數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng) 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于計算機軟件數(shù)據(jù)處理技術領域，具體是指一種數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng)，適 合對需要長期保存的，且不允許更改的信息進行封存。 【【背景技術】】
[0002] 隨著信息技術的不斷發(fā)展，數(shù)字信息逐漸成為一種重要資產(chǎn)，尤其是在過去的30 多年里，作為信息的主要載體一數(shù)據(jù)庫，其相關應用在數(shù)量和重要性方面都取得了巨大的 增長。包括政府機構(gòu)、企事業(yè)單位、制造業(yè)、商業(yè)等在內(nèi)的幾乎每一種組織都使用它來存儲、 操縱和檢索數(shù)據(jù)。隨著人們對數(shù)據(jù)的依賴性越來越高，各種數(shù)據(jù)信息，尤其是一些財務數(shù) 據(jù)、客戶數(shù)據(jù)等成為了關系企業(yè)生存的重要資產(chǎn)。
[0003] 網(wǎng)絡化時代的到來、互聯(lián)網(wǎng)技術的普及加深了數(shù)據(jù)保護的矛盾，網(wǎng)絡技術使得數(shù) 字信息的泄漏和篡改變得更加容易，而防范則更加困難。因此，近兩年來，大多數(shù)企事業(yè)單 位和政府機關紛紛把關注的目光投向信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全問題，尤其是進行存儲管理核心 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及內(nèi)部辦公終端對業(yè)務系統(tǒng)的規(guī)范性檢查。
[0004] 伴隨著數(shù)據(jù)庫信息價值以及可訪問性提升，使得數(shù)據(jù)庫面對來自內(nèi)部和外部的安 全風險大大增加，如違規(guī)越權(quán)操作、惡意入侵導致機密信息竊取泄漏，但事后卻無法有效追 溯和審計。
[0005] 目前的數(shù)據(jù)封存工具存在以下弊端：1、其數(shù)據(jù)封存方案的生成都是實施人員通過 寫代碼來生成相關的查詢表達式。重復使用比較困難。特別是甲技術員的成果很難被乙技 術員使用。2、封存數(shù)據(jù)需要手工轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)也是一個很危險的工作，稍有失誤就很花時 間。一年如果轉(zhuǎn)移幾次數(shù)據(jù)，每次的工作都是重復的，工作量比較大，同時很難確保在轉(zhuǎn)移 過程中數(shù)據(jù)不被篡改和損壞。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種數(shù)據(jù)防篡改存儲的數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng)， 能夠滿足用戶對于關鍵信息實時的、長期的、安全的存儲需求。
[0007] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：
[0008] 數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng)，包括外部時鐘源單元、數(shù)據(jù)接入單元、調(diào)度中心單元、數(shù)據(jù)存 儲單元、數(shù)據(jù)加解密單元、數(shù)據(jù)應用單元、和系統(tǒng)維護單元；
[0009] 所述外部時鐘源單元，采用基于PLMN信號的獨立、外部時鐘源作為系統(tǒng)時鐘參考； [0010]所述數(shù)據(jù)接入單元，包括通信管理模塊和安全認證模塊;所述通信管理模塊，對系 統(tǒng)通信鏈路、通信接口、通信方式、通信加密體系進行統(tǒng)一管理，建立系統(tǒng)通信管理平臺，為 系統(tǒng)間通信更好地提供服務;所述安全認證模塊，從系統(tǒng)外部接入系統(tǒng)過程進行身份識別， 允許系統(tǒng)認定的合法設備接入本系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的外部接入進行管理，未授權(quán)用戶不允許 接入本系統(tǒng)，在安全認證上采用多種雙向加密身份認證方式；
[0011]所述調(diào)度中心單元，包括節(jié)點管理模塊、任務調(diào)度模塊、和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊;所述節(jié) 點管理模塊，負責管理系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點，包括數(shù)據(jù)存儲節(jié)點備份冗余管理;所述任務調(diào)度模 塊，完成系統(tǒng)的任務分解及分發(fā)管理，對系統(tǒng)中的各主要任務進行任務調(diào)度處理，包括優(yōu)先 級、任務啟動、停止操作;所述數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，完成系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆职l(fā)任務，滿足多 通信模塊并行處理功能；
