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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于Windows內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 在信息化的發(fā)展過程中，U盤、移動(dòng)硬盤、手機(jī)存儲(chǔ)、數(shù)碼相機(jī)、MP3/MP4、各種CF/MD/SD卡以及各類Flash Disk等USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備（下簡(jiǎn)稱U盤），由于使用靈活、攜帶方便，而迅速在各級(jí)應(yīng)用中得到普及，同時(shí)其儲(chǔ)存容量亦愈來愈大?；赪indows內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)是一款實(shí)現(xiàn)于Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)級(jí)，通過注冊(cè)設(shè)備，加密解密，設(shè)置權(quán)限等操作來保護(hù)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)，防止被來歷不明、未知的、沒有權(quán)限認(rèn)可的U盤竊取數(shù)據(jù)的客戶端軟件。其優(yōu)勢(shì)在于能夠充分保證本地計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性、完整性。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著政府、企業(yè)計(jì)算機(jī)工程和信息化的不斷開展，我國計(jì)算機(jī)泄密案件也在逐年增加，毋庸置疑，我國的信息安全現(xiàn)狀是比較嚴(yán)峻的。一直以來，安全防御理念局限在常規(guī)的網(wǎng)關(guān)級(jí)別（ 防火墻等）、網(wǎng)絡(luò)邊界（ 漏洞掃描、安全審計(jì)、防病毒、IDS） 等方面的防御， 重要的安全設(shè)施大致集中于機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)入口處，在這些設(shè)備的嚴(yán)密監(jiān)控下，來自網(wǎng)絡(luò)外部的安全威脅大大減小。但是在實(shí)際情況中，來自系統(tǒng)內(nèi)部的安全威脅才是多數(shù)管理人員真正必需要面對(duì)的問題。實(shí)踐證明，單純的物理隔離手段并不能夠完全將內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)隔離開來，其對(duì)于內(nèi)網(wǎng)客戶端機(jī)器的使用以及管理還存在著安全隱患。 與此同時(shí)，在信息化的發(fā)展過程中，U盤、移動(dòng)硬盤、手機(jī)存儲(chǔ)、數(shù)碼相機(jī)、MP3/MP4、各種CF/MD/SD卡以及各類Flash Disk等USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備（下簡(jiǎn)稱U盤），由于使用靈活、攜帶方便，而迅速在各級(jí)應(yīng)用中得到普及，同時(shí)其儲(chǔ)存容量亦愈來愈大。但是在享受著使用的便利的同時(shí)，它們也可能成為您單位機(jī)密資料外泄的巨大隱患，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的損失、引發(fā)不可估量的后果。例如： 1.外來人員進(jìn)入貴單位，隨時(shí)可以使用U盤將重要資料拷走 2.一些內(nèi)部人員（尤其是即將離職的員工）使用U盤將大量重要資料拷走 3.內(nèi)部人員外出交流，暫時(shí)離開筆記本電腦時(shí)，其他人可能使用U盤將重要資料拷走 基于Windows內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)是一款實(shí)現(xiàn)于Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)級(jí)，通過注冊(cè)設(shè)備，加密解密，設(shè)置權(quán)限等操作來保護(hù)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)，防止被來歷不明、未知的、沒有權(quán)限認(rèn)可的U盤竊取數(shù)據(jù)的客戶端軟件。其優(yōu)勢(shì)在于能夠充分保證本地計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性、完整性。 同時(shí)，USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)（USMS：USB Storage Monitoring System）也是一套針對(duì)單位用戶提供USB端口控制的信息安全系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用于Windows操作系統(tǒng)，通過在Windows操作系統(tǒng)的底層（操作系統(tǒng)內(nèi)核級(jí)驅(qū)動(dòng)）對(duì)USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行讀寫控制，根據(jù)管理策略有效的控制計(jì)算機(jī)對(duì)USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的訪問，防止信息從計(jì)算機(jī)USB端口非法流轉(zhuǎn)。USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中存放的數(shù)據(jù)通過加密處理存放，從而有效的防止敏感信息的泄露。