導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇ssl協議，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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ssl協議是網絡層和傳輸層的協議。

SSL（SecureSocketsLayer安全套接層）協議，及其繼任者TLS（TransportLayerSecurity傳輸層安全）協議，是為網絡通信提供安全及數據完整性的一種安全協議。TLS與SSL在傳輸層對網絡連接進行加密，用于保障網絡數據傳輸安全，利用數據加密技術，確保數據在網絡傳輸過程中不會被截取及竊聽。SSL協議已成為全球化標準，所有主要的瀏覽器和WEB服務器程序都支持SSL協議，可通過安裝SSL證書激活SSL協議。

SSL證書就是遵守SSL協議的服務器數字證書，由受信任的證書頒發機構（CA機構），驗證服務器身份后頒發，部署在服務器上，具有網站身份驗證和加密傳輸雙重功能。SecureSocketLayer是Netscape于1994年開發的，有三個版本：SSL2.0、SSL3.0、SSL3.1，最常用的是1995年的第3版，已被廣泛地用于Web瀏覽器與服務器之間的身份認證和加密數據傳輸。

（來源：文章屋網 ）

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ssl協議在傳輸層與應用層之間對網絡連接加密。

SSL及其繼任者傳輸層安全是為網絡通信提供安全及數據完整性的一種安全協議。用以保障在Internet上數據傳輸的安全，利用數據加密技術，可確保數據在網絡上的傳輸過程中不會被截取及竊聽。一般通用的規格為40bit的安全標準，美國則已推出128bit的更高安全標準。只要3.0版本的I.E或Netscape瀏覽器即可支持SSL。

SSL協議可分為兩層。SSL記錄協議它建立在可靠的傳輸協議之上，為高層協議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL握手協議它建立在SSL記錄協議之上，用于在實際的數據傳輸開始前，通訊雙方進行身份認證、協商加密算法、交換加密密鑰等。

（來源：文章屋網 ）

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TLS與SSL在傳輸層對網絡連接進行加密。

解決方法：

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中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9195-01

SSL協議是NetScape公司于1994年提出的一個關注互聯網信息安全的信息加密傳輸協議,其目的是為客戶端(瀏覽器) 到服務器端之間的信息傳輸構建一個加密通道,此協議是與操作系統和Web服務器無關。同時, NetScape在SSL協議中采用了主流的加密算法(如:DES、AES等)和采用了通用的PKI加密技術。目前,SSL已經發展到V3.0版本,已經成為一個國際標準,并得到了大多數瀏覽器和服務器軟件的支持。

1 原理與應用

1.1 SSL概述

SSL是提供Internet上的通信隱私性的安全協議。該協議允許客戶端/服務器應用之間進行防竊聽、防止消息篡改及防消息偽造的安全的通信。

TCP/IP是整個Internet數據傳輸和通信所使用的最基本的控制協議,在它之上還有HTTP(Hypertext Transfer Protocol)、LDAP(Lightweight Directory Access Protoco1)、IMAP(Internet Messaging Access Protocol)等應用層傳輸協議。而SSL是位于TCP/IP和各種應用層協議之間的一種數據安全協議(如圖1所示)。SSL協議可以有效地避免網上信息的偷聽、篡改及信息的偽造。

SSL標準的關鍵是要解決以下幾個問題:

1) 客戶對服務器的身份確認:SSL服務器允許客戶的瀏覽器使用標準的公鑰加密技術和一些可靠的認證中心(CA)的證書,來確認服務器的合法性(檢驗服務器的證書和ID的合法性)。對于用戶服務器身份的確認與否是非常重要的,因為客戶可能向服務器發送自己的信用卡密碼。

2) 服務器對客戶的身份確認:允許SSL服務器確認客戶的身份,SSL協議允許客戶服務器的軟件通過公鑰技術和可信賴的證書來確認客戶的身份(客戶的證書)。對于服務器客戶身份的確認與否是非常重要的,因為網上銀行可能要向客戶發送機密的金融信息。

3) 建立起服務器和客戶之間安全的數據通道:SSL要求客戶和服務器之間所有的發送數據都被發送端加密,所有的接收數據都被接收端解密,這樣才能提供一個高水平的安全保證。同時SSL協議會在傳輸過程中檢查數據是否被中途修改。

1.2 SSL的應用

從SSL 協議所提供的服務及其工作流程可以看出,SSL協議運行的基礎是商家對消費者信息保密的承諾,這就有利于商家而不利于消費者。在電子商務初級階段,由于運作電子商務的企業大多是信譽較高的大公司,因此這問題還沒有充分暴露出來。但隨著電子商務的發展,各中小型公司也參與進來,這樣在電子支付過程中的單一認證問題就越來越突出。雖然在SSL3.0中通過數字簽名和數字證書可實現瀏覽器和Web服務器雙方的身份驗證,但是SSL協議仍存在一些問題,比如,只能提供交易中客戶與服務器間的雙方認證,在涉及多方的電子交易中,SSL協議并不能協調各方間的安全傳輸和信任關系。

1.3 一次簡單的SSL的通信過程

如圖2所示,使用SSL建立安全連接的過程可以分為以下6個步驟:

