基于RFID的移動存儲載體安全管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　1 引言

　　目前，許多機關(guān)、公司和企業(yè)部門普遍采用移動存儲管理系統(tǒng)來控制各種移動存儲載體的使用。移動存儲管理系統(tǒng)的主要功能是對移動存儲載體在計算機中的使用進(jìn)行授權(quán)、限值和控制。簡單地說，就是對移動存儲載體中存儲的數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行加密和使用控制，但是并不能解決對移動存儲載體物理介質(zhì)本身的安全管控。

　　基于RFID的移動存儲載體安全管理系統(tǒng)，采用先進(jìn)的RFID(Radio Frequency

　　Identification的縮寫，即射頻識別)技術(shù)、無線檢測技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，有效解決了移動存儲載體違規(guī)攜帶等問題，確保了移動存儲載體物理介質(zhì)安全，并與移動存儲管理系統(tǒng)有機結(jié)合，真正實現(xiàn)了移動存儲載體從內(nèi)到外、從網(wǎng)絡(luò)到物理實體的一體化安全管控。

　　2 系統(tǒng)功能

　　移動存儲載體安全管理系統(tǒng)，通過對粘貼有射頻標(biāo)簽的便攜式計算機、優(yōu)盤、移動硬盤等各類移動存儲載體的使用授權(quán)、綜合查詢和門禁監(jiān)控管理，提高了移動存儲載體的使用安全性，填補了長期以來對移動存儲載體物理介質(zhì)本身缺乏有效技防手段的空白。

　　(1)對移動存儲載體跟蹤定位和身份識別。通過在適當(dāng)位置設(shè)置無線識別基站，能夠在一定范圍內(nèi)對移動存儲載體實施定位跟蹤，當(dāng)移動存儲載體離開規(guī)定范圍時主機產(chǎn)生報警，系統(tǒng)自動登記載體的負(fù)責(zé)人、載體文件信息等級、出入時間等信息，達(dá)到對載體進(jìn)行跟蹤定位和身份識別的目的。

　　(2)有效解決移動存儲載體違規(guī)攜帶問題。通過在重要辦公場所和辦公樓門口設(shè)置門禁檢測系統(tǒng)，配置無線識別基站和監(jiān)控機，對移動存儲載體出入進(jìn)行識別監(jiān)管，若服務(wù)器接收到系統(tǒng)設(shè)置為許可攜帶出門的無線標(biāo)識，系統(tǒng)自動記錄其責(zé)任人、攜帶人、出入時間與卡號等相關(guān)信息;若服務(wù)器接收到系統(tǒng)設(shè)置為嚴(yán)禁攜帶出門的無線標(biāo)識，系統(tǒng)會啟動報警器長嗚，對存儲載體進(jìn)行有效攔截;若服務(wù)器接收到超出授權(quán)期限的無線標(biāo)識，系統(tǒng)也能采取相應(yīng)措施。

　　(3)實現(xiàn)移動存儲載體檢測管理的自動化。將RFID自動識別技術(shù)和計算機信息管理技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)對存儲載體信息數(shù)據(jù)的自動收集、記錄、跟蹤、檢測，無需人工干預(yù)和攔截檢查，堵塞了人為管理漏洞，避免了手工操作失誤，從而提高了移動存儲載體管理效益。

　　3 系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

　　3.1 系統(tǒng)原理

　　RFID無線標(biāo)識系統(tǒng)，是針對近距離或接觸式系統(tǒng)的缺點而發(fā)展出來，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電磁或電磁耦合)的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體所攜帶信息的自動化提取和識別。RFID無線標(biāo)識系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，將無線標(biāo)識附著在待識別物體的表面，無線標(biāo)識中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，識別基站通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當(dāng)無線標(biāo)識進(jìn)入磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息，被識別基站讀取并解碼后送至電腦主機進(jìn)行相關(guān)處理，從而達(dá)到自動識別物體的目的。

