EAST远程控制门户系统设计与开发
发布时间：2020-07-25 12:52
【摘要】：随着通信技术和计算机软件技术的快速发展,计算机技术在世界范围的大型核聚变装置(如ITER、DⅢ-D、Alcator C-Mod)的开发与升级中都发挥极其重要的作用,也为世界核技术专家远程进行学术与技术交流提供了支持。EAST作为中国的热核聚变大科学装置,已经发展成为国际上重要的合作实验平台。核聚变实验的物理特性决定热核聚变装置不易接近,因此我们在EAST上建立了支持远程参与的数据服务系统和先进等离子体控制系统,在物理诊断和分析的支持下准实时提供分析数据,采用基于网页的三维可视化技术实现了放电过程的准实时远程可视化显示、关键实验参数的设置和命令验证、远程实验可靠安全登录和安全快速数据分析和获取等功能。EAST远程控制门户系统为整个系统提供网络安全保障,因此开发安全高效的门户系统有着重要的意义。EAST远程控制门户系统关键技术包括基于OpenSSL的数字证书认证技术、基于短信猫的短信发送技术和基于Dlib和OpenCV的人脸识别技术。该系统的主要功能包括用户安全访问、实验数据效验以及用户后台管理等。用户安全访问主要采用IP地址限制、数字证书验证、用户名密码、短信(邮箱)验证码、随机验证码和人脸识别等方式验证用户身份。用户必须在特定的实验室才可以访问远程控制系统,用户可以通过用户名+密码+短信(邮箱)+随机验证码方式登陆,也可以采用人脸识别方式登陆,两种登陆方式既方便用户登陆,又保障了远程控制系统安全。实验数据效验是对用户提交数据进行相应的数据检验,门户系统设计前后端+EAST服务器三层数据效验结构,以保证用户提交数据符合系统要求。用户后台管理主要是给用户提供查看历史实验数据以及自己的权限,并根据需求向管理员提出权限申请服务。远程控制门户系统不仅为EAST提供安全保障,同时也为用户提供了良好的登陆管理功能,改善了用户使用体检,促进了远程控制平台发展。本文的创新点如下:(1)实现基于OpenSSL的数字证书认证和用户登陆管理系统,提供用户登陆认证、数据管理和数据效验功能。(2)建立基于Dlib和OpenCV的自主可控的人脸识别平台,实现了用户人脸识别登陆功能。(3)建立自主可控的邮箱和短信发送平台,为用户提供短信和邮箱验证码发送服务。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL631.24
【图文】：
对远程参与放电实验系统有强烈的需求。随着计算机和网络技术快速发展，２０１３逡逑年张睿瑞等科研人员开发出基于Ｗｅｂ的远程等离子体控制系统并提供给实验人逡逑员试用［６］，如图１．１所示：逡逑远程等离子体控制系统的门户系统主要负责用户身份验证与授权、请求格逡逑式检查和技术数据检查功能ｍ的工作。当远程实验人员使用远程控制系统界面逡逑提交实验数据操作请求后，门户系统将对用户提交的数据进行严格的格式和有逡逑效性检查。远程控制系统将有效的实验请求通过特定端口提交给ＰＣＳ服务进程逡逑或者放电方案管理服务通讯，实现等离子体放电参数的远程设置。同时ＰＣＳ运逡逑行的状态和本地设置参数可实时回馈给远程实验人员并在界面上显示［１】。逡逑目前ＥＡＳＴ远程等离子体控制系统采用ＬＤＡＰ协议对对用户登录进行认逡逑证［ｓ］，安全防护设计相对简单，抵抗外界网络攻击的能力弱。在网络的技术曰益逡逑成熟的今天，黑客对服务器攻击的重点逐步转移到应用系统上［９］，例如Ｗｅｂ站逡逑点。根据Ｇａｒｔｎｅｒ邋Ｇｒｏｕｐ组织调查，全球的信息安全攻击有７５％都发生在Ｗｅｂ应逡逑用层面上。基于Ｗｅｂ开发的ＥＡＳＴ远程等离子体控制系统安全设施越来越难逡逑以应对来自外部的网络攻击，并且远程等离子体控制系统没有给用户提供信息逡逑管理以及管理员管理功能等功能，因此设计开发出具有安全、高效、友好等特点逡逑的提供用户信息管理以及管理员管理功能的门户系统是十分有意义。学习与使逡逑