1) 客戶端將它所支持的算法列表和一個用作產生密鑰的隨機數發送給服務器。

2) 服務器從算法列表中選擇一種加密算法,并將它和一份包含服務器公用密鑰的證書發送給客戶端;該證書還包含了用于認證目的的服務器標識,服務器同時還提供了一個用作產生密鑰的隨機數。

3) 客戶端對服務器的證書進行驗證(有關驗證證書,可以參考數字簽名),并抽取服務器的公用密鑰;然后,再產生一個隨機密碼串,并使用服務器的公用密鑰對其進行加密(參考非對稱加/解密),并將加密后的信息發送給服務器。

4) 客戶端與服務器端根據隨機密碼串以及客戶端與服務器的隨機數值獨立計算出加密和MAC密鑰。

5) 客戶端將所有握手消息的MAC值發送給服務器。

6) 服務器將所有握手消息的MAC值發送給客戶端。

2 總結

綜上所述,對于B/S應用系統,SSL安全協議的使用可以保障保障在Internet上或者專有的局域網絡中數據傳輸的安全,利用數據加密(Encryption)技術,可確保數據在網絡上之傳輸過程中不會被截取及竊聽。對于安全問題日趨嚴峻的網絡環境來說,在用戶數據比較敏感的Web網站中使用SSL安全協議,將極大的提高該網站的安全性,且減少不必要的經濟損失。

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中圖分類號:TP309文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)13-3383-02

1 引言

Web 服務是一個嶄新的分布式計算模型,是Web上數據和信息集成的有效機制[3]。Web服務的新型構架,Web服務的高效執行方式,Web服務與其他成熟技術的有機結合以及Web服務的集成是解決現實應用問題的重要技術。但是,Web 服務的安全問題也日益的突出,并逐漸成為Web 服務向前發展的一個瓶頸。當然國內外,Web 服務安全的研究有也不少的成果。但是還是不能夠完全滿足Web服務的端到端的安全需求。本文討論了SSL在保障Web服務安全方面不足,并在此基礎上提出擴展的SSL,用以滿足Web 服務端到端的安全需求,在最后對擴展的協議進行分析,說明了它的優勢以及應用的意義。

2 SSL在Web 服務安全機制中的應用分析

2.1 Web 服務安全需求分析

作為典型的分布式應用,Web 服務的安全要求包括:數據的機密性、數據的完整性、不可否認性、身份認證、訪問控制、審計和安全管理等多個方面,同時還具有自身的特點[1]。對于Web 服務來說,保障其安全需要end-to-end的安全。當然這并不是說point-to-point的安全機制以及其他的傳統的安全不可以應用到Web 服務,恰恰相反,由于目前大多數哦Web 服務使用http作為其傳輸層,因此在依賴于http原來的安全機制都可以在Web services中使用[1],例如防墻、SSL等。Web 服務在實施的過程中也許需要point-to-point 和end-to-end其中的一種或兩種的安全機制,這取決于受到的威脅的所處層次[1]。如果對于安全性要求不高或者威脅的層次比較低的話,像SSL、防火墻等都可以發揮很好的作用[1]。

2.2 SSL協議概述

SSL 協議(Secure Socket Layer)是Netscape 推出的一種安全通信協議,它提供Internet上保密通信的安全協議。SSL的Client和Server在正式交換應用數據之前,需要建立會話密鑰以及有選擇地進行身份驗證。會話和連接是SSL的兩個重要的貫穿始終的概念。連接建立在會話的基礎上,每個連接與一個會話關聯。Cipher Spec和master secret組成一個會話的主要加密參數,可被多個連接共享。每個連接有獨立的會話密鑰。

SSL的安全服務位于TCP和應用層之間,對應用層是透明的[2,5],可為應用層如:HTTP、FTP、SMTP等提供安全業務,服務對象主要是Web 應用,即客戶瀏覽器和服務器。

SSL有三種驗證模式[5]:

1) Client和Server都被驗證;

2) 只驗證Server、不驗證Client;

3) 完全匿名。

SSL協議提供的服務可以歸納為如下三個方面[5]:

1) 連接是保密的,對稱加密用于加密數據;

2) 實體的身份通過公鑰加密得到驗證;

3) 連接是可靠的,帶密鑰的MAC用于保證信息的完整性。

2.3 和SSL在Web服務中的應用分析

盡管SSL在Web 服務中能夠提供一定的安全保障,但是它只能夠提供點對點的安全,如圖1所示,而無法保障端到端的安全,如圖2所示,在高要求或者威脅層次較高的時候,它就無法滿足要求。在Web 服務的典型應用中,SOAP消息往往不僅僅只是在兩個節點間傳輸,更多的情況下是要經過很多的中間節點[6-7],而且每個中間節點都可能會對SOAP消息進行處理。雖然SSL可以確保SOAP消息在兩個相鄰的節點之間的安全,但是由于在節點內部SOAP消息是以明文出現的,所以,一旦其中一個節點受到了攻擊或者惡意的修改SOAP消息,都會造成SOAP消息的泄漏或異常。因此,SSL對于SOAP消息的端到端的安全性是不夠的[4],必須有一種更高級級別的安全機制作為保障。

