基于物理隔离的数据传输方法技术

本发明专利技术特别涉及一种基于物理隔离的数据传输方法

【技术实现步骤摘要】
基于物理隔离的数据传输方法、存储介质及电子设备


[0001]本专利技术涉及数据传输
，特别涉及一种基于物理隔离的数据传输方法
、
存储介质及电子设备
。

技术介绍

[0002]网络信息安全威胁随着互联网络的快速普及和发展，日益受到有关企业和政府部门的重视
。
在不同安全级别网域间进行高效安全的数据传输，成为了政府
、
军工
、
金融等重要涉密部门的迫切需要
。
由于敏感行业部门所构建的内部网络安全等级较高，数据往往需要跨网域对外传输，以实现不同行业
、
部门间的信息共享
。
在现有技术中，网络防火墙技术已无法全面应对日趋复杂的安全威胁，借助移动加密存储设备进行内
、
外网数据交换效率低下，且无法保证传输过程中的数据外泄
。GAP
技术
(
安全隔离网闸
)
的提出，使得数据可以在不同网域间物理与逻辑隔离的基础上进行可控地自主传输，一定程度上提高了信息交互的效率和安全性
。
然而，该技术无法满足海量数据传输需要
。
此外，数据丢失
、
数据泄漏等因素也严重制约着数据传输的可靠性和安全性
。
因此，有必要探索出一种有效的数据传输方法，既保证安全威胁被有效隔离在内网之外，又能确保数据从内网向外网传输过程中高效
、
及时和完整，从而为电子政务
、/>互联网金融及国家安全等相关行业的高速发展提供有力保障
。
[0003]为了解决上述问题，江苏飞搏软件股份有限公司提出了名为
《
面向物理隔离网络的数据传输方法及数据传输系统
》
（公开号：
CN105847290A
；公布日：
2016
年8月
10
日）的中国专利申请，其包括：前置子系统，前置子系统用于接收内网客户业务系统通过数据接口将要发送的原始业务数据，并将业务数据分拆为多个数据流，并对分拆的数据流进行加密处理，并将数据流转化为可显示的图案信息；成像设备，成像设备用于对图案信息进行显示；拍照设备，拍照设备用于对成像设备上的图案进行拍照；后置子系统，用于接收所述拍照设备发送的图案，并将图案进行解码转化为数据流，并将数据流进行解密
、
合并重组，形成原始业务数据，并通过数据接口发送给外网业务网络系统
。
该数据传输系统可实现数据在不同安全级别的网域间安全
、
高效
、
可靠地传输
。
并且在说明书中，其述及可显示的图案信息是
QR
二维码，二维码本身是由黑色和白色的颜色方块构成的，虽然二维码技术比较成熟，可以快速的将数据流转化成二维码，也可以快速的从二维码中进行解码得到数据流，但此种方案下，数据传输速率非常的慢
。
后来开始有研究人员选用更多的颜色，将二维码变成彩色点阵图像，过多的颜色可以提高单个图像包含的信息容量，但也会带来数据传输错误率提升的问题，因为不同的成像设备
、
不同的拍照设备都会导致图像传输过程中颜色发生变化，因此，继续一种传输速率高且错误率低的数据传输方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于物理隔离的数据传输方法，该方法传输速率高且错误率低
。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于物理隔离的数据传输方法，包括如下步骤：利用预设颜色对待传输数据进行编码得到二维点阵图像并在显示器上进行显示，其中二维点阵图像由单色方块构成；利用拍摄装置拍摄显示器上显示的二维点阵图像；提取二维点阵图像中每个单色方块的颜色，并计算其与预设颜色的色差值，色差值最小的预设颜色即为该单色方块的颜色；根据每个单色方块的颜色进行解码得到待传输数据
。
[0006]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：通过由单色方块构成的二维点阵图像进行数据传输，速率比双色的二维码快很多，每个颜色能表达更多的信息；同时，通过提取每个单色方块的颜色，并将其与所有预设颜色进行色差比较，这样进行解码时，即使显示器
、
拍摄装置以及环境带来了颜色的改变，依然能够可靠且准确的进行解码，抗噪能力和通用性大幅提升
。
附图说明
[0007]图1是本专利技术的流程示意图；图2是二维点阵图像原图；图3是二维点阵图像拍摄图
