一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，通過將待傳輸文件分割為多個原始數(shù)據(jù)塊，對原始數(shù)據(jù)塊進行編碼，生成相應的二維碼圖像，通過讀取二維碼圖像并解碼，實現(xiàn)信息交換。按照本發(fā)明在物理隔離的兩臺計算機間進行信息交換，所傳遞的信息對用戶是完全透明的，并且無需使用任何光盤進行傳遞。由于二維碼本身包含了糾錯機制，傳輸數(shù)據(jù)時很少出現(xiàn)校驗錯誤。單次能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量與所使用的二維碼編碼方式、顯示器、顯卡和數(shù)碼相機的分辨率密切相關，每秒能夠進行的傳輸次數(shù)與所采用的相機攝像速率有關。
【專利說明】一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于計算機之間信息交換方法，具體為一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，適用于信息安全要求較高場合在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間進行信息交換。
【背景技術】
[0002]在信息安全要求較高的場合，重要信息計算機(如保密計算機)與普通計算機之間實行物理隔離，進行信息交換時需要采用一次性的讀寫光盤。例如，由A計算機將信息傳遞到B計算機時(不論是保密機到普通機，還是普通機到保密機)，需要將A計算機內(nèi)待傳遞的信息刻錄成光盤，然后在B計算機上讀取。目前所采用的光盤刻錄軟件通常都是屬于商業(yè)軟件，源代碼不可見，容易存在信息安全隱患，這是該方法最大的問題。此外，該方法每傳遞一次需要進行一次光盤刻錄，很多情況下單次傳遞的信息較少，容易造成浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的技術問題
[0004]針對現(xiàn)有的采用一次性讀寫光盤進行信息交換的方法容易造成浪費，且光盤刻錄軟件的內(nèi)部工作機制不透明，容易存在安全隱患的問題，本發(fā)明提出了一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，不需要使用一次性讀寫光盤進行信息交換，其信息交換方法對用戶是透明的。
[0005]技術方案
[0006]本發(fā)明提出的一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，其核心是利用二維碼圖像在兩臺計算機之間進行信息交換。
[0007]本發(fā)明的技術方案為:
[0008]所述一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，其特征在于:采用以下步驟:
[0009]步驟1:取計算機A中待傳輸文件的文件名作為編號為O的原始數(shù)據(jù)塊；將待傳輸文件的文件內(nèi)容分解成M個原始數(shù)據(jù)塊，編號為I~M，第I~M-1個原始數(shù)據(jù)塊的大小為n-4個字節(jié)，第M個原始數(shù)據(jù)塊的大小為N-(n-4) (M-1)個字節(jié)，其中N為待傳輸文件的文件內(nèi)容的字節(jié)數(shù)，η為單幅二維碼圖像所能存儲的最大字節(jié)數(shù)；
[0010]步驟2:對于步驟I得到的Μ+1個原始數(shù)據(jù)塊，分別依次執(zhí)行如下步驟:
[0011]步驟2.1:計算序號m的原始數(shù)據(jù)塊的CRC-16校驗碼，得到長度為2個字節(jié)的CRC-16校驗碼，其中m=0, I, 2，…，M ;
[0012]步驟2.2:根據(jù)序號m的原始數(shù)據(jù)塊生成長度為P個字節(jié)的待傳輸數(shù)據(jù)塊，其中當m=0時，P等于待傳輸文件的文件名長度加4,當m=l~M-1時，p=n,當m=M時，p=N_(n_4)(M-1)+4 ;待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第I~2個字節(jié)表示剩余的待傳輸數(shù)據(jù)塊數(shù)f，對于第O~M個待傳輸數(shù)據(jù)塊，f=M，M-l，M-2，…，O ;待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第3~4個字節(jié)表示步驟2.1生成的序號m的原始數(shù)據(jù)塊的CRC-16校驗碼；待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第5?p個字節(jié)表示序號m的原始數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)；