3 擴展的ESSL

為了解決上面我們提到SSL協議在保障Web服務安全中的不足,對SLL進行擴展,稱之為擴展的SSL協議(Extended SSL,簡稱ESSL),這個改進保留了SSL原有的安全特性,又可以滿足Web服務的end-to-end的安全需求。(ESSL術語只在本文中適用)

3.1 相關標記

為了準確表達,我們使用下面標記:

Ii:第i個節點,其中I1是消息的原始發送者(Requester/Provider),In是消息最終收到的消息的(Requester/Provider),0

info:原始的信息

infoi:經過Ii修改后的信息,由Ii加密后發送給Ii+1

Ceri:Ii的證書

h():使用安全的hash函數進行對消息的摘要

ski:Ii的私鑰

pki:Ii的公鑰

sgni:Ii數字的簽名

Sign(ski,m):Ii用自己的私鑰對消息m進行數字簽名

Rec(pki,s):用Ii的公鑰對簽名s進行驗證

E(pki,m):用Ii的公鑰加密消息m

D(ski,s):Ii用自己的私鑰解密加密的消息s

ki:Ii隨機生成的對稱密鑰

E(ki,m):用ki進行加密

D(ki,s):用ki進行解密

3.2 協議的流程的詳細描述

首先要說明的是,兩個相互通信的節點,在進行消息的傳遞之前要進行握手,在握手的過程主要是交換相互的數字證書以及協商相關的加密算法等。

協議的流程如下:

1) I1:生成簽名:sgn1=Sign(sk1,h(info)),加密信息:E(k1,info),生成數字信封:E(pk2,k1),I1把(sgn1,E(k1,info),E(k1,info),E(pk2,k1),(sgn1,Cer1))發送給下一個通信節點。

2) 中間節點Ii(1

3) In:收到消息(sgnn-1,E (kn-1,infon-1), E (kn-1,info),E(pkn,kn-1),(sgn1,Cer1,)),In首先解開數字信封D(skn,E(pkn,kn-1)),獲得對稱密鑰kn-1,然后獲取信息info=D(kn-1,E(kn-1,info))和infon-1= D(kn-1,E(kn-1,infon-1)),驗證In-1的簽名Rec (pkn-1,sgnn-1)=h(D(kn-1,E(kn-1,infon-1)))?,然后在驗證I1的簽名和原始信息的完整性Rec (pk1,sgn1)=h(D(kn-1,E(kn-1,info)))?。如果驗證通過就進行下一步的操作,如果沒有就終止通信。

協議中對消息的解密以及驗證的流程如圖3所示。

協議中對消息加密處理的流程圖如圖4所示。

說明:當i=1的時候,虛線框中的處理過程就不需要了,因為info1=info

4 ESSL協議的分析

4.1 安全性分析

從ESSL的流程可以看出,SSL原有的安全機制都被包含,同時由于在消息中加入原始信息發送者對原始信息的簽名以及它的數字證書,另外在原始信息和修改后的信息都被發送到最終接收者In那里,這樣最終的接收者In不僅能夠看出來中間節點對原始信息的修改,同時還可以驗證原始的信息及其簽名和消息的完整性。另外,協議使用原來的數字信封以及對稱加密,使得消息的機密性也有了保障。(下轉第3397頁)

(上接第3384頁)

綜上所述,使用ESSL可以保證Web服務端到端的安全。

4.2 速度分析

為了能夠達到端到端的安全需求,ESSL多發送了很多“冗余”的信息并且做了附加的加密和驗證,這樣對于傳送的速度以及驗證速度勢必有所影響。但是,為了信息的安全或者特殊的安全需要,可以用性能換取高安全。

5 結束語

該文分析了Web服務的安全需求,指出了現有的SSL在保障Web服務安全中存在的不足,并在SSL協議的基礎上做出了改進,提出了ESSL,使其達到Web服務端到端的安全需求,從而能夠保障Web 服務的端到端的安全。另外,在其它要求端到端安全的環境中,ESSL也有著廣泛的用途。

參考文獻:

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[2] 宋志敏,王衛京,南相浩.SSL V3.0及其安全性分析[J].計算機工程與應用2000(10):145-147.

[3] 岳昆,王曉玲,周傲.Web 服務核心支撐技術:研究綜述[J].軟件學報,2004,15(3):428-442.

[4] IBM Corporation.Web Service Conceptual Architecture (WSCA1.0) [EB/OL]./developerworks/cn/views/webservices/libraryview.jsp.

[5] 范紅,馮登國.安全協議理論與方法[M].北京:科學出版社,2003.

[6] 錢權,嚴家德.Web Service的安全機制[J].計算機工程,2007,33(22):190-192.

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中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)07-1540-02

SSL Protocol in the Network Communication of the Application

ZHANG Yang

(Liaoning University Computing Center, Shenyang 110036, China)

Abstract: SSL protocol is to provide a secure channel between computers a security protocol, data transmission is encrypted. This article has wireless video surveillance system for the study, the introduction of the SSL protocol in the system, the application of the protocol on the server and the client’s network communication, which can achieve data transmission security, authentication and message integrity.

