基于二维码的涉密网络数据传输系统设计
发布时间：2022-01-08 06:36
本系统主要面向涉密场景,旨在实现无线移动网络与有线局域网络之间在物理隔离条件下数据的双向传输。系统以二维码图像作为数据传输载体,移动网络采用智能手机作为数据收发节点,局域网采用计算机作为数据收发节点。系统设计有移动网络端数据库和局域网络端数据库,两个数据库表结构完全相同且不直接连接。发送端通过数据库语言筛选出两个数据库之间的差异数据,将其编码为二维码图像显示出来。接收端扫描识别二维码图像得到数据信息,完成收发两端之间数据的传输。
【文章来源】：计算技术与自动化. 2020,39(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统结构示意图
在本系统中，设计了两个数据库，分别用于储存移动网络和局域网的数据信息，其数据库表结构完全相同。由于两个数据库分属于不同的两个网络，随着处理事务的不同，其数据库表中的内容必将产生差异，对于这部分差异数据，则通过本系统设计的二维码图像跨网传输的方式实现同步。依据系统模型特点，数据传输流程主要包括二维码图像的生成与处理、二维码图像的扫描与识别、数据同步与更新3个阶段，如图2所示。传输开始时，首先由发送端读取数据库中的内容，以数据库表字段名为筛选条件筛选出存在差异的数据。其次，发送端将差异数据编码成二维码图像并进行图像灰度化[8]、二值化[9,10]、中值滤波[11,12]等处理，以提高二维码图像扫描识别速率。然后，接收端通过摄像头扫描识别二维码图像并将其中重复扫描的图像剔除。最后，接收端解码二维码图像得到数据信息，将其更新到数据库表相应的字段名内，完成整个数据传输过程。
目前，对于二维码的扫描与识别主要利用网络上开源的二维码编解码工具，包括ZXING和ZBAR两种。ZXING和ZBAR是两个开源的条形码SDK，用以扫描识别条形码和二维码。两者的区别是，ZXING是JAVA实现而ZBAR是C/C++实现，ZBAR不能单独生成二维码，而ZXING既能识别也能生成二维码。经过测试发现，ZBAR的二维码平均解码速度大约是ZXING的2倍，二维码的识别准确率也比ZXING高。因此，本系统重新编写了二维码编解码工具的代码，采用ZBAR识别二维码，采用ZXING生成二维码，并删除了代码中无用的部分，只保留二维码图像编码与解码的部分。系统测试的部分二维码图像如图3所示，部分测试数据如表2所示。在二维码图像采集过程中，由于环境灯光等影响因素，易造成噪声和部分缺失等现象。而QR二维码具备L,M,Q,H四级纠错级别，根据其编码规则[13]，分别可纠错7%,15%,25%和30%的错误码字，越高的纠错级别提供越高的识别准确率，系统可以通过设置相应的纠错级别排除环境灯光等的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种图像去噪方法的比较研究[J]. 齐艳丽. 科技视界. 2019(26)
[2]基于二维码的数据传输系统设计[J]. 陶孙杰,余涛. 计算机科学. 2018(S2)
[3]二维码技术的分析与研究[J]. 凌骁珺,王煜. 电脑知识与技术. 2018(21)
[4]智能手机安全威胁与防护策略[J]. 胡乐瀚. 电子技术与软件工程. 2018(12)
[5]基于数字图像处理的车牌识别技术[J]. 任秋儒. 中国战略新兴产业. 2017(40)
[6]基于二维码的内外网物理隔离环境下的数据交换[J]. 韩林,张春海,徐建良. 计算机科学. 2016(S2)
[7]基于二维码的加密文本信息传递系统设计[J]. 张长胜,韩艳龙,张慧翔,黄兴利,杨鸣坤. 计算机技术与发展. 2016(12)
[8]一种基于大津法改进的图像分割方法[J]. 卜文斌,游福成,李泉,王惠华,段怀锋. 北京印刷学院学报. 2015(04)