[0013]步驟2.3:根據(jù)步驟2.2得到的待傳輸數(shù)據(jù)塊生成其對應的二維碼圖像；
[0014]步驟2.4:將步驟2.3生成的二維碼圖像在計算機A的顯示器上顯示；
[0015]步驟2.5:計算機B連接的數(shù)碼相機獲取計算機A屏幕上顯示的二維碼圖像；
[0016]步驟2.6:計算機B對步驟2.5獲得的二維碼圖像進行解碼處理，得到長度為P字節(jié)的字符串；
[0017]步驟2.7:對于步驟2.6解碼得到的字符串，計算機B計算其第5?p字節(jié)對應的CRC-16校驗碼，如果校驗碼與步驟2.6得到的字符串的第3?4字節(jié)相同，表明信息正確，否則表明信息錯誤；
[0018]步驟2.8:如果步驟2.7對比結果表明信息正確，生成內(nèi)容為“0K”的二維碼顯示在計算機B的屏幕上，并將步驟2.6得到的字符串的第5?P字節(jié)作為第m個文件數(shù)據(jù)塊；如果步驟2.7對比結果表明信息錯誤，生成內(nèi)容為“ERROR”的二維碼顯示在計算機B的屏眷上;
[0019]步驟2.9:計算機A連接的數(shù)碼相機獲取計算機B屏幕上顯示的二維碼圖像；
[0020]步驟2.10:計算機A對步驟2.9獲得的二維碼圖像進行識別，如果內(nèi)容為“0K”表明傳輸成功，則回到步驟2.1開始處理第m+1個待傳輸數(shù)據(jù)塊；如果內(nèi)容為“ERROR”表明傳輸錯誤，則回到步驟2.4，在計算機A的顯示器上重新顯示步驟2.3生成的二維碼圖像；
[0021]步驟3:當計算機B接收到的文件數(shù)據(jù)塊數(shù)量為M+1時，表明傳輸完畢；計算機B將得到的第I?M個文件數(shù)據(jù)塊順序連接起來，得到由計算機A傳輸?shù)奈募?nèi)容；第0個文件數(shù)據(jù)塊為文件名。
[0022]有益效果
[0023]按照本發(fā)明在物理隔離的兩臺計算機間進行信息交換，所傳遞的信息對用戶是完全透明的，并且無需使用任何光盤進行傳遞。由于二維碼本身包含了糾錯機制，傳輸數(shù)據(jù)時很少出現(xiàn)校驗錯誤。單次能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量與所使用的二維碼編碼方式、顯示器、顯卡和數(shù)碼相機的分辨率密切相關，每秒能夠進行的傳輸次數(shù)與所采用的相機攝像速率有關。經(jīng)過測算，當計算機顯示分辨率設為1920*1080、數(shù)碼相機分辨率為3648*2736、采用QR編碼時，每幅圖像最大可傳輸177180字節(jié)數(shù)據(jù)。相機采集速率為60幀/秒時，每秒則可以傳輸30次。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1兩臺計算機的對應關系；
[0025]圖2待傳輸數(shù)據(jù)塊結構；
[0026]圖3本方法流程圖；
[0027]圖4待傳輸數(shù)據(jù)塊O對應的二維碼；
[0028]圖5待傳輸數(shù)據(jù)塊I對應的二維碼；
[0029]圖6待傳輸數(shù)據(jù)塊2對應的二維碼；
[0030]圖7解碼校驗正確時反饋的二維碼；
[0031]圖8解碼校驗錯誤時反饋的二維碼?！揪唧w實施方式】
[0032]下面結合具體實施例描述本發(fā)明:
[0033]本實施例中需要傳輸?shù)奈募Q為“愚公移山.txt”，文件內(nèi)容如下:
[0034]太行，王屋二山，方七百里，高萬仞，本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰:“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？ ”雜然相許。其妻獻疑曰:“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？ ”雜曰:“投諸渤海之尾，隱土之北?！彼炻首訉O荷擔者三夫，叩石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。河曲智叟笑而止之曰:“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？ ”北山愚公長息曰:“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無窮匱也，而山不加增，何苦而不平？ ”河曲智叟亡以應。操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。
[0035]本實施例中，單個二維碼圖片最大可存儲400字節(jié)數(shù)據(jù)。
[0036]計算機A中，原始數(shù)據(jù)塊O的內(nèi)容為“愚公移山.txt”；
[0037]原始數(shù)據(jù)塊I的內(nèi)容如下，共396字節(jié):
