設備資產信息的圖形化編碼的應用研究

鄧方遠 陳苑婷 常建斌 盛輝

設備資產信息的圖形化編碼技術，針對數據在存儲和傳輸的過程中，確保資產信息的數據不受偶然或惡意原因的破壞、更改、泄露，以免給公司造成難以挽回的損失。本研究利用二維碼技術、對稱加密與非對稱加密技術，保證數據在存儲與傳輸過程中加密、解密的安全操作，為設備資產信息的圖形化編碼及其加密存儲與傳輸的研究應用提供技術保障，對經濟發(fā)展和社會發(fā)展有著重要意義。

一、引言

近年來，隨著公司信息設備的增加，對設備的涉密信息防泄露要求也逐步提高。在資產信息管理的過程中，需要將資產配置唯一性信息作為標識，但是常見的標簽格式、編碼方式均存在資產信息泄露的風險。一旦獲取資產信息，可以在一定程度上把握公司同類資產規(guī)模、組織機構、區(qū)域分布等，甚至當獲取到足夠的資產信息時，還可以逆向破解資產編碼等唯一性標識編制方式，給供電公司帶來較大的損失。目前設備資產信息的圖形化編碼及其加密存儲與傳輸的研究應用，通過利用二維碼生成技術、對稱加密與非對稱加密技術，實現資產信息等重要信息經過私有加密后再形成二維碼保存，實現密文保存和密鑰分發(fā)功能，引入唯一密鑰機制，確保公司的資產信息不泄露，防止暴力破解方式威脅數據安全。

二、相關技術

（一）二維碼技術

二維條碼是指在一維條碼的基礎上擴展出另一維具有可讀性的條碼，使用黑白矩形圖案表示二進制數據，被設備掃描后可獲取其中所包含的信息。一維條碼的寬度記載著數據，而其長度沒有記載數據。二維條碼的長度、寬度均記載著數據。二維條碼有一維條碼沒有的“定位點”和“容錯機制”。容錯機制在即使沒有辨識到全部的條碼、或是說條碼有污損時，也可以正確地還原條碼上的信息，具有存儲量大、保密性較高、抗損性強、成本便宜的特點。

二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理，可長期循環(huán)使用、低碳環(huán)保、高效便捷，不易破損，減少紙張浪費。其編碼過程主要包括數據分析、數據編碼、糾錯編碼、構造最終數據信息、構造矩陣、掩膜的內容，最終使得二維碼圖形中的深色和淺色（黑色和白色）區(qū)域能夠達到比率最優(yōu)的分布。

（二）對稱加密技術

對稱加密算法是應用較早的加密算法，技術成熟。在對稱加密算法中，數據發(fā)信方將明文（原始數據）和加密密鑰一起經過特殊加密算法處理后，使其變成復雜的加密密文發(fā)送出去。收信方收到密文后，若想解讀原文，則需要使用加密用過的密鑰及相同算法的逆算法對密文進行解密，才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密算法中，使用的密鑰只有一個，發(fā)收信雙方都使用這個密鑰對數據進行加密和解密，這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。

對稱密鑰的加/解密過程中，甲與乙要事先協(xié)商好對稱密鑰，甲對明文加密，并將密文發(fā)送給乙；乙接收到密文后，使用相同的對稱密鑰對密文解密，還原出最初的明文。

（三）非對稱加密技術

非對稱加密算法需要兩個密鑰：公開密鑰和私有密鑰。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數據進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數據進行加密，那么只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種算法叫做非對稱加密算法。這樣用公鑰加密的數據即使被人非法截取了，因為他沒有與之配對的私鑰（私鑰僅發(fā)送方自己擁有），也不能對數據進行解密，確保了數據的安全。

非對稱密鑰加/解密的過程中，甲要事先獲得乙的公鑰，并將密文發(fā)送給乙；乙收到密文后，使用自己的私鑰對密文解密，得到最初的明文。非對稱密鑰加密適合對密鑰或身份信息等敏感信息加密，從而在安全性上滿足用戶的需求。

