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CN114629894B - 一种用于电子数据取证的物联网数据的传输方法及装置 - Google Patents

一种用于电子数据取证的物联网数据的传输方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种物联网数据的传输方法，包括：检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；根据所述资源信息，确定数据传输策略；根据所述数据传输策略，传输数据。

Description

一种用于电子数据取证的物联网数据的传输方法及装置
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种用于电子数据取证的物联网数据的传输方法及装置。
背景技术
电子数据取证是指对能够为法庭接受的、足够可靠和有说服性的，存在于计算机和相关外设中的电子证据的确认、保护、提取和归档的过程，电子数据的取证往往受到电子设备和网络环境的制约，特别是在物联网环境中，如何安全高效地进行数据取证，是一个亟待解决的难题。
目前在物联网环境下如何进行安全高效的数据传输尚处于初级研究阶段，物联网设备往往配有低性能、低功耗的处理器，无法进行高效算法计算。通用做法是将获取的数据转成固定格式采用tcp连接进行通信，或是采用http协议，将需要传输的数据作为请求体进行传输。然而，无论是TCP传输还是HTTP传输，均未能在设备性能、高效传输、通信安全这三个方面找到平衡，容易影响正常用户的网络操作，并造成取证暴露、资源浪费等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种物联网数据的传输方法及装置，旨在解决如何提高物联网环境下电子数据取证时的数据传输的效能。
为实现上述目的，本发明提供的一种物联网数据的传输方法，包括：
步骤1，检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
步骤2，根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于等于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于等于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
步骤3，根据所述数据传输策略，传输数据。
其中，步骤1还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率。
其中，周期性读取设置为每60秒读取一次；
其中，在对缓冲区设置时，当内存使用率低于50%时，设置缓冲区大小为剩余内存空间的80%；当内存使用率大于等于50%且小于80%时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i * 70% + net_a * 30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小。
其中，数据去重包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；
其中，取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；
其中，当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
本发明还提供了一种物联网数据的传输装置，包括：
资源获取模块，用于检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
传输策略模块，用于根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
数据传输模块，用于根据所述数据传输策略，传输数据。
其中，资源获取模块还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率。
其中，周期性读取设置为每60秒读取一次；
其中，在对缓冲区设置时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i * 70% + net_a* 30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小。
其中，数据去重模块包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；
其中，取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；
其中，当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
本发明还包括一种物联网数据的传输设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现物联网数据的传输方法。
本发明还包括一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行物联网数据的传输方法。
本发明的有益效果包括：（1）本发明综合考虑了物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息，制定了有针对性的数据传输策略，适时启动数据去重和缓冲区，尽可能地在设备性能、高效传输、通信安全之间找到了平衡；（2）缓冲区的设置综合考虑了剩余内存空间和网络带宽使用率的变化趋势，减轻了物联网设备的处理负担；（3）智能化的数据去重机制，充分利用了剩余内存空间，有效减轻网络传输负担。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
本发明的主要目的在于提出一种物联网数据的传输方法及装置，旨在解决如何提高物联网环境下电子数据取证时的数据传输的效能。
为实现上述目的，本发明提供的一种物联网数据的传输方法，包括：
步骤1，检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
物联网设备依赖libpcap抓包模块进行网络流量抓包，并使用iftop进行网络流量数据统计，获取网络带宽大小，并计算物联网设备实时网络带宽使用率，具体实现方式如下：
监控网卡iftop -i br0 –n；
网络带宽使用率=实时流量数据大小/网络带宽；
监控进程周期性执行：
i. 每间隔60s进行网络带宽使用信息监控，将数据写入/tmp/resource文件中
ii. 每间隔60s读取剩余内存使用信息，并写入文件中。
步骤2，根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于等于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于等于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
