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基于KMP算法教务系统安全性监控 　　摘要：随着高校规模的扩大，招收的学生越来越多，特别是在每个学期的公选课时间段，对教务系统服务器访问的人数和频率都成指数级的增长，大大加大了服务器的负担和安全性，因此有必要来是实时监控web服务器的状态以及监控是否被篡改，为了保证监控时候能够及时和准确，我提出基于KMP算法的安全性监控程序来达到这个目标。 　　关键词：KMP算法; 教务系统； 服务器； 安全； 监控 　　 中图分类号：G40-058文献标识码：A 　　 　　 数字化校园建设是运用信息技术进行教育改革的研究成果，也是教育信息化一个重要的环节[1]。教务系统是数字化校园的重要组成部分，它涉及到教学过程中的各个方面，例如：学籍管理、成绩管理、选课管理、师资管理、教学任务管理等，每个环节都是紧密相连的，一旦有个环节出错，都有可能造成严重的教学事故。在科学技术高速发展的今天，黑客也越来越猖狂，他们通过入侵教务系统，修改数据库，获取学生教师信息，甚至修改学生成绩或密码等来牟取利益。给学校、社会造成极大的不良影响。这时，作为管理员，对教务系统的安全监控显得尤为重要，责任重大。传统做法是通过网络层防火墙进行IP封包过滤，达到防止利用端口入侵服务器的目的。但如果利用应用层web端的系统端口或者系统漏洞进行入侵，防火墙显得无能为力[2] [3]。 　　 　　KMP算法介绍 　　 KMP算法是一种改进的字符串匹配算法，由D.E.Knuth与V.R.Pratt和J.H.Morris同时发现，因此人们称它为克努特――莫里斯――普拉特操作（简称KMP算法）[4]。此算法的时间复杂度是O(m+n),它的优点在于，每当一趟匹配过程中出现字符不等时，不需要回溯原串的指针，而是利用已经得到的“部分匹配”的结果将模式串向右“滑动”尽可能远的一段距离后，再进行下一趟的匹配。在具体的实现中主要通过计算模式串的next函数值，通过计算处next函数值来判断模式串要滑行的距离。其定义如下： 　　 　　 　　 　　 　　KMP算法使得在匹配过程中产生“失配”时，原串的指针i保持不动，模式串的指针j退回到next[j]所示的位置上重新进行比较，并且当模式串指针j退至零时，指针i和指针j同时增加1.如若指针i指向的字符和模式串的第1个字符不等，则从主串的第i+1个字符重新进行匹配。 　　 　　系统设计 　　 2.1程序流程图 　　 　　 　　2.2 系统设计界面 　　 教务系统监控系统，我采用可视化的编程软件VC++来实现，主要的界面功能如下： 　　（1）设置监控文件：主要设置要监控文件的路径。 　　 依照教务系统的规则，每天都会另外生成一个日志文件，日志以年+月+日+log构成文件名，监控系统会根据日期自动匹配当天的日志文件。以确保监控的准确性。 　　（2）设置关键字：主要设置有可能破坏数据库的非法字符或敏感字符 　　 教务系统会实时记录web端所有用户的操作情况，一旦有人在web端注入非法语句，马上提示警告。 　　 运行开始后，监控系统就处于运行监控状态。根据前面设置好的关键字，就会自动匹配被监控的文件，一旦匹配到，就会在非法字符列表框中提示。例如，如果用户执行敏感的删除操作，则在IP-LOG文件中就会产生一条记录如下第11行[delete]：执行sql：delete from xxmc 非法操作记录：2011-7-21 15:15:16 用户ip:210.34.80.95 [该IP已被严重警告]。 　　 　　2.3系统类图说明 　　 　　 　　 2.4键技术 　　 本程序采用VC++来实现，界面采用MFC中对话框CDialog类的一个对象方式来实现的。设置关键字（Key）库采用模式对话框DoModal()，避免在交换一些重要信息的时候产生不可预料的错误结果，且关键字库可以无限添加，并实时进行更新升级。程序通过消息映射的机制来实现信息的交互。使用定时器OnTimer()机制来对文件进行定时读JwRead()写JwWrite()操作，然后将读后的内容存在缓存区（Buffer）当中。监控开始后，就立即调用缓存区（Buffer）中文件的内容与程序设置好的关键字（Key）库，利用CJwKmp类中的kmp算法进去定位日志文件，快速查找文件内容，提高整体监控效率。 　　 　　结论 　　 教务系统涉及到整个学校学生，教师的个人信息，并且大量的用户访问Web端，系统的安全性非常重要，一旦Web端受到攻击，学校学生教师的详细信息就有可能被窃取，例如身份证号，密码，银行卡号等。严重影响到学生教师的人身以及财产安全。本系统通过对访问web端的每个用户的操作行为记录到日志文件中（IP-LOG文件），在后台设