。
具体实施方式
[0008]下面结合图1至图3，对本专利技术做进一步详细叙述
。
[0009]参阅图1，本专利技术公开了一种基于物理隔离的数据传输方法，包括如下步骤：利用预设颜色对待传输数据进行编码得到二维点阵图像并在显示器上进行显示，其中二维点阵图像由单色方块构成，具体地，单色方块横向
、
纵向排列形成二维点阵图像，编码得到的二维点阵图像如图2所示，其与二维码类似，不过二维码中有定位的区域，且二维码中只有黑白两种颜色，这里的二维点阵图像无需定位区域，且单色方块的颜色可以有很多种
。
利用拍摄装置拍摄显示器上显示的二维点阵图像，拍摄的二维点阵图像如图3所示；提取二维点阵图像中每个单色方块的颜色，并计算其与预设颜色的色差值，色差值最小的预设颜色即为该单色方块的颜色，这一步很关键，由于显示器和拍摄装置的型号差异以及环境光等因素，会导致编码得到的二维点阵图像与拍摄的二维点阵图像颜色发生了细微的变化，并且，这种变化是不确定的
、
随机的，此时仅根据拍摄的二维点阵图像里的单色方块的实际颜色去判断很容易出现解码错误，因此本专利技术中引入了色差值的计算，即计算每个单色方块的实际颜色和预设的所有颜色之间的色差值，并选取色差值最小的预设颜色作为该单色方块对应的颜色；最后再根据每个单色方块的颜色进行解码得到待传输数据
。
[0010]需要注意的是，图2和图3原本是彩色图像，这里是经过了灰度处理后的
。
[0011]通过由单色方块构成的二维点阵图像进行数据传输，速率比双色的二维码快很多，每个颜色能表达更多的信息；同时，通过提取每个单色方块的颜色，并将其与所有预设颜色进行色差比较，这样进行解码时，即使显示器
、
拍摄装置以及环境带来了颜色的改变，依然能够可靠且准确的进行解码，抗噪能力和通用性大幅提升
。
[0012]进一步地，考虑到显示器和拍摄装置的型号差异以及环境光等因素，当我们搭建好数据传输系统以后，显示器
、
拍摄装置以及环境已经确定，此时我们可以挑选合适的色差值计算公式，使得根据该公式进行计算得到的单色方块对应的颜色更加准确
。
具体地，本发
明中提供了两种较为优选的实施方式
。
[0013]实施例一，所述的计算其与预设颜色的色差的步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于物理隔离的数据传输方法，其特征在于：包括如下步骤：利用预设颜色对待传输数据进行编码得到二维点阵图像并在显示器上进行显示，其中二维点阵图像由单色方块构成；利用拍摄装置拍摄显示器上显示的二维点阵图像；提取二维点阵图像中每个单色方块的颜色，并计算其与预设颜色的色差值，色差值最小的预设颜色即为该单色方块的颜色；根据每个单色方块的颜色进行解码得到待传输数据
。2.
如权利要求1所述的基于物理隔离的数据传输方法，其特征在于：所述的计算其与预设颜色的色差的步骤中，通过如下步骤确定色差值计算公式：生成随机序列，按照权利要求1的步骤将随机序列作为待传输数据
、
利用不同的色差值计算公式得到多个解码后的序列；比较解码后的序列和随机序列，确定每个色差值计算公式对应的传输错误比；将传输错误比最低的色差值计算公式作为最终的色差值计算公式
。3.
如权利要求1所述的基于物理隔离的数据传输方法，其特征在于：所述的计算其与预设颜色的色差的步骤中，通过如下步骤确定色差值计算公式：生成随机序列，按照权利要求1的步骤将随机序列作为待传输数据
、
按照如下公式计算色差得到多个解码后的序列：，，，，，，，式中，
L1、a1、b1和
L2、a2、b2分别是待计算的两个像素在
Lab
空间的像素值，
dl
和
dh
是取值范围为
[1,10]
的预设常数；其中每组
dl
和
dh
的取值对应一个解码后的序列；比较解码后的序列和随机序列，确定每组
dl
和
dh
的取值对应的传输错误比；将传输错误比最低的

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉，张健，郭玉刚，张志翔，
申请(专利权)人：合肥高维数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：