Key words: SSL protocol; information security; network communication

無線視頻監控系統服務器和客戶端之間采用的C/S模式組成的，實現對視頻信號實時采集和壓縮編碼后，將圖像傳輸到指定的視頻服務器上。那么命令信息在傳輸過程中，數據的安全性是我們需要解決的重要問題。所以在該系統中引入了SSL協議，把SSL協議應用在服務器和客戶端的網絡通信中，通過數據加密提高信息的安全性。

1系統設計原則和目標

1.1系統設計原則

該系統的服務器和客戶端都是在windows操作系統利用VC的socket建立連接，實現網絡通信。考慮到服務器和客戶端之間數據傳輸的安全性和有效性，設計過程中注意以下幾個方面：

1）并發性：因為服務器和客戶端之間建立聯系，一般是一臺服務器對應多個客戶端進行通信的，每個終端優先級是平等的，為了實現客戶端的并發，在服務器端采用VC中的多線程技術，使得每個客戶端都能和服務器同時產生通信。

2）安全性：該系統是服務器和客戶端之間利用socket通信，客戶端向服務器發送請求命令，服務器收到后回應請求，如果在通信過程中命令信息不加密，信息容易被非法竊取，直接通過TCP協議傳輸信息是不安全的，所以要引入SSL協議，使所有的命令信息是加密傳輸的，保證了信息的安全性。

3）實時性：由于視頻監控系統對畫面的實時性要求非常高的，如果圖像也是通過加密傳輸的話，會嚴重影響圖像的傳輸速率，也就失去了實時性的要求，所以，我們在處理圖像傳輸時就不像命令信息一樣通過SSL加密傳輸了，滿足了圖像的實時性要求。1.2系統設計的目標

該系統實現的目標就是服務器端和客戶端建立連接，滿足并發性的要求；在通信過程中，雙方發送的命令信息通過SSL加密傳輸，提高安全性；圖像傳輸通過TCP協議傳輸，滿足視頻傳輸的實時性。

2網絡通信模塊的設計

主要討論的是服務器和客戶端之間的網絡通信問題，服務器和客戶端之間有兩種信息:服務器向客戶端轉發的視頻流信息；服務器和客戶端之間傳輸的命令信息。從信息的安全性考慮，在該系統中引入SSL加密協議，在數據傳輸過程中，即使數據被黑客竊取也不會將數據還原。確保了數據的安全性。

因為監控視頻對圖像的實時性要求非常高，不能有太長的時間延遲，而視頻在傳輸過程中產生的流量非常之大，直接通過TCP協議傳輸視頻信息可以有效降低時間延遲。

因此，通過SSL協議傳輸各種命令信息，我們可以把SSL通信模塊封裝成sslclient類和sslserver類，提供了接口函數，只需要調用對應的API就可以實現SSL加密通信。

3 SSL網絡通信技術的實現

3.1 SSL通信模塊的工作流程

該系統的整個結構可以分為服務器和客戶端兩個部分組成，而其中的SSL通信模塊為現實這兩個部分之間的數據通信的安全傳輸提供服務。主要從外部和內部兩個方面來分析，從外部來看，系統包括初始化握手部分和數據傳輸部分兩個部分內容，這兩個部分的內容具體對應SSL協議的“握手協議”和“記錄協議”。從內部來看，SSL模塊可劃分為初始化、SSL連接、身份認證和數據傳輸幾個模塊，初始化主要為SSL連接做準備工作，身份認證主要是驗證對方數字證書以證明身份的有效性。如果服務器也要求進行客戶端身份認證，會以同樣的方法對客戶端的證書進行驗證。當服務器和客戶端互相進行驗證之后。會在兩者之間成功建立SSL連接，形成一個安全數據傳輸通道，傳輸數據類似于TCP的套接字，直接寫入或者讀取數據。如圖1所示。

圖1 SSL通信模塊的結構圖

3.2實現的過程

在通信模塊中，服務器實現的過程很簡單，和客戶端實現的過程類似，服務器等待客戶端發送請求的連接，之后初始化一條SSL連接，它就從客戶端讀取或寫入數據發送到客戶端。按照功能也可以分為四部分：初始化過程、連接過程、身份認證過程和數據傳輸。

1）初始化過程：客戶端的開發時調用openssl函數實現的，首先是初始化SSL庫，在選擇會話連接所使用的協議：ssl_method* sslv3_client_method();再去申請SSL會話的CTX:ssl_ctx* ssl_ctx_new(ssl_method* meth);，目的是連接對象進行SSL握手、數據的讀寫；最后是家在私有密鑰和數字證書并設置加密套件。

然而服務器初始化過程和客戶端初始化過程類似，不同只是服務器調用sslv3_server_method()函數來實現的。

2）連接過程：服務器調用listen函數開始監聽客戶端的TCP連接請求，調用accept函數接受客戶端的TCP連接；申請一個BIO對象，把SSL綁在在這個對象上；調用SSL的accept函數接受客戶端的SSL連接。

3）身份認證：由于系統采用雙向身份認證機制進行身份認證，所以服務器和客戶端的證書都要互相進行認證方可正常通信，二者進行信息對比，如果一致，表明驗證通過，否則將關閉與客戶端之間的連接。

4）數據傳輸：服務器與客戶端建立連接后就可傳輸數據，所有數據是經SS加密處理后進行傳輸的。

4結束語

在當今信息化飛速發展的社會中，信息數據在日常生活和工作中顯得越來越重要，所以信息安全的重要性也越來越受到人們的重視，數據在保存和傳輸過程中如何可以防止黑客竊取，正是該文研究的對象。該文以視頻監控作為實例來研究，既要保證視頻傳輸的實時性，又要保障數據的安全性，所以我們采用服務器和客戶端之間采用靈活的雙重連接制，通過SSL協議進行數據加密傳輸，提高了機密信息傳輸的安全性。

參考文獻：

[1]付沙,何誠,文旭華.基于SSL協議的安全網絡通信的理論和實現[J].計算機與現代,2006(11).

