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论文研究-嵌入式安全打印与审计系统的研究 .pdf
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嵌入式安全打印与审计系统的研究,雷航,李祺,随着互联网 时代的到来,打印技术的提高,传统安全打印与审计系统在并发情况下的稳定性、数据传输中的安全性以及系统添加打印设��
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嵌入式安全打印与审计系统的研究
雷航,李祺
**
(北京邮电大学网络空间安全学院)
摘要:随着互联网+时代的到来,打印技术的提高,传统安全打印与审计系统在并发情况下5
的稳定性、数据传输中的安全性以及系统添加打印设备的扩展性等问题逐一暴露。本文通过
分析传统安全打印与审计系统的经典打印技术及其优缺点,将服务器端的部分功能在打印客
户端实现和打印文件在网络中进行加密传输,提出了基于嵌入式打印客户端开发的设计方案
及其实现。实验结果表明,嵌入式安全打印与审计系统,在部署成本低廉的同时,有效满足
了打印任务并发情况下系统的稳定性需求、打印任务在网络中传输的安全性需求和系统的扩10
展性需求,解决了传统安全打印与审计系。
关键词:打印审计;网络打印;嵌入式开发;PDL 文件
中图分类号:TP393.1
15
Research on Embedded Secure Printing and Auditing
System
LEI Hang, Li Qi 20
(School of Cyberspace Security, Beijing University of Posts and Telecommunications)
Abstract: With the advent of the Internet + times, the improvement of printing technology, the stability
of traditional secure printing and auditing systems in concurrent situations, the security of data
transmission, and the scalability of system add printing equipment. In this paper, through the analysis of
traditional security printing and auditing system, the classic printing technology and its advantages and 25
disadvantages, the server side of the part of the function in the print client to achieve and print files in the
network for encrypted transmission, based on embedded print client development design And its
realization. The experimental results show that the embedded security printing and auditing system can
effectively meet the stability requirements of the printing task and the stability requirement of the
printing task in the network and the scalability requirements of the system, To solve the traditional safe 30
printing and auditing system.
Key words: Print Audit; Network-printing; Embedded Development; PDL File
35
0 引言
随着计算机技术和通信技术的快速发展,信息之间的交流与共享变得非常普遍。每年全
球纸张的消费量在以成倍的速度增长,打印机销量增长率也稳定在 10%。企事业单位和政40
府机关的打印审计系统中接入的打印机数量不断增加,打印任务越来越多,导致对服务器的
并发处理能力要求越来越高,简单的增加服务器的数量只会造成不必要的浪费。
作者简介:雷航(1992-),男,硕士研究生,主要研究方向:信息安全
通信联系人:李祺(1981-),女,副教授,主要研究方向:无线传感器网络、信息安全. E-mail:
liqi2001@bupt.edu.cn
45
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网络打印由于其共享方式,可以有效减少企事业单位和政府机关打印机数量得到了广泛
应用,但是由于打印机共享,对打印文件的安全性保障又带来了挑战。信息安全是一个国家
的安全战略,据美国《计算机犯罪与安全调查报告》调查统计,企业数据信息泄密的主要途
