并对数据信息来源进行标记，并将标记后的数据信息发送至校验添加单元；

所述校验添加单元接收信息发送单元所发送的经过标记后的数据信息，并对数据信息进行分段，将分段后的数据信息的每段逐一添加校验码，将添加完校验码的数据信息发送至隧道分配单元，同时将添加的校验码序列同时发送至隧道分配单元；

隧道分配单元接收到校验添加单元发送的数据信息后为该数据信息分配安全隧道，将该数据信息通过安全隧道发送至信息校验单元，同时隧道分配单元根据该数据信息的隧道分配情况生成隧道分配信息，隧道分配单元将校验码序列以及隧道分配信息通过另一隧道发送至信息检验单元，同时隧道分配信息内也包含隧道分配信息自身传递时的隧道分配信息；

所述信息校验单元收到数据信息、校验码序列和隧道分配信息后，对该数据信息的来源隧道、校验码以及信息来源标记进行分析比对，若比对结果正确则生成正常信号并将该数据信息中的校验码剔除后发送至信息接收单元，若出现错误则生成错误信号，并将错误信号发送向信息发送单元，使信息发送单元重新生成信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信息校验单元对数据信息的比对过程如下：

信息校验单元获取隧道分配信息中的隧道分配信息自身传递时的隧道信息，将隧道分配信息以及校验码序列所传递用的隧道与隧道分配信息中的自身隧道信息进行比对，比对正确后，信息校验单元获取该数据信息的来源隧道，将该数据信息的来源隧道与隧道分配信息中的隧道分配情况进行比对，比对正确后再从该数据信息中获取校验码，并获取到校验码序列，并将校验码与校验码序列进行比对，若全部比对正确，则生成正确信号，若存在任意一项比对错误，则生成错误信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信息校验单元每次生成错误信号时，对错误信号累计次数加一，当错误信号在一个周期内的累计次数＞预设的错误次数阈值时，生成通信隧道异常信号，并将通信隧道异常信号同时发送至信息接收单元与信息发送单元。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信息发送单元收到通信隧道异常信号后，向校验添加单元发送验证信息，校验单元收到验证信息后将检验信息发送至隧道分配单元，隧道分配单元将验证信息复制多份后同时从所有安全隧道发出，所述信息校验单元收到验证信息后将所收到的所有验证信息进行比对，并将其中发生错误的验证信息以及该条验证信息传输所使用的安全隧道编号发送至信息接收单元，信息接收单元收到通信隧道异常信号后向管理员设备发出维护检查提醒，同时将发生错误的验证信息所使用的安全隧道编号发送至管理员设备。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信息校验单元在对错误信号进行累计时，将连续出现的错误次数进行累加，若连续出现的错误次数≥预设的连续错误阈值，则生成通信隧道劫持信号，并将通信隧道劫持信号发送至信息接收单元，所述信息接收单元收到通信隧道劫持信号后向管理员的设备发送通信隧道被劫持提醒。

作为本发明的一种优选实施方式，所述信息接收单元在接收到数据信息后，对数据信息以及数据信息中的信息来源标记进行分析，若数据信息的种类与数据信息来源相匹配，则不作出反应，若数据信息的种类与数据信息的来源存在不匹配现象，则生成起始端设备异常信号，并将起始端设备异常信号以及不匹配的数据信息种类发送至管理员的设备。

作为本发明的一种优选实施方式，所述高可靠数据传输管理系统使用方法包括以下步骤：

步骤一：所述信息发送单元在发送信息时对发送的信息来源进行标记，使得在最终接收信息时能够将信息的种类与信息来源进行对比，防止信息在传递的过程中发生串码情况所导致的错误；

步骤二：所述校验添加单元对数据信息进行分段添加校验码，所述隧道分配单元对数据信息进行安全隧道的分配，并在信息校验接收到数据信息后，通过将数据信息中的校验码与校验码序列进行对比、通过数据信息传输时使用的安全隧道与隧道分配信息中的隧道信息进行对比，核验所接收到的信息是否是由信息发送单元所发送，防止安全隧道被劫持从而接收到不属于信息发送单元所发送信息；