[0012] 所述數(shù)據(jù)存儲單元，包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、和數(shù)據(jù)校驗模塊;所述數(shù) 據(jù)存儲模塊，對要封存的數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)文件備份進行存儲，按照預先設計的存儲結(jié)構(gòu)，將 數(shù)據(jù)和備份安全分散存儲在相應介質(zhì);所述數(shù)據(jù)同步模塊，對于數(shù)據(jù)存儲的多個數(shù)據(jù)備份， 按照預先設定的策略進行定期數(shù)據(jù)同步，保證數(shù)據(jù)多個備份的一致性;所述數(shù)據(jù)校驗模塊， 采用CRC算法，對傳輸過程中或存儲的文件進行文件完整性校驗，保證文件的一致性；
[0013] 所述數(shù)據(jù)加解密單元，包括備份數(shù)據(jù)加解密模塊和日志加解密模塊;所述備份數(shù) 據(jù)加解密模塊，對需要封存數(shù)據(jù)的備份進行加解密，按照預先設定的加密算法，對已封存的 數(shù)據(jù)的冗余備份進行加解密，保證在利用冗余數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)恢復時的安全性;所述日志加 解密模塊，對系統(tǒng)產(chǎn)生的日志進行加解密，保證日志信息的數(shù)據(jù)安全性；
[0014] 所述數(shù)據(jù)應用單元，包括數(shù)據(jù)恢復模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)上傳模塊、數(shù)據(jù)下載 模塊、和日志查詢模塊;所述數(shù)據(jù)恢復模塊，支持對封存數(shù)據(jù)進行下載、查詢時，出現(xiàn)校驗錯 誤的情況下，利用冗余的備份數(shù)據(jù)向操作方提供正確的封存數(shù)據(jù);所述數(shù)據(jù)上傳模塊，支持 用戶進行文件或數(shù)據(jù)流的上傳;所述數(shù)據(jù)下載模塊，支持用戶對已封存數(shù)據(jù)的下載;所述數(shù) 據(jù)查詢模塊，完成用戶對封存數(shù)據(jù)的查詢；所述日志查詢模塊，滿足用戶對系統(tǒng)日志的查 詢；
[0015] 所述系統(tǒng)維護單元，包括系統(tǒng)配置模塊、系統(tǒng)告警模塊和日志模塊;所述系統(tǒng)配置 模塊，完成用戶通過串口連接對系統(tǒng)進行配置的功能;所述系統(tǒng)告警模塊，對系統(tǒng)運行過程 中的各種異常提供告警接口，提供資源告警、系統(tǒng)運行告警和數(shù)據(jù)異常告警功能;所述日志 模塊，記錄整個系統(tǒng)運行中狀態(tài)，包括系統(tǒng)自身運行日志，數(shù)據(jù)存儲日志，數(shù)據(jù)應用日志。
[0016] 進一步地，所述雙向加密認證方式，包括數(shù)字證書、或SSL認證方式。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)點在于:利用計算機網(wǎng)絡技術，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲格式，面向查詢的 存儲算法和基于位置的數(shù)據(jù)同步算法，達到實時的存儲用戶關鍵數(shù)據(jù)，保證關鍵數(shù)據(jù)的可 靠性和不可篡改性。 【【附圖說明】】
[0018] 下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0019] 圖1是本發(fā)明的邏輯結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2是本發(fā)明中防篡改數(shù)據(jù)存儲、查詢引擎示意圖。
[0021 ]圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明中帶有順序指針的B+Tree結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖5是本發(fā)明中SSD緩沖子系統(tǒng)示意圖。
[0024] 圖6是本發(fā)明數(shù)據(jù)封存系統(tǒng)示意圖。 【【具體實施方式】】
[0025] 如圖1所示，數(shù)據(jù)封存審計系統(tǒng)，包括外部時鐘源單元、數(shù)據(jù)接入單元、調(diào)度中心單 元、數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)加解密單元、數(shù)據(jù)應用單元、和系統(tǒng)維護單元；
[0026]所述外部時鐘源單元，采用基于PLMN信號的獨立、外部時鐘源作為系統(tǒng)時鐘參考； [0027]所述數(shù)據(jù)接入單元，包括通信管理模塊和安全認證模塊;所述通信管理模塊，對系 統(tǒng)通信鏈路、通信接口、通信方式、通信加密體系進行統(tǒng)一管理，建立系統(tǒng)通信管理平臺，為 系統(tǒng)間通信更好地提供服務;所述安全認證模塊，從系統(tǒng)外部接入系統(tǒng)過程進行身份識別， 允許系統(tǒng)認定的合法設備接入本系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的外部接入進行管理，未授權(quán)用戶不允許 接入本系統(tǒng)，在安全認證上采用數(shù)字證書、SSL等多種雙向加密身份認證方式；
[0028] 所述調(diào)度中心單元，包括節(jié)點管理模塊、任務調(diào)度模塊、和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊;所述節(jié) 點管理模塊，負責管理系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點，包括數(shù)據(jù)存儲節(jié)點備份冗余管理;所述任務調(diào)度模 塊，完成系統(tǒng)的任務分解及分發(fā)管理，對系統(tǒng)中的各主要任務進行任務調(diào)度處理，包括優(yōu)先 級、任務啟動、停止操作;所述數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，完成系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆职l(fā)任務，滿足多 通信模塊并行處理功能；
