一种不同网络间数据安全交换系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种不同网络间数据安全交换系统及其方法，涉及信息安全技术。本系统是：交换主机分别通过USB线缆与源网络主机和目标网络主机连通。本方法是：①安全登陆到交换主机；②配置交换主机虚拟USB设备及文件系统；③切换并登陆到源网络主机；④对源网络主机数据交换文件拷贝复制到虚拟USB盘符中；⑤切换并登陆到目标网络主机；⑥在目标网络主机将虚拟USB盘符中文件拷贝到指定位置；⑦拷贝结束后，系统手动或者自动切换到交换主机界面，交换主机内存数据自动清除。本发明专利技术达到了数据安全隔离作用；减少了外部中转存储介质丢失和病毒入侵等安全隐患；保护了中转存储介质的安全性；适用于不同网络主机文件的交换拷贝。

【技术实现步骤摘要】
一种不同网络间数据安全交换系统及其方法
本专利技术涉及信息安全技术，尤其涉及一种不同网络间数据安全交换系统及其方法。
技术介绍
TCP/IP技术的普及使用给人们带来了极大资源共享便利，同时也带来了黑客入侵、信息泄密等一系列网络安全问题。一方面，公安及政务等系统需要经常满足不同网络之间进行信息共享要求，解决信息孤岛的问题。另一方面，也要在信息系统开放的同时防止核心涉密网络遭受外部攻击，导致信息外泄。为了保护不同网络资源的安全，通常会实施两个网段之间的物理隔离。现有的网络安全隔离主要有以下2种方式：1、通过隔离卡技术将硬盘分为两个分区分别与不同的网络相连，但每次只能与一个网络相连，该方案需要进行系统切换，数据交换切换效率低下；2、通过网闸技术在两个系统之间设立数据缓冲区，通过电子开关的快速切换实现两个不同网段的数据交换，但隔离硬件在网络间实现数据交换时，实际上也同时连通了该进行数据交换的网络，存在安全隐患，而且安全网闸的三个设备都必须为大容量存储设备，导致网络安全隔离成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种不同网络间数据安全交换系统及其方法；实现不同网络在隔离情况下进行数据交换，保证不同网络间数据交换的安全性，降低网络安全的成本；本专利技术的目的是这样实现的：一、不同网络间数据安全交换系统(简称系统)本系统由交换主机、源网络主机和目标网络主机组成；交换主机分别通过USB线缆与源网络主机和目标网络主机连通。二、不同网络间数据安全交换方法(简称方法)本方法是在交换主机上分别配置两个虚拟USB设备，并通过格式化后，使源网络主机和目标网络主机能够分别访问其对应USB盘符；数据交换从源网络主机交换文件拷贝到其对应虚拟USB设备中，交换主机内部将所述的虚拟USB设备交换文件自动中转到另一个虚拟USB设备中，最终使目标网络主机将其对应的虚拟USB设备中交换文件拷贝到指定位置；本方法包括下列步骤：①安全登陆到交换主机；②配置交换主机虚拟USB设备及文件系统；③切换并登陆到源网络主机；④对源网络主机数据交换文件拷贝复制到虚拟USB盘符中；⑤切换并登陆到目标网络主机；⑥在目标网络主机将虚拟USB盘符中文件拷贝到指定位置；⑦拷贝结束后，系统手动或者自动切换到交换主机界面，交换主机内存数据自动清除。本专利技术具有下列优点和积极效果：①网络主机间数据拷贝未经过TCP/IP网络，达到了数据安全隔离作用；②通过交换主机内部磁盘进行中转，减少了外部中转存储介质(如外置USB)丢失和病毒入侵等安全隐患；③通过对中转数据进行实时权限及进度管理，保护了中转存储介质的安全性。适用于不同网络主机文件的交换拷贝。附图说明图1是本系统的结构方框图，图中：100—交换主机，200—源网络主机，300—目标网络主机；图2是本系统交换主机的模块交互图，图中：101—USB数据收发处理，102—内存虚拟USB管理，103—ATA/UFI传输处理，104—协议转换及传输，105—内存文件系统，106—内存管理，107—文件拷贝控制；图3是本系统交换主机的内存使用空间图，图中：001—第1虚拟USB空间，002—第1文件系统元数据空间，003—第1文件系统数据空间，004—第2虚拟USB空间，005—第2文件系统元数据空间，006—第2文件系统数据空间；图4是本方法的流程图；图5是本办法步骤④的子流程图。英译汉1、TCP/IP：TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。2、USB：UniversalSerialBus，通用串行总线。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明：一、系统1、总体如图1，本系统由交换主机100、源网络主机200和目标网络主机300组成；交换主机100分别通过USB线缆与源网络主机200和目标网络主机300连通。