三、設計思路

為保證設備資產信息在存儲和加密的過程中數據的安全性和便捷性，改變以往數據的標簽格式、編碼方式，該研究通過加密和圖形化兩種方式實現信息的加密存儲、解密操作。

建立設備資產基礎信息庫，實現對設備資產在用狀態(tài)、在用責任人等使用情況的管理；基于設備資產基礎信息庫，實現對設備資產信息的加密和圖形化，將關鍵信息加密形成密文并制作成二維碼，保證標識的準確性和安全性；通過掃描槍的紅外激光照射掃描驗證設備資產的二維碼，獲取設備資產的加密信息，并通過解密功能檢索到某個具體的資產，不需要人工逐一翻閱查找相關信息，減少了公司人力投入成本，也保證了整個存儲和傳輸過程中設備資產傳輸信息的安全性。同時，實現用戶入網申請設備資產信息及時更新的功能，保證系統(tǒng)設備資產信息的統(tǒng)一性和準確性。

四、平臺功能

設備資產信息的圖形化編碼及其加密存儲與傳輸系統(tǒng)的內容包括自動獲取資產信息、資產信息加密后圖形化編碼、快速提取和解密資產信息、更新和核查資產信息、防暴力破解數據的內容。

（一）自動獲取資產信息—對應工作模式

將國網下發(fā)的資產信息Excel數據制作成導入模版，系統(tǒng)可實現對《ERP資產信息表》格式的信息導入，包括設備資產的ERP編碼、型號及廠商等（不包括資產序列號）數據，資產序列號則是通過外接輸入設備獲取。導入時通過ERP編碼的唯一性對數據進行驗證，一旦發(fā)現已存在的ERP編碼，及時提醒用戶，并且阻止導入。

（二）資產信息加密后圖形化編碼

將設備資產基本信息的ERP編碼、序列號、品牌、型號、制造商、狀態(tài)、責任人等基本信息錄入系統(tǒng)后，系統(tǒng)會根據固定的算法把關鍵信息加密形成密文，加密后自動生成對應的二維碼。

（三）快速提取和解密資產信息

通過掃描二維碼信息，能夠快速獲取對應的設備資產信息，提高數據查找的反應速度。當資產設備進行入網申請操作時，需要對資產的幾個關鍵信息進行填報，用戶可以通過掃描資產上的二維碼，提取對應資產的密文信息，同時通過系統(tǒng)對密文進行解密操作，系統(tǒng)會自動查找資產中對應的記錄并且顯示資產的所有信息，便于用戶自行對所需數據的查看和提取。

（四）更新和核查資產信息

通過選擇目錄下對應的一份或多份Excel文檔進行更新操作，系統(tǒng)會自動對數據進行核查、排除重復數據，防止同一序列號存在對應多個ERP編號多個物資等錯誤數據情況。通過核查系統(tǒng)則會通過資產序列號檢索對應資產信息，并且對MAC地址，存放地點、資產狀態(tài)和責任人等信息進行及時調整，即時反應資產當前使用情況。

（五）防暴力破解數據

對用戶請求的數據做出合理分析，排除來自用戶的正常訪問，并根據優(yōu)先級排列出最嚴重最緊急的威脅，然后做出及時響應，以防止攻擊者的暴力破解攻擊，從根源上保證數據的安全性。操作人員以特定的方式便捷地分發(fā)密鑰，通過掃描包含設備資產關鍵信息的二維碼，進一步實現數據傳輸的過程中的安全性。

五、結論

設備資產信息的圖形化編碼及其加密存儲與傳輸的研究應用，供電公司從實現了從傳統(tǒng)編碼方式的設備信息管理方式向二維碼加密、解密的存儲和傳輸方式的轉變。對設備資產信息進行加密和圖形化操作，將關鍵信息加密形成密文并制作成二維碼，確保標識的準確性；掃描二維碼來獲取設備資產的加密信息，并通過解密功能檢索到某個具體的資產，保證了整個存儲和傳輸過程設備資產傳輸信息的安全性，簡化了管理人員繁重的工作內容，從根本上杜絕手動填寫紙質數據的錯誤，提高了公司整體的工作效率，對于提高設備資產信息保密性、提高供電公司的經濟效益、保證系統(tǒng)安全運行都具有十分重要的意義為公司資產信息數據的安全性提供了保障。