作为一种极端情况，当网络资源和内存资源均耗尽时，可以考虑将数据取证与传输进程暂停，优先保障用户无感使用物联网设备，仅保留监控进程，等待设备资源充足时，再将相关进程唤醒。
步骤3，根据所述数据传输策略，传输数据。
其中，步骤1还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率。
其中，周期性读取设置为每60秒读取一次；
其中，在对缓冲区设置时，当内存使用率低于50%时，设置缓冲区大小为剩余内存空间的80%；当内存使用率大于等于50%且小于80%时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i * 70% + net_a * 30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小。
其中，数据去重包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；
数据去重是指在取证过程中，存在众多重复性数据，只有在网络资源充足的条件不会触发，将获取的数据进行完整传输。当网络资源紧张或不足时，在数据发送前将数据去重，去重位置可以选择在缓冲区或其他存储区中进行。
正常条件下，网络数据具有一定的时空相关性，即在某个时间点前后发送的数据可能存在一定的关联或重复，例如访问一次http网站页面，在访问期间，相同的域名存在多条URL请求，可以仅取其中一条进行作为取证依据。
在内存空间不足时，可以考虑扩大临近时间范围，增加数据去重比例，最大可扩大至对整个缓冲区范围内。
其中，取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；
其中，当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
本发明还提供了一种物联网数据的传输装置，包括：
资源获取模块，用于检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
传输策略模块，用于根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
数据传输模块，用于根据所述数据传输策略，传输数据。
其中，资源获取模块还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率。
其中，周期性读取设置为每60秒读取一次；
其中，在对缓冲区设置时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i * 70% + net_a* 30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小。
其中，数据去重模块包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；
其中，取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；
其中，当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种物联网数据的传输方法，包括：
步骤1，检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
步骤2，根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于等于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于等于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
步骤3，根据所述数据传输策略，传输数据；
其中，步骤1还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率；
其中，在对缓冲区设置时，当内存使用率低于50%时，设置缓冲区大小为剩余内存空间的80%；当内存使用率大于等于50%且小于80%时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i *70% + net_a * 30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小；
数据去重包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；其中，取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
2.如权利要求1所述的方法，其中，周期性读取设置为每60秒读取一次。
3.如权利要求1所述的方法，其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
4.一种物联网数据的传输装置，包括：
资源获取模块，用于检测到电子取证完成后，获取物联网设备的资源信息；其中，所述资源信息包括物联网设备的网络带宽使用信息和内存使用信息；
传输策略模块，用于根据所述资源信息，确定数据传输策略，其中，所述数据传输策略包括：
根据网络带宽使用情况，确定当前的网络资源状态：
当网络带宽使用率小于50%时，为网络资源充足状态，此时取证数据的传输不受影响，不进行数据缓存和数据去重；
网络带宽使用率大于50%且小于80%时为网络资源紧张状态，对取证数据进行去重处理；
网络带宽使用率大于80%时为网络资源不足状态，对取证数据进行去重处理，并将去重后的数据写入数据缓冲区，等待网络资源充足状态时发出；
数据传输模块，用于根据所述数据传输策略，传输数据；
其中，资源获取模块还包括：检测电子取证完成，对取证数据进行校验，确认数据完整；周期性读取物联网设备的网卡信息和内存信息，计算网络带宽使用情况和内存使用情况，其中，网络带宽使用情况包括网络带宽大小、网络带宽使用率，内存使用情况包括剩余内存空间大小、内存空间使用率；
其中，在对缓冲区设置时，设置缓冲区大小Size为Size = (net_i * 70% + net_a *30%) * m；其中，net_i当前网络带宽使用率， net_a为上一次获取的网络带宽使用率，m为剩余内存空间大小；
数据去重模块包括：对取证数据进行倒排索引分析，对邻近时间内取证数据中出现频次高的数据记录进行标记，保留其中第一条数据记录，将其他重复的数据记录丢弃；取证数据中的数据记录具有时间戳，时间戳表示数据记录的取证时间；邻近时间根据取证数据中数据记录的时间戳进行计算，邻近时间的范围设置为300-3000秒之间；当内存空间使用率高于80%时，扩大邻近时间的范围，提高数据去重比例。
5.如权利要求4所述的装置，其中，周期性读取设置为每60秒读取一次。
6.如权利要求4所述的装置，其中，传输数据后，清空数据缓冲区。
7.一种物联网数据的传输设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3任一项所述的物联网数据的传输方法。
8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至3任一权利要求所述的物联网数据的传输方法。
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