　　移動存儲載體安全管理系統(tǒng)通過在筆記本電腦、優(yōu)盤、移動硬盤等載體上粘貼射頻標(biāo)簽，在重要場所和出入位置設(shè)置無線識別基站、門禁檢測設(shè)備，在中心服務(wù)器上安裝管理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，對攜帶有射頻標(biāo)簽的各類移動存儲載體進(jìn)行識別、報警和記錄，對移動存儲載體使用管理情況進(jìn)行在線查詢和統(tǒng)計，隨時了解掌握移動存儲載體底數(shù)，較好地實現(xiàn)了移動存儲載體從注冊、登記、使用管理到銷毀的全過程管理，有效解決移動存儲載體隨意傳遞、隨意存放、隨意攜帶外出等問題，確保移動存儲載體的使用安全。

　　3.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和移動存儲載體發(fā)行中心三大模塊組成。其中：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括中心數(shù)據(jù)庫、WEB應(yīng)用服務(wù)器、管理終端;門禁系統(tǒng)包括門禁控制終端計算機和識別基站;移動存儲載體發(fā)行中心包括PC服務(wù)器、打印機和發(fā)行器。各模塊通過TCPdP協(xié)議局域網(wǎng)實現(xiàn)相互之間，以及各模塊與移動存儲載體安全管理系統(tǒng)之間的互連互通，整個系統(tǒng)的硬件組成和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　為確保系統(tǒng)有效協(xié)調(diào)運行，實現(xiàn)對移動存儲載體的檢測、識別，數(shù)據(jù)的快速處理、存儲，信息的實時傳輸，達(dá)到對移動存儲載體有效監(jiān)管的目的，系統(tǒng)硬件應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)：

　　(1)識別距離應(yīng)達(dá)到3-5M;

　　(2)工作頻段為134.2KHZ;

　　(3)無線基站采用RS232/485方式，+6～+12V DC(MAx30mA);

　　(4)采用基于HDLC的時分多址和同步通信機制;

　　(5)識別能力采用多通道高速識別能力/使用頻道隔離技術(shù)，多個設(shè)備互不干擾。

　　3.3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

　　移動存儲載體安全管理系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)維護(hù)管理、存儲載體日常管理、存儲載體查詢統(tǒng)計、存儲載體授權(quán)管理和存儲載體監(jiān)控管理五大模塊組成。其中：系統(tǒng)維護(hù)管理模塊用于對用戶、識別基站參數(shù)配置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和集成結(jié)口進(jìn)行管理;移動存儲載體信息管理用于管理存儲載體注冊、登記和標(biāo)識捆綁;存儲載體查詢統(tǒng)計模塊提供對系統(tǒng)記錄的存儲載體信息的組合查詢，并匯總生成打印報表;存儲載體監(jiān)控管理模塊提供存儲載體出入報警設(shè)置、出入日志查詢和出入?yún)R總報表生成功能。移動存儲載體安全管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與流程設(shè)計

　　4.1 移動存儲載體信息管理設(shè)計

　　根據(jù)各單位、部門上報和資產(chǎn)登記情況，收集移動存儲載體品牌、類型、數(shù)量、所屬部門和使用人員等基本信息，逐一進(jìn)行電子編號、登記和注冊，建立移動存儲載體“戶籍檔案”，將信息寫入射頻標(biāo)簽，并將射頻標(biāo)簽與紙質(zhì)文件、優(yōu)盤、移動硬盤和筆記本電腦等存儲載體捆綁。再通過移動存儲管理系統(tǒng)對其進(jìn)行使用授權(quán)管理，使得未經(jīng)授權(quán)的移動存儲載體無法在辦公計算機上使用，有效解決了移動存儲載體公私混用，私人購置的移動存儲載體不登記、編號，移動存儲載體使用底數(shù)不清的問題。