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[3]唐玲.數字證書系統的設計研究[D].合肥:合肥工業大學,2004.

[4]韓澄宗.網絡實驗室中的視頻監控系統[D].杭州:浙江大學,2006.

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據記者了解，這一被業內人士命名為“心臟出血”的基礎安全協議漏洞，是由安全公司Codenomicon和谷歌安全工程師發現的，并提交給相關管理機構，隨后官方很快了漏洞的修復方案。4月7號，程序員Sean Cassidy則在自己的博客上詳細描述了這個漏洞的機制。他披露，OpenSSL的源代碼中存在一個漏洞，可以讓攻擊者獲得服務器上64K內存中的數據內容。這部分數據中，可能存有安全證書、用戶名與密碼、聊天工具的消息、電子郵件以及重要的商業文檔等數據。發現者們給這個漏洞起了個形象的名字：heartbleed，心臟出血。

4月7日凌晨，國內就出現了針對OpenSSL“心臟出血”漏洞的黑客攻擊跡象。一位安全行業人士在知乎上透露，他在某著名電商網站上用這個漏洞嘗試讀取數據，在讀取200次后，獲得了40多個用戶名、7個密碼，用這些密碼，他成功地登錄了該網站。據360網站安全檢測平臺對國內120萬家經過授權的網站掃描，其中有11440個網站主機受該漏洞影響。4月7日、4月8日期間，共計約2億網民訪問了存在OpenSSL漏洞的網站。

360安全專家石曉虹博士表示，OpenSSL此漏洞堪稱“網絡核彈”，網銀、網購、網上支付、郵箱等都會受到影響。因為有很多隱私信息都存儲在網站服務器的內存中，無論用戶電腦多么安全，只要網站使用了存在漏洞的OpenSSL版本，用戶登錄該網站時就可能被黑客實時監控到登錄賬號和密碼。目前還沒有具體的統計數據顯示這次漏洞造成多大的經濟損失，但發現該漏洞的研究人員指出，當今最熱門的兩大網絡服務器Apache和nginx都使用OpenSSL。總體來看，這兩種服務器約占全球網站總數的三分之二。OpenSSL還被用在其他互聯網軟件中，比如桌面電子郵件客戶端和聊天軟件。

大數據時代的危險

不幸的是，如果訪問了受影響的網站，用戶無法采取任何自保措施。受影響的網站的管理員需要升級軟件，才能為用戶提供適當的保護。不過，一旦受影響的網站修復了這一問題，用戶便可以通過修改密碼來保護自己。攻擊者或許已經攔截了用戶的密碼，但用戶無法知道自己的密碼是否已被他人竊取。據悉，360已經第一時間向12萬網站用戶發送提醒郵件，提醒廣大站長盡快將OpenSSL升級至1.0.1g版本，以修復該漏洞。

據360安全專家石曉虹博士介紹，OpenSSL“心臟出血”漏洞為本年度互聯網上最嚴重的安全漏洞，大量網站已開始緊急修復此OpenSSL高危漏洞，但是修復此漏洞普遍需要半個小時到一個小時時間，大型網站修復時間會更長一些。

在漏洞修補期間，普通消費者與公司均應該采取相關措施規避風險。對于普通用戶來說，建議在確認有關網站安全之前，不要使用網銀、電子支付和電商購物等功能，以避免用戶密碼被鉆了漏洞的駭客捕獲。與用戶的消極避險不同，相關互聯網企業則應該盡快進行主動升級。升級到最新的OpenSSL版本，可以消除掉這一漏洞，這是目前企業最便捷的做法。但在升級后，理論上還應該通知用戶更換安全證書（因為漏洞的存在，證書的密鑰可能已泄漏），并通知用戶盡可能地修改密碼。后面這兩個措施，企業實施起來會面臨很大的代價，也只能通過媒體盡量曝光，讓意識到的用戶重新下載證書并自行修改密碼了。

由于“心臟出血”漏洞的廣泛性和隱蔽性，未來幾天可能還將會陸續有問題爆出。在互聯網飛速發展的今天，一些協議級、基礎設施級漏洞的出現，可能會打擊人們使用互聯網的信心，但客觀上也使得問題及時暴露，在發生更大的損失前及時得到彌補。可以說，科技雙刃劍的效應越來越無法避免。互聯網產品在帶給人們足夠大方便的同時，又隱藏著巨大的安全風險。而方便和危險就像一個硬幣的兩面無法分割。由此而暴露的互聯網數據安全問題，更是值得廠商和個人用戶深思的。