[9]改进的中值滤波算法在图像去噪中的应用[J]. 赵高长,张磊,武风波. 应用光学. 2011(04)
[10]电子政务中的物理隔离技术[J]. 张玉英,王芳. 防灾技术高等专科学校学报. 2005(02)
本文编号：3576070
【文章来源】：计算技术与自动化. 2020,39(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统结构示意图
在本系统中，设计了两个数据库，分别用于储存移动网络和局域网的数据信息，其数据库表结构完全相同。由于两个数据库分属于不同的两个网络，随着处理事务的不同，其数据库表中的内容必将产生差异，对于这部分差异数据，则通过本系统设计的二维码图像跨网传输的方式实现同步。依据系统模型特点，数据传输流程主要包括二维码图像的生成与处理、二维码图像的扫描与识别、数据同步与更新3个阶段，如图2所示。传输开始时，首先由发送端读取数据库中的内容，以数据库表字段名为筛选条件筛选出存在差异的数据。其次，发送端将差异数据编码成二维码图像并进行图像灰度化[8]、二值化[9,10]、中值滤波[11,12]等处理，以提高二维码图像扫描识别速率。然后，接收端通过摄像头扫描识别二维码图像并将其中重复扫描的图像剔除。最后，接收端解码二维码图像得到数据信息，将其更新到数据库表相应的字段名内，完成整个数据传输过程。
目前，对于二维码的扫描与识别主要利用网络上开源的二维码编解码工具，包括ZXING和ZBAR两种。ZXING和ZBAR是两个开源的条形码SDK，用以扫描识别条形码和二维码。两者的区别是，ZXING是JAVA实现而ZBAR是C/C++实现，ZBAR不能单独生成二维码，而ZXING既能识别也能生成二维码。经过测试发现，ZBAR的二维码平均解码速度大约是ZXING的2倍，二维码的识别准确率也比ZXING高。因此，本系统重新编写了二维码编解码工具的代码，采用ZBAR识别二维码，采用ZXING生成二维码，并删除了代码中无用的部分，只保留二维码图像编码与解码的部分。系统测试的部分二维码图像如图3所示，部分测试数据如表2所示。在二维码图像采集过程中，由于环境灯光等影响因素，易造成噪声和部分缺失等现象。而QR二维码具备L,M,Q,H四级纠错级别，根据其编码规则[13]，分别可纠错7%,15%,25%和30%的错误码字，越高的纠错级别提供越高的识别准确率，系统可以通过设置相应的纠错级别排除环境灯光等的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种图像去噪方法的比较研究[J]. 齐艳丽. 科技视界. 2019(26)
[2]基于二维码的数据传输系统设计[J]. 陶孙杰,余涛. 计算机科学. 2018(S2)
[3]二维码技术的分析与研究[J]. 凌骁珺,王煜. 电脑知识与技术. 2018(21)
[4]智能手机安全威胁与防护策略[J]. 胡乐瀚. 电子技术与软件工程. 2018(12)
[5]基于数字图像处理的车牌识别技术[J]. 任秋儒. 中国战略新兴产业. 2017(40)
[6]基于二维码的内外网物理隔离环境下的数据交换[J]. 韩林,张春海,徐建良. 计算机科学. 2016(S2)
[7]基于二维码的加密文本信息传递系统设计[J]. 张长胜,韩艳龙,张慧翔,黄兴利,杨鸣坤. 计算机技术与发展. 2016(12)
[8]一种基于大津法改进的图像分割方法[J]. 卜文斌,游福成,李泉,王惠华,段怀锋. 北京印刷学院学报. 2015(04)
[9]改进的中值滤波算法在图像去噪中的应用[J]. 赵高长,张磊,武风波. 应用光学. 2011(04)
[10]电子政务中的物理隔离技术[J]. 张玉英,王芳. 防灾技术高等专科学校学报. 2005(02)
本文编号：3576070
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