計算機網(wǎng)絡(luò)安全中物理隔離的實現(xiàn)
摘 要：本文通過利用新型的DTMF(雙音多頻)語音芯片設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng),詳細介紹了微機通過Modem上Internet時與局域網(wǎng)服務(wù)器的全自動斷開和連接。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全;DTMF;物理隔離
引言
根據(jù)我國網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀,國家有關(guān)部門提出一個物理隔離概念來解決ZF網(wǎng)絡(luò)安全問題,根據(jù)這個思路,筆者針對局域網(wǎng)中一臺微機通過Modem撥號上Internet的現(xiàn)象,設(shè)計了一個全自動物理隔離裝置,很好地解決了此類應(yīng)用環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全問題。
物理隔離卡工作原理
上述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示。
本方案所要做的工作就是當C計算機通過Modem撥號上網(wǎng)(Internet)時,使其自動與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器物理斷開,一旦退出Internet時,該微機能自動恢復(fù)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。為此,專門設(shè)計了一塊網(wǎng)絡(luò)物理隔離卡來解決這個問題。隔離卡的工作原理如圖2所示。
從圖2可以看出,整個隔離卡實際上就是一個單片機控制系統(tǒng),通過“號碼輸入”信號線預(yù)先將微機上網(wǎng)的撥號號碼輸入到電保護存儲器當中,單片機通過“系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測”信號線隨時檢測微機上網(wǎng)與否的工作狀態(tài)。當微機上網(wǎng)時,單片機將檢測到一個高電平信號,同時通過BU8874讀取Modem的撥號信息,并與預(yù)存號碼相比較,確認撥號上網(wǎng)后,輸出信號給光電隔離開關(guān),斷開該微機與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。下網(wǎng)時,單片機會檢測到一個低電平信號,則輸出信號給光電隔離開關(guān),恢復(fù)微機與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。之所以要通過BU8874讀取撥號信息,是因為在實際應(yīng)用環(huán)境中的上網(wǎng)電話線連接Modem的同時,還聯(lián)結(jié)著電話機,所以要通過BU8874來鑒別一下?lián)芴栃畔?以免引起網(wǎng)絡(luò)誤斷。
關(guān)鍵芯片原理及應(yīng)用
通過隔離卡的整個工作過程可以發(fā)現(xiàn),關(guān)鍵的芯片之一是BU8874,即DTMF電話語音接收器。它實際上是Modem與單片機之間的接口芯片,單片機正是通過該芯片來讀取雙音多頻撥號的數(shù)字信息,以便確定是否是上網(wǎng)號碼。
BU8874是ROHM公司生產(chǎn)的一種電話語音應(yīng)答器。它可以將16種不同的DTMF信號轉(zhuǎn)換成4位二進制串行數(shù)據(jù),采用8腳DIP封裝形式。其外圍電路如圖3所示。
從上面的資料分析可以看出,BU8874主要有兩個特點,一是串行數(shù)據(jù)輸出,節(jié)省了CPU的資源,DTMF信號通過1腳輸入,BU8874將之轉(zhuǎn)變?yōu)樗奈淮蠦CD碼,通過5腳傳送給單片機的串行輸入端;二是外圍器件少,電路簡單,應(yīng)用方便。
軟件實現(xiàn)
軟件采用51匯編語言編寫,此處只列出軟件流程圖(見圖4),以供參考。
結(jié)語
在設(shè)計調(diào)試過程中,存在開關(guān)電源的脈沖信號對DTMF信號的干擾問題。對網(wǎng)絡(luò)來講,嚴重影響微機上Internet的速度;對Modem電話線上串接的電話來講,嚴重影響其通話質(zhì)量。為此,筆者選用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊供電,解決了這個問題。
物理隔離是近幾年網(wǎng)絡(luò)安全中引入的一個概念,這套物理隔離裝置對于解決局域網(wǎng)中一臺微機通過Modem撥號上Internet的信息安全問題是一個很好的解決方案,而且價格低廉,運行穩(wěn)定、可靠�！�
參考文獻
1 何立民·MCS－51