大量網站已修復漏洞

OpenSSL是目前互聯網上應用最廣泛的安全傳輸方法（基于SSL即安全套接層協議）。可以近似地說，它是互聯網上銷量最大的門鎖。這個“鎖”表明，第三方無法讀取你與該網站之間的任何通訊信息。在后臺，通過SSL加密的數據只有接收者才能解密。如果不法分子監聽了用戶的對話，也只能看到一串隨機字符串，而無法了解電子郵件、Facebook帖子、信用卡賬號或其他隱私信息的具體內容。SSL最早在1994年由網景推出，1990年代以來已經被所有主流瀏覽器采納。最近幾年，很多大型網絡服務都已經默認利用這項技術加密數據。如今，谷歌、雅虎和Facebook都在使用SSL默認對其網站和網絡服務進行加密。而Sean Cassidy爆出的這個漏洞，則讓特定版本的OpenSSL成為無需鑰匙即可開啟的廢鎖；入侵者每次可以翻檢戶主的64K信息，只要有足夠的耐心和時間，他可以翻檢足夠多的 數據，拼湊出戶主的銀行密碼、私信等敏感數據；假如戶主不幸是一個開商店的或開銀行的，那么在他這里買東西、存錢的用戶，其個人最敏感的數據也可能被入侵者獲取。

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中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號　1674-6708（2013）82-0188-02

DCS系統以及PLC系統以其獨特優勢而被各行各業廣泛應用，為實現生產的經濟高效、節能環保提供了可靠的基礎保障。但DCS系統與PLC系統之間的通訊始終是工程生產的重點問題，本文對MODBUS協議基礎上，實現DCS系統與PLC系統之間的通訊進行分析與探討，以其對工程生產提供幫助。

1　系統組成

1.1　通訊系統

Modbus通訊協議是一種通用的電子控制器應用語言，可利用網絡或其它設備實現控制器之間的通訊，Modbus協議可以在忽略控制器通信方式的前提下，對其所能認識與使用的消息結構做出定義，是一個通用的工業標準，它還對控制器與其他設備之間的訪問請求與過程進行描述，可以偵測錯誤信息并進行記錄。并且，Modbus協議還制定了公共內容格式及消息域格局，控制器可設置為RTU或ASCII中任一種傳輸模式，用戶可在標準的Modbus網絡通信中選擇所需模式及串口參數，Modbus網絡上所有設備在控制器配置時，都應將傳輸模式以及串口通信參數選擇一致。本文基于RS485協議來實現DCS與PLC之間的數據共享，可通過DCS控制PLC，也可將PLC的數據上傳到DCS。實際操作時，可將一塊MODBUS轉DP通訊模塊增加于DCS控制器下方，以使維護與控制簡單方便，而基于MODBUS協議，此通訊模塊可作為通訊主站，實現與現場PLC間的通訊，也可基于Pmfibus-DP協議并作為從站，實現與DCS系統的掛接。

1.2　DCS系統

集散控制系統DCS是以通信網絡為連接紐帶并包括過程監控級與控制級的多級計算機系統，它將計算機技術、控制技術、通訊技術以及顯示技術等有機結合起來。本文DCS系統采用的是和利時MACS　V控制系統，不僅可以實現集中操作而分散控制，還可以分級進行管理，組態及其方便且配置較為靈活。

1.3　PLC系統

因工業化發展需求而產生的PLC數字運算操作系統，它利用可編程存儲將定時計數、順序控制及邏輯運算等操作指令存儲起來，再經由數字模擬輸入與輸出對機械設備或生產過程進行控制。可編程控制器與相關設備的選擇應從其功能原則設計擴充簡便為切入點，選擇易與工業控制系統形成整體的設備，而且維護與控制也較為簡便。本文PLC系統是由三套和利LK207、一套GE的IC200以及一套西門子S7-200組成。

2　系統組態

2.1　硬件組態

將通訊線自各PLC串口引出，并將其與MODBUS轉PROFIBUS-DP協議轉換模塊的MODBUS接口連接。

2.2　軟件組態

1）DCS系統組態。將MODBUS轉PROFIBUS-DP協議轉換模塊中的GSD文件拷貝至MACS　V系統的相應安裝目錄，再打開MACS　V系統的控制器組態文件與工程，將此模塊添加于硬件組態中，然后打開模塊屬性對通訊參數波特率等進行設置，再基于PLC讀寫數據對MODBUS讀寫數據塊進行合理添加，數據塊屬性設置取決于數據起始地址及PLC地址。以各自地址以及PLC讀寫變量進行添加于程序中的子程序編寫以及變量添加，然后對編譯進行保存。將PLC變量至工藝畫面添加至打開的MACS　V畫面的組態程序并保存，然后下裝于操作員站，而將PLC傳過來的量程或信號類型等變量屬性添加至打開的MACS　V數據庫的組態程序，再聯編并將其下裝于服務器；

2）PLC系統組態。本文以GE公司的IC200型PLC來說明該系統組態。將GE　PLC編程軟件打開并對PLC　Port（2）　進行設置，然后利用網絡將小酒改后的設置內容下至PLC。