步骤三：所述信息校验单元通过对错误信息的统计，智能判断用于传送信息的安全隧道是否出现异常或被劫持，从而及时提醒管理人员对数据传输系统进行维护检修

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，在发送数据信息时对数据信息的来源进行标记，从而使得信息接收单元在最终接收信息时能够将信息的种类与信息来源进行对比，通过对比信息来源是否与信息种类合理或是否相匹配，起到防止信息在传递的过程中发生串码乱码情况所导致的错误。

本发明中，通过对数据信息传输时所使用的安全隧道以及对数据信息中添加校验码的形式，使得信息接收单元在接收信息时能够验证该数据信息来源的安全隧道与隧道分配信息中的安全隧道是否匹配，以及数据信息中的校验码与校验码序列是否匹配，通过多重判断验证来保证信息接收单元所接收到的数据信息是有信息发送单元所发送的，保证信息传递的安全性。

本发明中，通过对错误信息的统计，智能触发验证信息，并将验证信息的对比结果发送至管理员设备，以辅助管理员检测多路安全隧道的通信是否正常，同时通过连续错误的次数，来判断与信息接收单元相连的安全隧道是否被外界劫持或与外界相连，保证数据传输的安全性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

数据传输过程中缺少管理系统或虽有管理系统，但管理系统功能单一，对于提高数据传输过程中的可靠性收获微小，同时数据传输管理过程中的安全性也得不到保证，限制了设备整体的协调发展。

请参阅图1所示，一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，包括信息发送单元、校验添加单元、隧道分配单元、信息校验单元和信息接收单元，信息发送单元用于获取设备所产生的数据信息，并对数据信息来源进行标记，从而在接收数据信息时能够得知该数据信息的来源，便于管理员对数据进行溯源，并将标记后的数据信息发送至校验添加单元；

校验添加单元接收信息发送单元所发送的经过标记后的数据信息，并对数据信息进行分段，将分段后的数据信息的每段逐一添加校验码，校验码能够在后续信息校验单元中起到数据信息防伪的作用，同时由于在数据信息中添加了间隔的码元，起到对数据进行加密的作用，将添加完校验码的数据信息发送至隧道分配单元，同时将添加的校验码序列同时发送至隧道分配单元，校验码序列相当于该数据信息的密钥，因此在发送校验码序列时采用与数据信息不同的安全隧道进行发送；

隧道分配单元接收到校验添加单元发送的数据信息后为该数据信息分配安全隧道，将该数据信息通过分配的安全隧道发送至信息校验单元，同时隧道分配单元根据该数据信息的隧道分配情况生成隧道分配信息，隧道分配单元将校验码序列以及隧道分配信息通过另一隧道发送至信息检验单元，便于信息校验单元根据隧道分配信息对数据信息的传输隧道进行校验，保证数据传输的安全性，同时隧道分配信息内也包含隧道分配信息自身所传递时的自传隧道信息，自传隧道信息内记录了隧道分配信息以及校验码传递时所经过的安全隧道，通过验证隧道分配信息经过的安全隧道是否与隧道分配信息内自传隧道信息相匹配，来确保隧道分配信息是由隧道分配单元所发出，防止外界同时伪造数据信息以及隧道分配信息，信息校验单元收到数据信息、校验码序列和隧道分配信息后，对该数据信息的来源隧道、校验码以及信息来源标记进行分析比对，信息校验单元对数据信息的比对过程如下：