通過USB安全管理中心能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的主機(jī)和USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并對(duì)USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的密鑰進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)，保障對(duì)USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的完全控管。 網(wǎng)絡(luò)版USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：USB安全管理平臺(tái)（SMP—USB: Security Management Platform for USB）和USB安全管理主機(jī)端（SMP—USB: Security Management Client for USB）。 USB安全管理平臺(tái)集中管理系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)客戶端口的所使用的USB 存儲(chǔ)設(shè)備，制定每個(gè)客戶的USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的權(quán)限策略，并管理所有USB 存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)機(jī)密密鑰；USB安全管理主機(jī)對(duì)客戶端所使用的USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備根據(jù)管理中心所制定的權(quán)限策略進(jìn)行設(shè)備控制。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.設(shè)計(jì)思路 本系統(tǒng)綜合采用底層驅(qū)動(dòng)、設(shè)備識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的可信、可控管理，有效解決了在使用移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)中所帶來的信息安全隱患問題（例如通過移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)泄密事件等）。 2.創(chuàng)新點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù) (1)通常的USB過濾驅(qū)動(dòng)需要檢測(cè)每個(gè)IRP包是否合法，因此大大降低了USB的讀寫速度。而本軟件使用先進(jìn)的標(biāo)記加速算法，進(jìn)而使檢測(cè)IRP包合法性的次數(shù)大大減少，讀寫速度提高到原來的十倍以上（此算法讀寫速度約為4.5M/S，普通算法約為400KB/S）。 (2)將WDM（Windows Driven Model）過濾驅(qū)動(dòng)加載于disk.sys的lo-wfilter（下層過濾驅(qū)動(dòng)）。通過高權(quán)限進(jìn)程讀取硬件信息，避免了死鎖。 (3)在Windows操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)層對(duì)USB等存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行讀寫控制， 根據(jù)可讀可寫、只讀等策略管理訪問權(quán)限，來防止信息從計(jì)算機(jī)的USB端口非法流轉(zhuǎn)。 (4) 使用“關(guān)閉重啟式”注冊(cè)方式，可以防止軟件的注冊(cè)碼被反匯編軟件破解。 3.主要技術(shù)指標(biāo) (1)極速存儲(chǔ)，USB2.0接口，兼容USB 1.1/1.0 (2)高速讀寫，單通道讀寫速度13MB/s(MAX)，雙通道讀寫速度22MB/s(MAX)。 (3)低強(qiáng)度加密速度：750KB/s；高強(qiáng)度加密速度：250KB/s。 (4)支持超穩(wěn)定技術(shù)，符合U-SAFE標(biāo)準(zhǔn)。 (5)支持Windows 98/2000/XP/Vista。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 首先，文件安全性已成為當(dāng)今信息科學(xué)領(lǐng)域最重要的課題之一。目前，解決這個(gè)問題的主要手段有兩種：一種是，利用應(yīng)用層HOOK(鉤子)技術(shù)，對(duì)Windows提供的文件操作函數(shù)(API)及由文件操作 所觸發(fā)的Windows消息進(jìn)行HOOK，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚磉_(dá)到預(yù)期目的。這一手段的缺點(diǎn)是效率低、穩(wěn)定性差和一致性差， 不適于大型系統(tǒng)的開發(fā) ；另一種，是開發(fā)文件過濾驅(qū)動(dòng)程序。文件過濾驅(qū)動(dòng)作為一種內(nèi)核態(tài)中間層驅(qū)動(dòng)，不需要通過改變下層驅(qū)動(dòng)或用戶程序從而增加新的功能。這一手段具有效率高、可靠性強(qiáng)、可擴(kuò)充等特點(diǎn)，因而成為現(xiàn)階段信息安全技術(shù)研究的熱點(diǎn)。 同時(shí)，目前國內(nèi)與USB存儲(chǔ)監(jiān)管相關(guān)的軟件并不常見，且多為應(yīng)用層監(jiān)測(cè)，僅有少數(shù)幾款是基于windows內(nèi)核過濾驅(qū)動(dòng)的。而本軟件是在內(nèi)核過濾驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)上，添加了標(biāo)記加速算法和高強(qiáng)度加密算法，使軟件的性能及安全性得到大幅度提升，這在國內(nèi)是不存在先例的。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.本作品在2009年榮獲某大學(xué)軟件設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)（獎(jiǎng)勵(lì)5000元）。 2.本作品于2009年6月10日在教育部科技查新工作站正式查新。