2、功能部件1)交换主机100所述交换主机100是指具有计算和内置存储能力(内置FLASH介质单元或内置磁盘介质单元)的物理主机，具备USB接口、视频接口和周边必备的鼠标键盘接口，具备KVM多电脑控制器的基本功能(两台或多台电脑主机连接该设备，可以是使用该设备上键盘和鼠标进行切换控制，并且共享显示屏、鼠标和键盘等外设)，并且部署了基本相关的查杀木马病毒软件；具体地说，如图2，交换主机100内嵌的软件模块包括USB数据收发处理101、内存虚拟USB管理102、ATA/UFI传输处理103、协议转换及传输104、内存文件系统105、内存管理106；(1)USB数据收发处理101，负责接收源网络主机200需要交换的数据及将接收到的数据发往目标网络主机300；(2)内存虚拟USB管理102，负责在内存中创建虚拟USB设备；(3)ATA/UFI传输处理103，接收及发送交换数据的USB协议处理模块；(4)协议转换及传输104，负责将ATA/UFI协议数据转化为文件系统系统块设备读写数据流方式；(5)内存文件系统105，是指内存中加载的第1文件系统(识别交换文件的源网络主机文件系统)或第2文件系统(目标网络主机拷贝目录的文件系统)，包含数据拷贝的内存读写问题的空间分配和文件管理功能；(6)内存管理106，负责交换主机拷贝数据临时空间的申请及释放，也包括固定内存的规划使用；进一步，如图3所示的内存空间，本系统这要涉及到第1虚拟USB空间001、第1文件系统元数据空间002、第1文件系统数据空间003、第2虚拟USB空间004、第2文件系统元数据空间005和第2文件系统数据空间006；并且，交换文件是从源网络主机拷贝到第1文件系统数据空间中，再从第1文件系统数据空间拷贝到第2文件系统数据空间中，再由第2文件系统拷贝到目标网络主机目录中；更进一步，为了节省内存空间和进行拷贝进度管理，第1文件系统数据空间和第2文件系统数据空间设置为环形缓冲方式，在进行数据交换过程中，所述文件拷贝控制模块会实时记录文件拷贝进度，当USB虚拟设备未准备好或者读写过程中出现异常，实时记录每个环节的拷贝进度；并且，环形缓冲区内存设置为读写互斥模式，防止内存数据被恶意修改。(7)文件拷贝控制107，负责发起文件同步命令，目的是将第1文件系统中交换数据同步到第2文件系统中。源网络主机200交换文件通过交换主机100将文件中转到目标网络主机300，其交互关系是：USB数据收发处理101接收源网络主机200交换数据，依次通过内存虚拟USB管理102、内存管理106、内存文件系统105获取文件读写句柄；并且USB数据收发处理依次通过ATA/UFI传输处理103、协议转换及传输104、内存文件系统105将文件写到第1文件系统区域(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同网络间数据安全交换系统，其特征在于：由交换主机（100）、源网络主机（200）和目标网络主机（300）组成；交换主机（100）分别通过USB线缆与源网络主机（200）和目标网络主机（300）连通。

【技术特征摘要】
1.一种不同网络间数据安全交换系统，其特征在于：由交换主机(100)、源网络主机(200)和目标网络主机(300)组成；交换主机(100)分别通过USB线缆与源网络主机(200)和目标网络主机(300)连通；所述的交换主机(100)内嵌的软件模块包括USB数据收发处理(101)、内存虚拟USB管理(102)、ATA/UFI传输处理(103)、协议转换及传输(104)、内存文件系统(105)和内存管理(106)；其交互关系是：USB数据收发处理(101)接收源网络主机(200)交换数据，依次通过内存虚拟USB管理(102)、内存管理(106)、内存文件系统(105)获取文件读写句柄；USB数据收发处理(101)依次通过ATA/UFI传输处理(103)、协议转换及传输(104)、内存文件系统(105)将文件写到第1文件系统区域，包括更新第1文件系统元数据区域及第1文件系统数据区中；文件拷贝控制(107)通过内存文件系统(105)及内存管理(106)将交换数据文件从第1文件系统区域中转到第2文件系统区域中。2.基于权利要求1所述系统的不同网络间数据安全交换的方法，其特征在于包括下列步骤：①安全登陆到交换主机；②配置交换主机虚拟USB设备及文件系统；③切换并登陆到源网络主机；④对源网络主机数据交换文件拷贝复制到虚拟USB盘符中；⑤切换并登陆到目标网络主机；⑥在目标网络主机将虚拟USB盘符中文件拷贝到指定位置；⑦拷贝结束后，系统手动或者自动切换到交换主机界面，交换主机内存数据自动清除。3.按权利要求2所述的不同网络间数据安全交换的方法，其特征在于步骤①：所述交换主机拥有自己独立的操作系统，当系统启动加载时交换主机各自完成操作系统的自我引导，其次，源网络主机及目标网络主机完成自由操作系统引导，并且可以通过共享的鼠标键盘进行切换到不同的系统界面；所述的安全登陆，是指通过操作人员同时具备交换主机、源网络主机及目标网络主机的操作权限，即同时通过不同密码登陆或USBKEY方式登陆。4.按权利要求2所述的不同网络间数据安全交换的方法，其特征在于步骤②：所述的虚拟USB设备是指在内存中模拟两个的虚拟USB设备，分别与USB连接的源网络主机及目标网络主机对应；所述的文件系统是指内存中加载源网络主机对应的第1文件系统和目标网络主机对应的第2文件系统相关的超级块等元数据信息，并将两个虚拟设备格式化对应的第1文件系统和第2文件系统；当切换到源网络主机或者目标网络主机后，虚拟USB设备以盘符形式出现；通过源网络主机...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅业龙，王刚，杨波，
申请(专利权)人：武汉烽火众智数字技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42