　　移動存儲載體信息管理工作流程如下(如圖3所示)：

　　(1)管理人員收集移動存儲載體基本信息，逐一進(jìn)行電子編號、登記和注冊，按規(guī)定格式錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立存儲載體“戶籍檔案”;

　　(2)載體基本信息寫入射頻標(biāo)簽，并將射頻標(biāo)簽與紙質(zhì)文件、優(yōu)盤、移動硬盤和筆記本電腦等移動存儲載體捆綁，與使用人員一一對應(yīng)，防止出現(xiàn)射頻標(biāo)簽與移動存儲載體不對應(yīng)的情況;

　　(3)通過移動存儲管理系統(tǒng)，對粘貼有射頻標(biāo)簽的移動存儲載體進(jìn)行使用授權(quán)管理。由于未經(jīng)移動存儲管理系統(tǒng)授權(quán)的移動存儲載體無法在辦公計算機上使用，因此可有效解決購置的移動存儲載體不登記、無編號，未納入管控范圍的問題。

　　4.2 移動存儲載體進(jìn)出識別監(jiān)管設(shè)計

　　本系統(tǒng)基于先進(jìn)的RFID射頻技術(shù)，每個可移動存儲載體物理介質(zhì)都安裝有一個無線標(biāo)識，在出入的大門附近安裝配套的無線識別基站，當(dāng)無線標(biāo)識進(jìn)入識別基站3—5米范圍內(nèi)時，識別基站會自動識別此移動存儲載體，后臺管理軟件自動記錄下此載體的相關(guān)出入信息，從而實現(xiàn)每個移動存儲載體攜帶出入時都有嚴(yán)格的控制，同時保證了實際運行的高效識別和快速響應(yīng)。

　　移動存儲載體進(jìn)出識別監(jiān)管工作流程為(如圖4所示)：

　　(1)在辦公區(qū)出入口或辦公樓門口安裝門禁檢測系統(tǒng)，配置無線識別基站和監(jiān)控機(如圖5所示);

　　(2)由識別基站設(shè)備掃描到無線標(biāo)識，信號通過監(jiān)控機傳輸?shù)椒?wù)器;

　　(3)服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫中提取移動存儲載體相關(guān)信息，系統(tǒng)自動識別判斷該載體是否授權(quán);

　　(4)若服務(wù)器接收到系統(tǒng)設(shè)置為許可攜帶出門的無線標(biāo)識，系統(tǒng)自動記錄其出入時間與卡號。否則，系統(tǒng)會啟動報警器長鳴，門欄裝置不予放行，門衛(wèi)沒收違規(guī)攜帶外出的移動存儲載體，同時監(jiān)控機自動記錄報警時問、報警卡號、情況處理時間、處理員等信息，并立即傳輸?shù)椒?wù)器。

　　4.3 系統(tǒng)各監(jiān)管點聯(lián)網(wǎng)設(shè)計

　　移動存儲載體安全管理系統(tǒng)是一個整體的系統(tǒng)，而各辦公樓座落在不同區(qū)域，為實現(xiàn)對各個辦公樓移動存儲載體的進(jìn)出監(jiān)管，需要在各個辦公樓分別安裝配置識別基站和監(jiān)控機，并與服務(wù)器相連，將各識別基站檢測到的監(jiān)控實時數(shù)據(jù)匯總在同一個平臺系統(tǒng)里，實時觸發(fā)相應(yīng)辦公樓里的報警器，同時通過統(tǒng)一配置系統(tǒng)軟件，集中管理各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　根據(jù)實際設(shè)備選型，識別基站有以太網(wǎng)接口和RS232/485接口兩種類型，如果是RS232/485接口可以通過RS232/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接到以太網(wǎng)絡(luò)，這樣就可以通過已經(jīng)具備的以太網(wǎng)絡(luò)將各辦公樓之間的無線標(biāo)識系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成一個統(tǒng)一的平臺，為集中安全管理提供保障。

