[发明专利]两主机间单向数据传输同步控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种两主机间单向数据传输同步控制系统及方法，该系统包括与数据接收主机经USB接口和USB线路连接的第一单片机，及与数据发送主机经USB接口和USB线路连接的第二单片机；两个单片机之间经数据传输线连接；在系统初始化时，两个单片机通过反向控制信号线进行同步初始化，确定出数据包发送的写入速度上限，在实现数据完全单向传输的同时，能够保证数据发送主机和数据接收主机的发送、接收同步。在保证数据同步的基础上，数据发送机与接收机间更易于实现可纠错的单向数据传输。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及数据单向传输，尤其涉及两主机间单向数据传输同步和数据内容差错控制。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，计算机网络在人们社会生活中的各个领域发挥着越来越重要的作用，人们对计算机网络的依赖程度日益加深。网络技术的广泛应用实现了计算机间信息交换和共享。但在一些特定的应用环境下，对网络上数据的交换和共享需要遵循特殊的规定：对于处于一定保密级别的安全域中的计算机系统，单向数据传输是计算机网络安全中的一个重要部分。安全的单向数据传输要求的传输数据时不能有反向的信号传送。

目前，单向数据传输主要应用于两个主机，即发送端主机与接收端主机之间，单向数据传输的限制条件使得在单向数据传输时无法通过发送-接收-确认这种机制来实现数据传输的同步和数据内容差错控制，这将导致诸如图像显示质量差等问题；因此，单向数据传输中的数据发送和接收方的同步和差错控制是阻碍单向数据传输在信息安全领域发展的一个至关重要的问题。完全单向数据传输通道不允许在数据传输过程有数据接收方向数据发送方的信号传输通道或线路。一般来说，正确的数据传送需要有数据发送方与接收方之间的速度同步机制，需要有漏包和错包的重传机制，这种同步和差错控制，需要有数据接收方向数据发送方反馈已经接收到的数据包情况，发送方根据反馈信息控制发送速度或重新发送某些数据包。然而，完全单向数据传输通道不允许在数据传输过程有数据接收方向数据发送方的信号反馈通道或线路。这样，对于每一次的数据传送，数据发送方无法知道数据接收方是否成功接收，不能保证是否会因为接收方未及时读取数据而造成后面数据覆盖了前面数据。另外，数据发送方也无法知道数据在传送过程中是否发生了差错，是否需要重传。

USB接口是一种普遍配置的计算机I/O接口。利用USB接口实现单向数据传输通道有方便且性价比高的优点。CN107517222A公开了一种基于USB接口的单向传输装置和方法，该基于USB接口的单向传输装置包括型号为USB3380的第一主控芯片和第二主控芯片，第一主控芯片的USB接口与发送主机的USB接口连接，第二主控芯片的USB接口与接收主机的USB接口连接，第一主控芯片和第二主控芯片通过PCI-Express接口进行桥接。第一主控芯片和第二主控芯片被配置为数据只能从第一主控芯片发往第二主控芯片的单向传输，配置第一主控芯片和第二主控芯片的环境参数包括设置相关工作模式的寄存器、分配和初始化发送和接收缓冲区、初始化数据接收地址和建立USB接口收发的条件。该基于USB接口的单向传输装置，通过主控芯片对接收的USB命令进行拆解逐条分析，阻断一切数据信息往回流动，从最底层切断通信“握手”，形成无反馈的单向传输，实现物理隔离。但是如果接收主机的数据接收速度低于发送主机，将容易导致前面所指出的发送主机与接收主机数据难以实现发送、接收同步，从而容易造成数据丢失；同时该技术也没有考虑传输过程中发生数据传输差错时，如何实现纠错。

综上所述，单向数据传输过程中，把原本是双向通信的USB接口改造成具有同步和差错控制功能的数据传输通道具有广泛的应用意义。

发明内容

针对现有技术中存在的两主机间单向数据传输同步效果差、数据传输内容易出错的问题，本发明目的旨在提供一种基于USB接口实现的两主机间单向数据传输同步控制系统，能够满足两主机之间的数据传送过程中的完全单向传输，且能够进一步解决数据传输同步和差错控制难题。

本发明的另一目的旨在提供一种两主机间单向数据传输同步控制方法。