3　系統常見故障的判斷與排除

若DCS系統與PLC系統之間的數據通訊正常，則對故障隱患的判斷可通過模塊狀態指示燈來實現，可從模塊上的數據傳送與接收指示及錯誤狀態表示對，作通訊狀態進行判斷并對故障進行診斷。而若DCS與PLC之間的數據通訊為不正常狀態，則DCS系統畫面所顯示的數據不正常，模塊狀態指示燈有錯誤狀態顯示。對此，應對硬件錯誤及軟件錯誤進行依次檢查并排除故障。硬件方面，應使用DP電纜，接線時切忌將正負極性接反，模塊選型時也要注意選擇有較高的使用信譽度且實用效果較好的產品，由于兼容性差異的問題，兩次以上的接口轉換情況應盡量避免。而軟件方面，首先要保持一致的DCS與PLC間的通訊速率，最好使用無校驗而減少奇偶校驗，其次要確保DCS與OLC系統的通訊數據地址合理有效，若有地址錯位狀況，可通過DCS系統設置來解決。

4　結論

綜上所述，在實現DCS系統與PLC系統之間的通訊中應用MODBUS協議，可以取得良好成效，即是說，基于MODBUS協議的DCS與PLC通訊的實現，具有穩定的通訊性能，可以為工藝監控提供可靠技術支持，為工程生產創造良好的條件，有效實現生產的節能減排、經濟高效。

參考文獻

[1]趙釗.基于Modbus協議的DCS系統與PLC系統的通訊[J].節能技術，2011（4）.

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西門子S7-200 PLC具有低成本、可靠性高、技術成熟、能適應各種惡劣的環境等特點在成套設備中得到廣泛的應用。隨著工業控制的飛速發展，控制已經從分散控制發展向集中控制型的集散控制系統需要通過S7-200檢測現場設備的運行數據并進行控制，采用ModbusRTU協議是一個不錯的選擇，不用另外增加任何設備，只需要在S7-200中進行編程設置即可。接下來我們通過實例來介紹ModbusRTU測試軟件ModScan32與西門子S7-200 PLC之間的通訊建立與測試。

一、Modbus RTU協議與S7-200相互關系簡介

目前支持Modbus通信的DCS、PLC系統和過程儀表大都采用基于串行接口的Modbus RTU模式，西門子公司提供了針對西門子PLC Modbus RTU的協議庫。極大的簡化了Modbus RTU通信的開發，以便快速實現二者的相關應用。通過Modbus RTU從站指令庫，使得S7-200可以作為Modbus RTU中的從站，以實現與Modbus主站設備的通信。

二、軟硬件準備

1.軟件：ModScan測試軟件、Step7-MicroWin V4.0SP06編程軟件、S7-200Modbus指令庫文件。

2.硬件：PC機、西門子S7-200PLC（CUP224XP CN REL02.01）、PPI編程電纜、USB-TO-Serial電纜、RS232轉RS485模塊。

3.焊接RS485通訊電纜一根（Date+ DB9 3引腳、Date- DB9 8引腳）、RS485通訊電纜連接200PLC的Port0端口。

三、使用Modbus 指令庫需要注意事項

1.使用Modbus指令庫，對STEP7 Micro/win軟件版本的要求。軟件版本必須是V3.2或者以上版本。

2.S7-200 CPU必須是固化程序修訂版2.00或最好支持Modbus主設備協議庫。

3.目前市場已經推出針對端口0和端口1的Modbus RTU主站指令庫，以及針對端口0的Modbus RTU從站指令庫，故在使用時一定要區分開。

4.一旦CPU的端口被用于Modbus RTU主站或從站協議通訊時，該端口就無法用于其他用途，包括與STEP7 Micro/win通訊。當需要與STEP7 Micro/win通訊時把CPU打到STOP位即可通訊。

5.利用指令庫編程前首先應為其分配存儲區，否則Step7-MicroWin在編譯時會報錯。分配存儲區時在對話框輸入庫存儲區的起始地址，注意避免該地址與程序中其他地址重復使用，也可以點擊“建議地址”按鈕，系統將自動計算存儲區分配地址。

四、S7-200 PLC控制器組態

我們是用ModScan32做主站來讀取從站（S7-200）的數據。所以在S7-200 PLC里面只用Modbus從站協議指令, Modbus從站協議指令包括MBUS_INT和MBUS_SLVE兩條協議指令。如圖1

圖 1

1.MBUS_INT指令，用于啟用和初始化或停止Modbus從站通信。在使用MBUS_SLVE指令之前，必須執行MBUS_INT指令。在指令完成后立即設定“完成”位，才能執行下一條指令。MBUS_INT指令引腳含義如下：

1.1EN：西門子指令使能位。因為是初始化用觸點SM0.1即可。

1.2Mode：“模式”參數。用于啟動和停止Modbus通信，允許使用以下兩個數值：1-啟動，2-停止。

1.3Address：“地址”參數。輸入Modbus從站地址，取值范圍為1～247.