信息校验单元获取隧道分配信息中的隧道分配信息自身传递时的自传隧道信息，将隧道分配信息以及校验码序列所传递用的隧道与隧道分配信息中的自传隧道信息进行比对，确认隧道分配信息以及校验码的来源，比对正确后，信息校验单元获取该数据信息的来源隧道，将该数据信息的来源隧道与隧道分配信息中的隧道分配情况进行比对，确认数据信息的来源是否为隧道分配单元，比对正确后再从该数据信息中获取校验码，并获取到校验码序列，并将校验码与校验码序列进行比对，用于确认数据信息是否来自于校验添加单元，若正确则再对数据信息中的数据种类与信息来源进行匹配比对，确认信息合理性，例如若信息来自传感器，则与来自于传感器相匹配的信息应该为传感器所对应测量参数，若数据信息的种类与数据信息来源相匹配，则不作出反应，若数据信息的种类与数据信息的来源存在不匹配现象，则生成起始端设备异常信号，并将起始端设备异常信号以及不匹配的数据信息种类发送至管理员的设备，若全部比对正确，则生成正确信号，若存在任意一项比对错误，则生成错误信号。

若比对结果正确则生成正常信号并将该数据信息中的校验码剔除后发送至信息接收单元，通过按照校验码序列对校验码进行剔除，完成对数据信息的解密，若对比过程中任意一项出现错误则生成错误信号，并将错误信号发送向信息发送单元，使信息发送单元重新生成信号，并再次经过上述流程进行传送，同时此次传送时采用与前一次不同的安全隧道。

实施例

请参阅图1所示，信息校验单元每次生成错误信号时，对错误信号累计次数加一，当错误信号在一个周期内的累计次数＞预设的错误次数阈值时，生成通信隧道异常信号，并将通信隧道异常信号同时发送至信息接收单元与信息发送单元，信息接收单元与信息发送单元收到隧道异常信号后分别进行不同的处置；

信息发送单元收到通信隧道异常信号后，向校验添加单元发送验证信息，校验添加单元收到验证信息后不对验证信息进行添加校验码，校验单元收到验证信息后将检验信息发送至隧道分配单元，隧道分配单元将验证信息复制多份后同时从所有安全隧道发出，信息校验单元收到验证信息后将所收到的所有验证信息进行比对，通过对比收到的验证信息的差异，验证多路安全隧道是否存在通信异常，并将其中发生错误的验证信息以及该条验证信息传输所使用的安全隧道编号发送至信息接收单元，信息接收单元收到通信隧道异常信号后向管理员设备发出维护检查提醒，同时将发生错误的验证信息所使用的安全隧道编号发送至管理员设备，便于管理员对信息传输的安全隧道进行进一步检修，信息校验单元在对错误信号进行累计时，将连续出现的错误次数进行累加，若存在正确信息，则将连续出现的错误次数进行清零，若连续出现的错误次数≥预设的连续错误阈值，表明存在某安全隧道在持续向信息校验单元发送无法被对比正确的信息或所有安全隧道全部出现传输异常，则生成通信隧道劫持信号，并将通信隧道劫持信号发送至信息接收单元，信息接收单元收到通信隧道劫持信号后向管理员的设备发送通信隧道被劫持提醒，提醒管理人员对设备通信用的安全隧道进行安全性检查。

本发明中，信息发送单元在发送信息时对发送的信息来源进行标记，使得在最终接收信息时能够将信息的种类与信息来源进行对比，防止信息在传递的过程中发生串码情况所导致的错误；信息校验接收到数据信息后，通过将数据信息中的校验码与校验码序列进行对比、通过数据信息传输时使用的安全隧道与隧道分配信息中的隧道信息进行对比，核验所接收到的信息是否是由信息发送单元所发送；信息校验单元通过对错误信息的统计，智能判断用于传送信息的安全隧道是否出现异常或被劫持，从而及时提醒管理人员对数据传输系统进行维护检修。通过上述单元的综合作用，最大限度的保证了数据信息在多个单元以及多个安全隧道之间传输的安全性。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，包括信息发送单元、校验添加单元、隧道分配单元、信息校验单元和信息接收单元，所述信息发送单元用于获取设备所产生的数据信息，并对数据信息来源进行标记，并将标记后的数据信息发送至校验添加单元；

所述校验添加单元接收信息发送单元所发送的经过标记后的数据信息，并对数据信息进行分段，将分段后的数据信息的每段逐一添加校验码，将添加完校验码的数据信息发送至隧道分配单元，同时将添加的校验码序列同时发送至隧道分配单元；