[0038]太行，王屋二山，方七百里，高萬仞，本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰:“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？ ”雜然相許。其妻獻疑曰:“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？ ”雜曰:“投諸渤海之尾，隱土之北?！彼炻首訉O荷擔者三夫，叩石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。
[0039]原始數(shù)據(jù)塊2的內(nèi)容如下，共376字節(jié):
[0040]河曲智叟笑而止之日:“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？ ”北山愚公長息曰:“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無窮匱也，而山不加增，何苦而不平？ ”河曲智叟亡以應。操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。
[0041 ] 原始數(shù)據(jù)塊O的CRC16校驗碼0x803A ；
[0042]原始數(shù)據(jù)塊I的CRC16校驗碼0x34C8 ；
[0043]原始數(shù)據(jù)塊2的CRC16校驗碼0x3B01。
[0044]待傳輸數(shù)據(jù)塊O的內(nèi)容為(由于前四個字節(jié)不一定為可見字符，因此用十六進制表示):0x020x000x3A0x80 愚公移山.txt
[0045]待傳輸數(shù)據(jù)塊I的內(nèi)容:
[0046]0x01 0x00 0xC8 0x34太行，王屋二山，方七百里，高萬仞，本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰:“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？ ”雜然相許。其妻獻疑曰:“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？ ”雜曰:“投諸渤海之尾，隱土之北。”遂率子孫荷擔者三夫，叩石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。
[0047]待傳輸數(shù)據(jù)塊2的內(nèi)容:
[0048]0x00 0x00 0x01 0x3B河曲智叟笑而止之曰:“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？ ”北山愚公長息曰:“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無窮匱也，而山不加增，何苦而不平？ ”河曲智叟亡以應。操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。
[0049]待傳輸數(shù)據(jù)塊的二維碼圖像(采用QR編碼，糾錯能力L級)如圖4?6所示。
[0050]計算機B解碼校驗正確時得到的3個文件數(shù)據(jù)塊依次如下:
[0051]0x00 0x02 0x3A 0x80 愚公移山.txt
[0052]0x00 0x01 0xC8 0x34太行，王屋二山，方七百里，高萬仞，本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰:“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？ ”雜然相許。其妻獻疑曰:“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？ ”雜曰:“投諸渤海之尾，隱土之北。”遂率子孫荷擔者三夫，叩石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。
[0053]0x00 0x00 0x01 0x3B河曲智叟笑而止之曰:“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？ ”北山愚公長息曰:“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無窮匱也，而山不加增，何苦而不平？ ”河曲智叟亡以應。操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。
[0054]計算機B反饋給計算機A的“0K”和“ERROR”信息分別見圖7和圖8。
[0055]計算機B最后得到的文件名為“愚公移山.txt”，文件內(nèi)容如下:
