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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中物理隔離的實(shí)現(xiàn)

作者:■ 河北省科學(xué)院 劉波 彭冀 李正濤 時間:2005-05-06 來源:電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 收藏

摘    要:本文通過利用新型的(雙音多頻)語音芯片設(shè)計(jì)的系統(tǒng),詳細(xì)介紹了微機(jī)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:;

引言
根據(jù)我國的現(xiàn)狀,國家有關(guān)部門提出一個概念來解決政府網(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(jī)通過Modem撥號上Internet的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了一個全自動裝置,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(dāng)C計(jì)算機(jī)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(jī)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(jì)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(shí)際上就是一個單片機(jī)控制系統(tǒng),通過“號碼輸入”信號線預(yù)先將微機(jī)上網(wǎng)的撥號號碼輸入到電保護(hù)存儲器當(dāng)中,單片機(jī)通過“系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測”信號線隨時檢測微機(jī)上網(wǎng)與否的工作狀態(tài)。當(dāng)微機(jī)上網(wǎng)時,單片機(jī)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(rèn)撥號上網(wǎng)后,輸出信號給光電隔離開關(guān),斷開該微機(jī)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。下網(wǎng)時,單片機(jī)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(jī)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?yàn)樵趯?shí)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(jī),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,即電話語音接收器。它實(shí)際上是Modem與單片機(jī)之間的接口芯片,單片機(jī)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(jìn)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(diǎn),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(jī)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(shí)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(jì)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(yán)重影響微機(jī)上Internet的速度;對Modem電話線上串接的電話來講,嚴(yán)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(jī)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(jià)格低廉,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠?!?/P>

參考文獻(xiàn)
1 何立民



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