隧道分配单元接收到校验添加单元发送的数据信息后为该数据信息分配安全隧道，将该数据信息通过安全隧道发送至信息校验单元，同时隧道分配单元根据该数据信息的隧道分配情况生成隧道分配信息，隧道分配单元将校验码序列以及隧道分配信息通过另一隧道发送至信息检验单元，同时隧道分配信息内也包含隧道分配信息自身传递时的隧道分配信息；

所述信息校验单元收到数据信息、校验码序列和隧道分配信息后，对该数据信息的来源隧道、校验码以及信息来源标记进行分析比对，若比对结果正确则生成正常信号并将该数据信息中的校验码剔除后发送至信息接收单元，若出现错误则生成错误信号，并将错误信号发送向信息发送单元，使信息发送单元重新生成信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述信息校验单元对数据信息的比对过程如下：

信息校验单元获取隧道分配信息中的隧道分配信息自身传递时的隧道信息，将隧道分配信息以及校验码序列所传递用的隧道与隧道分配信息中的自身隧道信息进行比对，比对正确后，信息校验单元获取该数据信息的来源隧道，将该数据信息的来源隧道与隧道分配信息中的隧道分配情况进行比对，比对正确后再从该数据信息中获取校验码，并获取到校验码序列，并将校验码与校验码序列进行比对，若全部比对正确，则生成正确信号，若存在任意一项比对错误，则生成错误信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述信息校验单元每次生成错误信号时，对错误信号累计次数加一，当错误信号在一个周期内的累计次数＞预设的错误次数阈值时，生成通信隧道异常信号，并将通信隧道异常信号同时发送至信息接收单元与信息发送单元。

4.根据权利要求3所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述信息发送单元收到通信隧道异常信号后，向校验添加单元发送验证信息，校验单元收到验证信息后将检验信息发送至隧道分配单元，隧道分配单元将验证信息复制多份后同时从所有安全隧道发出，所述信息校验单元收到验证信息后将所收到的所有验证信息进行比对，并将其中发生错误的验证信息以及该条验证信息传输所使用的安全隧道编号发送至信息接收单元，信息接收单元收到通信隧道异常信号后向管理员设备发出维护检查提醒，同时将发生错误的验证信息所使用的安全隧道编号发送至管理员设备。

5.根据权利要求3所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述信息校验单元在对错误信号进行累计时，将连续出现的错误次数进行累加，若连续出现的错误次数≥预设的连续错误阈值，则生成通信隧道劫持信号，并将通信隧道劫持信号发送至信息接收单元，所述信息接收单元收到通信隧道劫持信号后向管理员的设备发送通信隧道被劫持提醒。

6.根据权利要求1所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述信息接收单元在接收到数据信息后，对数据信息以及数据信息中的信息来源标记进行分析，若数据信息的种类与数据信息来源相匹配，则不作出反应，若数据信息的种类与数据信息的来源存在不匹配现象，则生成起始端设备异常信号，并将起始端设备异常信号以及不匹配的数据信息种类发送至管理员的设备。

7.根据权利要求1～6任意一条所述的一种基于多路安全隧道的高可靠数据传输管理系统，其特征在于，所述高可靠数据传输管理系统使用方法包括以下步骤：

步骤一：所述信息发送单元在发送信息时对发送的信息来源进行标记，使得在最终接收信息时能够将信息的种类与信息来源进行对比，防止信息在传递的过程中发生串码情况所导致的错误；

步骤二：所述校验添加单元对数据信息进行分段添加校验码，所述隧道分配单元对数据信息进行安全隧道的分配，并在信息校验接收到数据信息后，通过将数据信息中的校验码与校验码序列进行对比、通过数据信息传输时使用的安全隧道与隧道分配信息中的隧道信息进行对比，核验所接收到的信息是否是由信息发送单元所发送，防止安全隧道被劫持从而接收到不属于信息发送单元所发送信息；

步骤三：所述信息校验单元通过对错误信息的统计，智能判断用于传送信息的安全隧道是否出现异常或被劫持，从而及时提醒管理人员对数据传输系统进行维护检修。

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