计算机远程监控系统技术探讨

摘　要：本文利用了套接字和应用程序的伪消息机制，对控制客户端与被控服务器端进行数据交换，根据计算机桌面图像的特点，提出一种基于网格的桌面图形图像压缩编码算法采用客户端、服务器模式初步设计一个计算机远程监控系统。

关键词：计算机；远程；监控系统
　　随着网络技术的飞速发展，人们已经不能满足于在监控现场进行监控了，而是希望在有Internet保证的情况下随时随地的对监控系统进行监控，即远程监控。
　　1系统架构和设计流程
　　该系统分为客户端程序和服务器端程序在使用前需要将客户端安装到主控端电脑上，将服务器端程序安装到被控端电脑上控制的过程一般是先在被控端电脑上执行服务器端程序。然后在控制端电脑上执行客户端程序，与服务器端程序建立一个特殊的远程服务，然后通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，控制服务器中的各种应用程序的运行通过远程控制软件，可以进行很多方面的远程操作，包括获取目标电脑屏幕图像，记录并提取远端键盘事件、鼠标事件，对文件的操作等网速瓶颈是很多网络程序必须考虑的问题，远程控制也不例外。获取被控电脑图像的过程，实际上就是服务器端传输一幅屏幕的图片到客户端的过程，这个过程需要传输大量的数据，这涉及到如何对屏幕图片数据进行压缩(有损或者无损)另外，什么时候发送屏幕图片数据，是不是每次都需要发送整个屏幕的数据，这些都是远程控制必须面对的问题。
　　2远程监控系统面临的安全威胁
　　2.1对硬件实体的攻击。这类威胁和攻击是针对远程监控系统中的一些设备以及网络和通信线路而言的，如各种自然灾害、认为破坏、操作失误、设备鼓掌、电磁干扰、被盗等多种不安全的因素所致的物质财产损失、数据资料损失等。
　　2.2对信息的威胁和攻击。这类威胁和攻击是针对远程监控时传送的重要及敏感的信息。这些信息往往成为不法分子和黑客攻击的主要对象。这些信息无论是无意地泄露，或是有意地窃取，都会造成直接或间接的损失。
　　2.3计算机犯罪。计算机犯罪是指一切借助计算机技术或利用暴力、非暴力手段攻击、破坏计算机及网络系统的不法行为。暴力事件如武力摧毁；非暴力形式却多种多样，如数据欺骗、制造陷阱、逻辑炸弹、监听窃听、黑客攻击等等。
　　2.4技术缺陷。由于认识能力和技术发展的局限性，在远程监控所需的硬件和软件的设计过程中，难免留下技术缺陷，由此可造成系统的安全隐患。其次，网络硬件、软件产品多数依靠进口，许多网络黑客就是通过微软操作系统的漏洞和后门而进入网络的。
　　2.5计算机病毒。据统计，现已发现的病毒有4万多种，而且新病毒还在不断出现]。由于远程监控系统一般是基于Internet的，所以它也受到病毒的威胁。
　　3关键技术的具体实现
　　3.1消息模拟技术。在一般的应用程序中，用户敲击键盘或者单击鼠标的消息都是首先被外设的驱动程序所截获，然后外设将这些消息加入系统的消息队列。这样应用程序就可以从窗口消息队列中得到该消息并进行相应的处理但对于某些应用程序，它无法提供外设的输入，所以需要自己模拟这些外设消息并将其直接发送到系统的消息队列中去这样的技术被称为消息模拟对于远程控制来说，客户端程序可以随意操作服务器，吐土就意味着服务器端程序必须模拟客户端的鼠标、键盘消息。
　　3.2桌面图形图像数据采用桌面网格化传送。如果每次都将服务器的全屏数据传向客户端，则会严重地影响服务器的正常工作。例如，一个典型的Windows显示配置为1024~768，颜色数为24位真彩色，这不但要占用大量的网络带宽，同时也将影响WindoWS系统对其他正常任务的处理与响应，为了减少屏幕更新时的数据传输量。可采取网格化的方法，把桌面屏幕划分成若干个规则的大小相同的网格，屏幕数据的传输以网格为单位客户端每次提出Redesh请求时，服务器只向客户端传送其屏幕上发生变化的网格图像数据，由于桌面屏幕的抓取与传送是一个连续的过程，通常在一个较短的时间间隔内屏幕上往往只有局部发生变化，甚至不变化。
　　3.3对于桌面图形图像数据编码算法的设想。将整个屏幕上所有网格组成的帧称作I帧，将仅含有屏幕上变化区域的网格组成的帧称作P帧，可见，每当客户端发出Redesh请求时，服务器都将发送P帧给客户端，但服务器在第一次响应Refresh请求时，发送的帧实际上是一个I帧。在具体实现时，对于I帧中的网格图像数据可采用直接获取并传送其原始的图像数据：而P帧中的网格数据则是对应网格中新屏幕数据减去旧屏幕数据的差值，即P帧中的网格图像数据实际是对应网格的“差图”I帧采用Hufman算法压缩，P帧采用RLE(RunLengthEncoding)算法压缩在计算机桌面屏幕上，经常存在有大量的块状和条形区域，它们具有相同的背景颜色，在网格图像数据中它们占据了绝大多数，可见对I帧采用Hufman压缩较合适由于每个像素的彩色数据由3Bytes组成，即使相邻的两个像素颜色一样，在对应的6Bytes彩色数据中，相邻字节的值不一定相同，只是相隔2Bytes肯定相同，若采用RLE压缩，可能适得其反，造成压缩后的数据量反而会增大对于P帧，由于网格中的数据实际是对应网格的“差图”，如果网格内部有变化的屏幕内容不多，则“差图”中必然有大量的零。对于这样的网格数据，Hufman算法的压缩速度和压缩率都比不上RLE算法。
　　
参考文献：
. 微型机与应用，2001，f1O1：54～56