如何使用串口通信保障网络安全
发布时间：
2023-08-14
来源：
机电与信息管理部
高速公路的收费网络属于专用网络系统，为保障网络系统的运行稳定，不得随意连接外部网络，需要有严格的管控。但在实际工作中，会有少量的数据需要从收费网络导出的情况，如果使用移动存储介质或搭设临时网络等办法，也会造成病毒或木马的传播，存在着安全隐患问题。为解决这个问题，就需要搭建一条由收费专网向外输出的单向连接，在保障数据能够传出的情况下，还能从物理层阻断数据的回传，从而达到网络间数据安全的目的。
首先，收费专网内产生的数据大多数为文字或数字数据，图片或视频数据量较小，因文字或数字数据所占的空间较少，一般不会超过512KB。且数据的传送距离不会太远，一般情况下会在一个办公室内完成。根据传输数据的这一特性，使用改装后的串口通信即可满足。
DB9串口通信具有国际统一的传输协议标准，最远的传输距离可以达到150米左右，对数据传输的稳定性也较高。通用的串口通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，所以端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶的校验。对于两个需要进行串口通信的端口，这些参数必须匹配，这也是能够实现串口通讯的前提。串口通信线路图如下所示:
串口通讯在物理层有很多标准，我们通常使用的是RS-232标准，RS-232标准主要规定了信号的用途、通讯接口以及信号的电平标准。
如上图所示，两台设备通过DB9串口线连接，设备A将所需要传输的数据，使用软件将数据改为二进制数据，交给控制器A，控制器A再将信号交给电平转换芯片，将数据以电平的方式发送给控制器B。控制器B接收到数据后，通过电平转换芯片将电子信号转换为数字信号，即高电平为1，低电平为0，这样的二进制数据交给控制器B，控制器B再将二进制数据转换为相应的10进制、16进制或对应的ASCLL代码，显示出来,从而达到数据双向传输的效果。DB9串口通信一般有明确的接收端和发送端，使用2，3，5进行数据的传输，其中2号线定义为发送，3号线定义为接收，5号线为地线，用于屏蔽外部电子干扰。
根据串口通信的原理，想要搭建一个具有单向连接、小数据量、传输距离近、稳定的传输链路，使用2根线就可以实现。将原有的串口信号进行改变。把发送端的串口2号线与接收端的串口3号线连接，发送端的串口5号线与接收端的串口5号线连接。仅实现发送端向接收端发送数据，不能返向发送数据。同时为了数据传输的同步和稳定性，设备两端串口的波特率、奇偶校验码、终止位都应设置相同。
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