[0056]太行，王屋二山，方七百里，高萬仞，本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰:“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？ ”雜然相許。其妻獻疑曰:“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？ ”雜曰:“投諸渤海之尾，隱土之北?！彼炻首訉O荷擔者三夫，叩石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。河曲智叟笑而止之曰:“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？ ”北山愚公長息曰:“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無窮匱也，而山不加增，何苦而不平？ ”河曲智叟亡以應。操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。
【權利要求】
1.一種在實現(xiàn)物理隔離的計算機之間交換信息的方法，其特征在于:采用以下步驟:步驟1:取計算機A中待傳輸文件的文件名作為編號為O的原始數(shù)據(jù)塊；將待傳輸文件的文件內(nèi)容分解成M個原始數(shù)據(jù)塊，編號為I~M，第I~M-1個原始數(shù)據(jù)塊的大小為n-4個字節(jié)，第M個原始數(shù)據(jù)塊的大小為N-(n-4) (M-1)個字節(jié)，其中N為待傳輸文件的文件內(nèi)容的字節(jié)數(shù)，η為單幅二維碼圖像所能存儲的最大字節(jié)數(shù)； 步驟2:對于步驟I得到的Μ+1個原始數(shù)據(jù)塊，分別依次執(zhí)行如下步驟: 步驟2.1:計算序號m的原始數(shù)據(jù)塊的CRC-16校驗碼，得到長度為2個字節(jié)的CRC-16校驗碼，其中111=0，1，2，...^; 步驟2.2:根據(jù)序號m的原始數(shù)據(jù)塊生成長度為P個字節(jié)的待傳輸數(shù)據(jù)塊，其中當m=0時，P等于待傳輸文件的文件名長度加4,當m=l~M-1時，p=n,當m=M時，p=N_(n_4)(M-1)+4 ;待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第I~2個字節(jié)表示剩余的待傳輸數(shù)據(jù)塊數(shù)f，對于第O~M個待傳輸數(shù)據(jù)塊，f=M，M-l，M-2，…，O ;待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第3~4個字節(jié)表示步驟2.1生成的序號m的原始數(shù)據(jù)塊的CRC-16校驗碼；待傳輸數(shù)據(jù)塊中的第5~p個字節(jié)表示序號m的原始數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)； 步驟2.3:根據(jù)步驟2.2得到的待傳輸數(shù)據(jù)塊生成其對應的二維碼圖像； 步驟2.4:將步驟2.3生成的二維碼圖像在計算機A的顯示器上顯示； 步驟2.5:計算機B連接的數(shù)碼相機獲取計算機A屏幕上顯示的二維碼圖像； 步驟2.6:計算機B對步驟2.5獲得的二維碼圖像進行解碼處理，得到長度為P字節(jié)的字符串； 步驟2.7:對于步驟2.6解碼得到的字符串，計算機B計算其第5~P字節(jié)對應的CRC-16校驗碼，如果校驗碼與步驟2.6`得到的字符串的第3~4字節(jié)相同，表明信息正確，否則表明信息錯誤； 步驟2.8:如果步驟2.7對比結果表明信息正確，生成內(nèi)容為“0K”的二維碼顯示在計算機B的屏幕上，并將步驟2.6得到的字符串的第5~P字節(jié)作為第m個文件數(shù)據(jù)塊；如果步驟2.7對比結果表明信息錯誤，生成內(nèi)容為“ERROR”的二維碼顯示在計算機B的屏幕上；步驟2.9:計算機A連接的數(shù)碼相機獲取計算機B屏幕上顯示的二維碼圖像； 步驟2.10:計算機A對步驟2.9獲得的二維碼圖像進行識別，如果內(nèi)容為“0K”表明傳輸成功，則回到步驟2.1開始處理第m+1個待傳輸數(shù)據(jù)塊；如果內(nèi)容為“ERROR”表明傳輸錯誤，則回到步驟2.4，在計算機A的顯示器上重新顯示步驟2.3生成的二維碼圖像； 步驟3:當計算機B接收到的文件數(shù)據(jù)塊數(shù)量為M+1時，表明傳輸完畢；計算機B將得到的第I~M個文件數(shù)據(jù)塊順序連接起來，得到由計算機A傳輸?shù)奈募?nèi)容；第0個文件數(shù)據(jù)塊為文件名。
【文檔編號】G06F13/38GK103729323SQ201410001008
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】呂翔, 李江, 陳劍, 劉佩進, 魏祥庚 申請人:西北工業(yè)大學