和ＲＡ注册中心五个部分［３４］，共形成ＣＡ数据库、ＫＭＣ数据以及ＲＡ数据库，数逡逑据库用于保存所有的证书记录，包括有效证书、废弃证书、过期证书等等。具体逡逑如图２．１所示逡逑根ＣＡ系统逡逑一二二０密xO设备逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑壚sh逦＿＿＿逦：，以一逦逦逡逑发布系统逦ｒＡ邋＇１邋ＴＴｔＵ逦ＫＭＣ逡逑碰．ｗｅｂ．邋ｊ－逦，ＣＡｖｋ证中心｝密钥苷理中心逦■逡逑，Ｌ＿．巧广」！１灥备媝备ＫＭ＿数据库逡逑密朽设备逡逑ｒ邋ｍ逡逑ｒａ注朋中心？逦ｍ逡逑—逦密奶设备r溃鲆麇义贤迹玻笔种な橄低辰峁雇煎义细茫林な橄低呈鞘种な橄低吵醮谓⑸瓒ǖ模⑶也欢酝馐褂谩Ｖ挥绣义希保卞义
本文编号：2769853
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL631.24
【图文】：
对远程参与放电实验系统有强烈的需求。随着计算机和网络技术快速发展，２０１３逡逑年张睿瑞等科研人员开发出基于Ｗｅｂ的远程等离子体控制系统并提供给实验人逡逑员试用［６］，如图１．１所示：逡逑远程等离子体控制系统的门户系统主要负责用户身份验证与授权、请求格逡逑式检查和技术数据检查功能ｍ的工作。当远程实验人员使用远程控制系统界面逡逑提交实验数据操作请求后，门户系统将对用户提交的数据进行严格的格式和有逡逑效性检查。远程控制系统将有效的实验请求通过特定端口提交给ＰＣＳ服务进程逡逑或者放电方案管理服务通讯，实现等离子体放电参数的远程设置。同时ＰＣＳ运逡逑行的状态和本地设置参数可实时回馈给远程实验人员并在界面上显示［１】。逡逑目前ＥＡＳＴ远程等离子体控制系统采用ＬＤＡＰ协议对对用户登录进行认逡逑证［ｓ］，安全防护设计相对简单，抵抗外界网络攻击的能力弱。在网络的技术曰益逡逑成熟的今天，黑客对服务器攻击的重点逐步转移到应用系统上［９］，例如Ｗｅｂ站逡逑点。根据Ｇａｒｔｎｅｒ邋Ｇｒｏｕｐ组织调查，全球的信息安全攻击有７５％都发生在Ｗｅｂ应逡逑用层面上。基于Ｗｅｂ开发的ＥＡＳＴ远程等离子体控制系统安全设施越来越难逡逑以应对来自外部的网络攻击，并且远程等离子体控制系统没有给用户提供信息逡逑管理以及管理员管理功能等功能，因此设计开发出具有安全、高效、友好等特点逡逑的提供用户信息管理以及管理员管理功能的门户系统是十分有意义。学习与使逡逑
和ＲＡ注册中心五个部分［３４］，共形成ＣＡ数据库、ＫＭＣ数据以及ＲＡ数据库，数逡逑据库用于保存所有的证书记录，包括有效证书、废弃证书、过期证书等等。具体逡逑如图２．１所示逡逑根ＣＡ系统逡逑一二二０密xO设备逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑壚sh逦＿＿＿逦：，以一逦逦逡逑发布系统逦ｒＡ邋＇１邋ＴＴｔＵ逦ＫＭＣ逡逑碰．ｗｅｂ．邋ｊ－逦，ＣＡｖｋ证中心｝密钥苷理中心逦■逡逑，Ｌ＿．巧广」！１灥备媝备ＫＭ＿数据库逡逑密朽设备逡逑ｒ邋ｍ逡逑ｒａ注朋中心？逦ｍ逡逑—逦密奶设备r溃鲆麇义贤迹玻笔种な橄低辰峁雇煎义细茫林な橄低呈鞘种な橄低吵醮谓⑸瓒ǖ模⑶也欢酝馐褂谩Ｖ挥绣义希保卞义
本文编号：2769853
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