径有三种:打印信息泄密、电子邮件泄密、移动存储泄密。在工作中会经常遇到电子邮件泄
密和移动存储泄密,这两方面已经得到了足够的重视和采取了想用的预防措施。但是打印信50
息安全问题企业一般很少关注,这也是企业信息安全系统中最薄弱的一个环节
[1]
。
随着打印技术应用越来越普遍,在给社会的经济、文化、教育、科技和管理的各个方面
注入新活力的同时,也面临着越来越严重的打印安全问题。如何保证企事业单位和政府机关
的打印安全,设计合理的打印部署方案,避免因为打印信息泄密而造成不必要的损失
[2]
,这
些都是急需解决的问题。 55
1 安全打印与审计系统的现状
从 1976 年全球第一台喷墨打印机诞生以来,对打印机安全打印与内容监控的要求便一
直在增强。进入到 21 世纪,随着互联网+时代的到来,共享打印技术在各个行业得到广泛应
用,共享打印技术在带来便利的同时也带来了挑战。如何保证打印安全,避免因为共享打印
而造成泄密给企事业单位和政府机关带来损失,是一个亟待解决的问题。 60
1.1 传统安全打印与审计系统概述
目前,国内外的企事业单位和政府机关已经认识到打印机安全的重要性,提出了一系列
的措施和方案来保证打印内容的安全性,同时也制定了相应的安全打印部署方案
[3]
。一般采
用如下模式:在用户电脑安装客户端,用户通过用户名加密码方式登录客户端,登录成功后
便可以提交打印作业以及查看提交打印作业的当前状态,软件客户端将打印作业提交给审计65
管理员,管理员通过审核之后再将打印作业提交给服务器,服务器完成对打印作业的解析、
留底、条形码嵌入等工作,将打印作业推送到打印机进行打印,例如信果科技打印审计系统、
安普瑞打印审计系统等。传统安全打印与审计系统有着比较完整的逻辑流程,但是在大数据
的时代,随着打印需求的不断增加,传统安全打印与审计系统面临着稳定性、安全性、扩展
性、等方面的问题,存在着以下风险: 70
1、 将打印作业的解析、留底、条形码嵌入等操作的运算工作全部交由服务器来完成,在打
印任务大量并发的情况下,对服务器处理任务有着比较高的性能要求,只是简单的增加
服务器会增加很大的成本。
2、 打印作业通过管理员审核之后,打印机驱动将打印作业转化为打印机可以识别的 PDL 文
件,服务器接收到 PDL 文件以后需通过工具将 PDL 文件转化为 PDF 文件,基于 iText 的75
开源 PDF 处理框架来实现条形码嵌入
[4]
,操作复杂、时间较长且兼容性低。
3、 打印作业在审计客户端到服务器间的传输是加密传送,大文件的加解密时间比较长,服
务器必须等到大文件解密以后才能进行其它操作,再将打印作业推送到打印机,严重影
响到打印效率。
4、 服务器通过网络将打印作业推送到打印机,在此过程中 PDL 文件未进行加密,如果被窃80
取后通过 GHOSTPCL 工具可以将 PDL 文件转为可以直接查看的 JPG、PNG、TIFF 等文件,
安全性较低。
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1.2 嵌入式安全打印与审计系统的概述
随着互联网时代的发展,国家对信息安全的重视程度不断提高,企业规模也在不断扩大,
传统安全打印与审计系统已经无法满足在打印任务大量并发的情况下,服务器快速完成对打85
印任务的审计、解析、留底、条码嵌入等任务,从而严重影响到用户使用体验。
嵌入式安全打印与审计系统的总体思路是从减少服务器处理数据量和保证数据传输的
安全性出发,优化系统的处理流程。在该系统内,一方面将 PDL 文件的解析、条形码嵌入和
用户身份认证通过和打印机直连的打印客户端来完成,打印客户端是一个 ARM 嵌入式开发板,
服务器只对 PDL 文件进行留底操作,将留底文件存储在数据库中,服务器可以在极短的时间90
内完成工作,提高了打印任务响应时间。另一方面,将打印 PDL 文件先进行分割,再进行加
密传输,打印客户端可以直接对小文件进行处理,保证打印作业安全性的同时也不会影响到
打印效率。
在打印客户端中,定义特定的规则,对于服务器发送来的文件多加一层认证机制,用户
来打印文件时,通过指纹进行身份认证,打印客户端在进行身份认证的同时并发处理打印95
PDL 文件解析和条形码嵌入,在身份认证完成之后便可以快速完成打印工作。
嵌入式安全打印与审计系统的扩展性高,后期如果需要增加打印机,只需要给每台打印
机直连一台打印客户端,不需要增加服务器,也不需要对整个系统的架构进行调整,解决了
系统扩展性的问题,部署方便且成本低廉。
2 嵌入式安全打印与审计系统的总体设计 100
2.1 系统的总体框架
本文所设计的嵌入式安全打印与审计系统采用了 B/S 的总体框架
[5]
,系统总体分为三部
分:用户端、服务器端和打印客户端。嵌入式安全打印与审计系统是一个可以在局域网环境
下对打印机进行控制,并且对用户的打印作业进行审计和记录,实现对用户的泄密操作以及
不合法操作进行追踪的系统
[6]
。系统的主要功能模块有:多级审批模块、打印任务的加解密105
传输、条形码嵌入技术、身份认证技术、打印机状态获取及打印任务的推送和文件回收。具
体框架如下图 1 所示:
申请
审批
数据库
文件回收
嵌入式的打印
盒子
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