[0029] 所述數(shù)據(jù)存儲單元，包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、和數(shù)據(jù)校驗模塊;所述數(shù) 據(jù)存儲模塊，對要封存的數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)文件備份進行存儲，按照預先設計的存儲結(jié)構(gòu)，將 數(shù)據(jù)和備份安全分散存儲在相應介質(zhì);所述數(shù)據(jù)同步模塊，對于數(shù)據(jù)存儲的多個數(shù)據(jù)備份， 按照預先設定的策略進行定期數(shù)據(jù)同步，保證數(shù)據(jù)多個備份的一致性;所述數(shù)據(jù)校驗模塊， 采用CRC算法，對傳輸過程中或存儲的文件進行文件完整性校驗，保證文件的一致性；
[0030] 所述數(shù)據(jù)加解密單元，包括備份數(shù)據(jù)加解密模塊和日志加解密模塊;所述備份數(shù) 據(jù)加解密模塊，對需要封存數(shù)據(jù)的備份進行加解密，按照預先設定的加密算法，對已封存的 數(shù)據(jù)的冗余備份進行加解密，保證在利用冗余數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)恢復時的安全性;所述日志加 解密模塊，對系統(tǒng)產(chǎn)生的日志進行加解密，保證日志信息的數(shù)據(jù)安全性；
[0031] 所述數(shù)據(jù)應用單元，包括數(shù)據(jù)恢復模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)上傳模塊、數(shù)據(jù)下載 模塊、和日志查詢模塊;所述數(shù)據(jù)恢復模塊，支持對封存數(shù)據(jù)進行下載、查詢時，出現(xiàn)校驗錯 誤的情況下，利用冗余的備份數(shù)據(jù)向操作方提供正確的封存數(shù)據(jù);所述數(shù)據(jù)上傳模塊，支持 用戶進行文件或數(shù)據(jù)流的上傳;所述數(shù)據(jù)下載模塊，支持用戶對已封存數(shù)據(jù)的下載;所述數(shù) 據(jù)查詢模塊，完成用戶對封存數(shù)據(jù)的查詢；所述日志查詢模塊，滿足用戶對系統(tǒng)日志的查 詢;所述系統(tǒng)維護單元，包括系統(tǒng)配置模塊、系統(tǒng)告警模塊和日志模塊;所述系統(tǒng)配置模塊， 完成用戶通過串口連接對系統(tǒng)進行配置的功能;所述系統(tǒng)告警模塊，對系統(tǒng)運行過程中的 各種異常提供告警接口，提供資源告警、系統(tǒng)運行告警和數(shù)據(jù)異常告警功能；所述日志模 塊，記錄整個系統(tǒng)運行中狀態(tài)，包括系統(tǒng)自身運行日志，數(shù)據(jù)存儲日志，數(shù)據(jù)應用日志。
[0032] 本發(fā)明的的核心在于防篡改數(shù)據(jù)存儲引擎，引擎的整體結(jié)構(gòu)，如圖2所示，防篡改 數(shù)據(jù)存儲、查詢引擎分為兩大部分:前端預處理器和后端處理引擎。
[0033]前端預處理器實現(xiàn)為ESB組件提供給用戶，與用戶已有的應用系統(tǒng)進行集成。主要 負責將用戶數(shù)據(jù)(流數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等)進行加標記等預處理，并向后端存儲系 統(tǒng)發(fā)送。
[0034]經(jīng)過前端預處理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸?shù)胶蠖藬?shù)據(jù)存儲引擎，經(jīng)過流量與流劃分 控制器進入數(shù)據(jù)存儲處理器，在各自的處理單元進行處理后;經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲處理器的數(shù)據(jù) 在緩沖控制器控制下寫入固態(tài)硬盤(Solid State Disk，SSD)緩沖器；固態(tài)硬盤緩沖的數(shù) 據(jù)，在持久化存儲優(yōu)化器的控制下，最終寫入磁盤陣列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID)存儲介質(zhì)。
[0035] 用戶查詢經(jīng)過查詢預處理器進入查詢語法分析器，在查詢語法分析器中，用戶查 詢被解析和分解為多個操作算子。在查詢生成器中根據(jù)操作算子生成具體查詢實體，在查 詢輸出控制器控制下，查詢執(zhí)行器在SSD緩沖器和持久存儲器中進行數(shù)據(jù)查詢，并返回查詢 結(jié)果。在查詢執(zhí)行過程中包含了對數(shù)據(jù)錯誤/篡改的恢復過程。
[0036] a、統(tǒng)一流數(shù)據(jù)格式
[0037] 前端預處理器負責接收用戶需要系統(tǒng)進行封存的數(shù)據(jù)，自動監(jiān)測用戶數(shù)據(jù)(流數(shù) 據(jù)、文件數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等)變化，為用戶數(shù)據(jù)添加"數(shù)據(jù)歸屬標識"。前端預處理器處理 完成的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳給后端