系统可靠性与数据安全的应用研究

论文摘要

随着计算机技术和测控技术在天然气计量与管理中的应用,新技术的开发和应用已提到十分重要的位置。在天然气计量与管理中,要求系统具有高可靠性与实时性,数据采集的同时还进行其他的统计、查询等管理工作。 作者从系统可靠性和数据库安全出发,探讨了系统容错热备份实现技术,并在天然气微机计量与管理系统中采用了双机热备份动态冗余结构,从硬件的角度提高系统可靠性。数据库中数据的重要性决定了数据保密的必要性,与传统的通信加密技术相比,数据库存储加密有自身的特点和要求,文中分析了数据库加密的要求、限制和加密后的影响。然后对数据库加密粒度进行了对比,根据对密码算法的比较,选择AES算法对指定的数据库字段进行了加密。对加密后的数据库产生的大量密钥,进行了统一组织管理。 计量系统在校表期间会产生数据的缺失,必须对之进行补算。计量数据是典型的时间序列数据,利用数据挖掘中序列模式的相似性,对校表期间的流量数据进行了补算。本文最后对常用的软件保护技术进行了分析,并对软件进行了保护。 天然气微机计量管理系统在省内已得到了推广使用,本论文对其中的关键技术的研究,加强了该系统的可靠性与数据安全,使该系统有了更广阔的市场前景。文中的关键技术对其他系统的研发,也有一定的理论指导和适用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 现有微机计量管理系统的特点分析
• 1.3 论文主要内容
• 第2章 双机热备动态冗余系统结构
• 2.1 国内外系统容错热备份实现技术介绍
• 2.1.1 数据备份
• 2.1.2 双机容错系统
• 2.1.3 双机热备份
• 2.1.4 三机表决系统
• 2.1.5 磁盘阵列技术
• 2.1.6 集群系统
• 2.1.7 时间冗余和信息冗余
• 2.2 双机容错热备份系统的工作模式与机理
• 2.2.1 双机容错热备份系统在国内外的研究现状
• 2.2.2 双机容错热备份系统的概念
• 2.2.3 双机容错热备份系统的分类
• 2.3 双机热备动态冗余系统结构在计量中的应用
• 第3章 系统数据安全与数据加密
• 3.1 概述
• 3.2 数据库加密技术
• 3.2.1 数据库加密的要求
• 3.2.2 数据库加密的限制
• 3.2.3 数据库加密后的影响
• 3.2.4 数据库加密粒度问题
• 3.3 密码技术
• 3.3.1 对称密钥
• 3.3.2 非对称密钥
• 3.4 采用AES算法加密数据库字段
• 3.4.1 数据项加密原理
• 3.4.2 密钥生成及管理
• 第4章 基于数据挖掘的流量补偿
• 4.1 数据挖掘的基本原理
• 4.1.1 数据挖掘的过程
• 4.1.2 序列模式的相似性
• 4.2 天然气流量补算
• 4.2.1 序列数据的预处理
• 4.2.2 序列数据的计算
• 4.2.3 流量补算的评估
• 第5章 软件保护技术
• 5.1 序列号保护方式
• 5.1.1 序列号保护机制
• 5.1.2 用户信息的获取
• 5.2 时间限制
• 5.2.1 计时器
• 5.2.2 时间限制
• 5.3 菜单功能限制
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研