1.4Baud：“波特率”參數。Baud：“波特率”參數可選1200、2400、9600、19200等。

1.5Parity：“奇偶校驗”參數。0-無校驗；1-奇校驗；2-偶校驗。

1.6Delay：“延時” 參數。附加字符間延時，默認值為0。

1.7MaxIQ：“最大I/Q位”參數。設置參與通信的最大I/O點數，S7-200的I/O映像區為128/128，默認值為128。

1.8MaxAI：“最大AI字”參數。設置參與通信的最大AI通道數，可為16或32。

1.9MaxHold：設定供Modbus地址4xxxx使用的V存儲器中的字保持寄存器數目。

1.10HoldStart：保持寄存器區起始地址，以&VBx指定。

1.11Done：初始化完成標志，成功初始化后置1。

1.12Error：初始化錯誤代碼。0-無錯誤。

2.MBUS_SLVE指令，用于Modbus主設備發出請求服務，并且必須每次掃描時執行，以便允許該指令檢查和回復Modbus請求。MBUS_SLVE指令無輸入參數，在每次的掃描EN開啟時執行。MBUS_SLVE指令引腳含義如下：

2.1EN：西門子指令使能位。因為每個周期都需要執行，故用SM0.0即可。

2.2Done：“完成”參數。Modbus執行通信時置1，無Modbus通信活動時為0。

2.3Error：錯誤代碼。0-無錯誤。

五、測試軟件ModScan32設置

ModbusRTU測試軟件ModScan32，在通訊中是中主站，監視從站和向從站發送命令。以下是ModbusRTU測試軟件ModScan32如圖2： 圖 2

ModScan32測試軟件的畫面中相關參數意義如下:

1.通信端口的選擇。如果PC用的 RS485 轉換器接的是串口一（COM1），此下拉選項設置為 COM1 即可。

2.Baud：波特率的選擇。與S7-200 PLC內設置保持一置。

3.Word：數據位。默認值8。

4.Parit：奇偶校驗。與S7-200 PLC內設置保持一置。

5.Stop：停止位。默認值1.

6.Device Id：下位機地址。與S7-200中MBUS_INT模塊的Address引腳一置。

7.Address：寄存器的起始地址。

8.Length：寄存器長度。

9.MODBUS Point Type：Modbus點類型選擇。依次出現的是繼電器狀態、輸入狀態、鎖存器、輸入寄存器。

10.Number of Polls：發送和接受命令的次數。

11.Valid Slave Responses：有效命令的次數。

六、通訊測試

S7-200 PLC和測試軟件ModScan32設置完畢后，系統上電、通訊線連接好就可以進行調試。Modbus RTU地址與S7-200的地址對應關系 Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現。S7-200內部的數據存儲區與MODBUS的0、1、3、4共4類地址的對應關系所示:

MODBUS地址

S7-200數據區

00001-00128……………………………Q0.0-Q15.7

10001-10128……………………………I0.0-I15.7

30001-30032……………………………AIW0-AIW32

40001-4xxxx……………………………T + 2*(xxxx-1)

其中T為S7-200中的緩沖區起始地址，即HoldStart。如果已知S7-200中的V存儲區地址，推算MODBUS地址的公式為：MODBUS地址=40000+(T/2+1)

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Notes的第一個版本于1989年,之后產品的性能不斷改善。1996年初,IBM了Lotus Notes R4版本。這個版本能夠讓Notes為Internet解讀和創建信息,從而使這個軟件在電子商務上發揮更大的作用,公司間電子數據交換或利用Internet收發信息也更加便利。2003年的Lotus Notes R6.5版本則成為一款經典的產品,很多人到現在還在使用免費的遠程通訊工具Sametime。目前,Lotus已經了最新的Lotus Notes 8.5.1,Lotus Notes在全球有超過1.4億的注冊用戶,擁有超過1萬個合作伙伴,企業客戶遍及各個行業,財富100強的一半以上企業都在使用Lotus Notes作為他們的協作平臺。

與10年前或20年前相比,人們現在的工作方式已經更加充滿智慧,互聯網和計算機技術在不斷改變人類創造、使用和分享信息的方式。越來越多的人們也意識到,協作能力將會是未來企業創新能力和營運效率的一個關鍵因素。然而遺憾的是,根據調查顯示: 在每周的工作中,有42%的人曾經根據錯誤信息作出決策; 有超過30%的員工不能尋找到企業內部能夠被利用的資源; 每天的工作中,員工花費超過兩個小時去尋找正確的信息或者專家。這一切都要求,人們應擁有更加智慧的工作方式和協作能力。

未來理想的智慧協作到底應該具備那些能力?IBM軟件集團大中華區Lotus軟件總經理陳黛華認為,首先是緊密的聯結能力; 其次是靈活的協作能力; 第三是創新能力; 最后是優化成本的能力。“當前,IBM‘智慧的地球’的愿景已經為人們越來越熟知,人們開始關注如何去具體的實現這個美好的愿景。智慧協作以人們工作方式的變遷作為思考維度,為我們提供了一個很好的切入點。而Lotus 20年的發展和創新史也正是一直圍繞著提升人們工作方式這一前提所展開,因此才得以獲得了巨大的成就。IBM所啟動的Lotus Knows,就是希望能夠運用Lotus最新的一系列方案和產品,把人們的協作方式變得更加智慧,讓智慧的方舟駛向未來!”

在如何實現智慧協作上,陳黛華建議可以分為四個逐步遞進的層次來考慮,從初級到高級,從響應當前需求到擁抱未來需求。一是基礎協作能力: 包括電話、郵件和文件分享; 二是實時溝通能力: 包括即時通訊、視頻會議和Web內容; 三是隨需應變能力: 包括統一通訊、遠程通訊和團隊空間等; 四是社會化能力: 包括混搭、嵌入式協作與通訊、社會化交互等。隨著這四個能力的不斷部署,企業的協作能力將得到階梯式增長。