作品所處階段
- 銷售階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 入門費(fèi)加提成。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；磁盤；現(xiàn)場(chǎng)演示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1.適用范圍 在信息化的發(fā)展過程中，USB以其使用靈活、攜帶方便等優(yōu)勢(shì)使其在各級(jí)應(yīng)用中迅速普及。但是在便利同時(shí)，也可能因計(jì)算機(jī)中的機(jī)密資料外泄而帶來嚴(yán)重的損失。因此，本作品便擁有了較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊的適用范圍。例如，它可以被應(yīng)用于各級(jí)政府部門、軍工單位、銀行、證券、各事業(yè)單位等等。 2.作品的市場(chǎng)認(rèn)可及效益 我團(tuán)隊(duì)已成功與某科技有限公司簽署合同：以入門費(fèi)用加提成費(fèi)（入門費(fèi)6000元，提成費(fèi)為銷售利潤的20%）的形式將作品的核心技術(shù)及軟件成品轉(zhuǎn)讓給該公司（詳見附加材料）。 此外，本軟件已在幾個(gè)地區(qū)的個(gè)別重點(diǎn)單位得到認(rèn)可，同時(shí)，為此次挑戰(zhàn)杯比賽，我們特別邀請(qǐng)了以下單位為我團(tuán)隊(duì)開據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有證明。 (1)中國石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司。（詳見附加材料） (2)某市中科藍(lán)博科技有限公司。（詳見附加材料） (3)某省交通廳。（詳見附加材料）
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前，國內(nèi)外在此領(lǐng)域的主要成果是——解決了如何能在驅(qū)動(dòng)層做到過濾數(shù)據(jù)的問題。然而，本軟件在前人研究成果的基礎(chǔ)上，選取了適合的驅(qū)動(dòng)層（disk.sys）進(jìn)行掛載，并使用高效加速算法和高強(qiáng)度加密算法，制作了友好的人機(jī)交互界面，大大增強(qiáng)了軟件的性能以及實(shí)用性。 本軟件使用WDM模型，從而實(shí)現(xiàn)了在驅(qū)動(dòng)層過濾USB存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)的目的，此技術(shù)在一些論文中可查到，如： 1.《Windows平臺(tái)DDK開發(fā)WDM設(shè)備驅(qū)動(dòng)研究及應(yīng)用》中提到了WDM設(shè)備的具體編程技巧：INF文件、RC文件、SYS文件、編譯環(huán)境配置、數(shù)字簽名等等。 2.《基于過濾驅(qū)動(dòng)的USB接口數(shù)據(jù)加密處理》中提到如何使用WDM模型在驅(qū)動(dòng)層提取數(shù)據(jù)包，并進(jìn)行加密操作。 3.《基于驅(qū)動(dòng)層的USB存儲(chǔ)設(shè)備安全監(jiān)控技術(shù)》中提到WDM模型，并且實(shí)際地構(gòu)造了一個(gè)USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)的初步模型，在USBD.SYS添加下層過濾驅(qū)動(dòng)截取數(shù)據(jù)。 4.《基于文件過濾的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》中提到如何使用WDM模型開發(fā)一個(gè)USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)，但主要傾向于預(yù)防病毒，從軟件層次保護(hù)系統(tǒng)文件的安全。驅(qū)動(dòng)程序與用戶程序的交互主要靠共享內(nèi)存。 5.《文件過濾驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用》主要概括地介紹文件過濾驅(qū)動(dòng)的原理，然后以USB過濾驅(qū)動(dòng)作為例子進(jìn)行論述。 總結(jié)上述論文，可得以下結(jié)論：現(xiàn)有的研究主要方向主要針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)基于WDM的USB存儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)過程的細(xì)節(jié)，如編譯環(huán)境、軟件架構(gòu)等等，而對(duì)過濾算法的優(yōu)化以及對(duì)關(guān)鍵信息的存儲(chǔ)加密近乎毫無涉獵。 本軟件首次提出了USB過濾驅(qū)動(dòng)的加密與加速概念，這項(xiàng)創(chuàng)新開創(chuàng)了研究USB過濾驅(qū)動(dòng)的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。 [1].祁佳,羅琦,于勇. Windows 平臺(tái)DDK開發(fā)WDM 設(shè)備驅(qū)動(dòng)研究及應(yīng)用. MICROEL ECTRONICS & COMPU TER. Vol. 25 No. 12 December 2008. [2].范開元. 基于過濾驅(qū)動(dòng)的USB 接口數(shù)據(jù)加密處理. 《微計(jì)算機(jī)信息》(管控一體化)2009 年第25 卷第4-3 期. [3].李錦山，舒 輝，董衛(wèi)宇，謝余強(qiáng). 基于驅(qū)動(dòng)層的 USB 存儲(chǔ)設(shè)備安全監(jiān)控技術(shù). Computer Engineering. Vol.34 No.8.