　　具體聯(lián)網(wǎng)配置的工作流程為(如圖6所示)：

　　(1)在每個需要管理的信息場所出入口分別安裝無線識別基站;

　　(2)在中心機房配置一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，服務(wù)器聯(lián)接各個樓內(nèi)的監(jiān)控管理計算機;

　　(3)當(dāng)攜帶有無線標(biāo)識的存儲載體需要帶出時由各樓的監(jiān)控管理計算機進(jìn)行登記授權(quán);

　　(4)授權(quán)后的存儲載體移動到另一個識別基站覆蓋區(qū)域，識別基站會根據(jù)監(jiān)控管理計算機的授權(quán)情況自動登記帶出的載體設(shè)備并傳給管理計算機一個帶出記錄;

　　(5)管理計算機通過網(wǎng)絡(luò)把記錄傳給和存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

　　4.4 遠(yuǎn)程信息監(jiān)控查詢設(shè)計

　　基于B/S結(jié)構(gòu)模式，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問移動存儲載體安全管理系統(tǒng)站點，按用戶權(quán)限進(jìn)行操作，對移動存儲載體出人情況進(jìn)行監(jiān)控，對各類存儲載體的類型、數(shù)量、所屬部門、使用人員和違規(guī)攜帶等信息進(jìn)行查詢統(tǒng)計，并自動生成EXCEL統(tǒng)計報表。

　　遠(yuǎn)程信息監(jiān)控查詢工作流程為(如圖7所示)：

　　(1)查詢?nèi)藛T通過計算機網(wǎng)絡(luò)，登錄本系統(tǒng)站點;

　　(2)管理人員按照管理權(quán)限登錄系統(tǒng)，服務(wù)器將移動存儲載體出入數(shù)據(jù)實時發(fā)送給遠(yuǎn)程計算機，從而對載體出人情況進(jìn)行監(jiān)控;

　　(3)選擇查詢的條件、對象和格式，遠(yuǎn)程計算機將查詢請求發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器通過移動存儲載體安全管理系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并及時傳輸給查詢用戶。

　　4.5 系統(tǒng)集成接口設(shè)計

　　(1)與門禁系統(tǒng)的集成設(shè)計。該模塊提供報警裝置、門欄裝置等數(shù)據(jù)接口，通過該模塊實現(xiàn)與報警裝置、門欄裝置的實時聯(lián)動。

　　(2)預(yù)留與OA等系統(tǒng)接口。該模塊提供與OA等系統(tǒng)的接口，可以將移動存儲載體基礎(chǔ)信息和出入監(jiān)控實時信息與其它系統(tǒng)共享，供其遠(yuǎn)程訪問和調(diào)用系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而為各級部門信息化集成提供橋梁。

　　5 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，創(chuàng)新了移動存儲載體安全管控技術(shù)手段，對加強移動存儲載體安全管理，防止移動存儲載體失泄密具有重要作用。一是設(shè)計思想先進(jìn)。系統(tǒng)將射頻識別技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與程序設(shè)計融為一體，同時整合了在線查詢統(tǒng)計和監(jiān)控功能，有效解決了違規(guī)攜帶移動存儲載體外出的問題。二是自動化程度高。當(dāng)移動存儲載體通過門禁檢測通道時，系統(tǒng)自動采集載體信息，并將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，根據(jù)授權(quán)情況作出判斷和響應(yīng)，無須人為檢查、判斷和登記。三是系統(tǒng)功能強大。該系統(tǒng)集系統(tǒng)維護(hù)、查詢統(tǒng)計、授權(quán)注銷、跟蹤識別與門禁檢測功能于一體，較好地實現(xiàn)了移動存儲載體從注冊登記到使用管理的全過程管理。四是系統(tǒng)實用性好。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，用戶只須打開IE瀏覽器便可進(jìn)行登錄和操作，系統(tǒng)界面友好、美觀大方，運行穩(wěn)定、可靠性高。