本發(fā)明涉及一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析系統(tǒng)及解析方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的協(xié)議一般都是以鍵-值對的形式定義的。鍵也就是通常所說的特征碼，值則是通常所說的有效數(shù)據(jù)。在實際操作時，通過對特征碼的循環(huán)匹配，將相應(yīng)的有效數(shù)據(jù)進行保存，當(dāng)識別到的特征碼為結(jié)束特征碼的時候，則輸出匹配結(jié)果。

現(xiàn)有的解析方法存在著如下幾點不足：

(I)解析速度慢；

(II)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中，特征碼可能被分段傳輸，導(dǎo)致特征碼匹配不到；

(III)無法定義特征碼出現(xiàn)的先后順序；

(V)所有的特征碼都聚集在一個狀態(tài)機里面，可能造成狀態(tài)機爆炸；

(IV)沒有容錯機制和跳轉(zhuǎn)機制。

以下對本案涉及到的幾個名詞進行解釋：

(I)狀態(tài)：用于匹配的最小單位。比如特征碼China包含有C、h、i、n和a五個狀態(tài)。

(II)狀態(tài)機：一個有向圖形，由一組節(jié)點和一組相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)組成。

(III)前置狀態(tài)：用于保存上次匹配結(jié)束時的最終狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析方法，其可提高解析效率，解決特征碼被分段傳輸?shù)膯栴}，并可進行容錯處理。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析系統(tǒng)，包括：

多狀態(tài)機生成模塊，用于定義需要的狀態(tài)機以及狀態(tài)機之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系；以及，

狀態(tài)機匹配模塊，用于待匹配數(shù)據(jù)的輸入、中間匹配結(jié)果的保存以及最終匹配結(jié)果的輸出。

一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析方法，包括如下步驟：

步驟1，初始化所有狀態(tài)機，并定義各狀態(tài)機之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系，形成多狀態(tài)機；

步驟2，將待匹配的數(shù)據(jù)輸入多狀態(tài)機進行匹配，輸出匹配結(jié)果。

上述步驟1中，對基于Http協(xié)議的多狀態(tài)機，將特征碼“POST”作為根狀態(tài)機下的特征碼，“\r\n\r\n”為“POST”特征碼下的結(jié)束特征碼。

上述步驟1中，對基于Smtp協(xié)議的多狀態(tài)機，將特征碼“To:”作為根狀態(tài)機下的特征碼，“\r\n\r\n”為“To:”特征碼下的結(jié)束特征碼。

上述步驟2的具體內(nèi)容是：

步驟21，將待匹配的數(shù)據(jù)輸入多狀態(tài)機進行匹配；如果前置狀態(tài)不為空，則將當(dāng)前狀態(tài)恢復(fù)為前置狀態(tài)；否則從根狀態(tài)機開始匹配；

步驟22，如果匹配到特征碼，則執(zhí)行步驟23，否則執(zhí)行步驟25；

步驟23，如果特征碼為結(jié)束特征碼，則執(zhí)行步驟24，否則保存對應(yīng)的有效數(shù)據(jù)，并跳轉(zhuǎn)到該特征碼對應(yīng)的狀態(tài)機，并執(zhí)行步驟22；

步驟24，將獲取到的有效數(shù)據(jù)進行整合并分析：如果有效數(shù)據(jù)符合解析的協(xié)議特征，則輸出解析結(jié)果并跳轉(zhuǎn)到該特征碼對應(yīng)的狀態(tài)機；否則判定匹配結(jié)果為臟數(shù)據(jù)，丟棄獲取到的有效數(shù)據(jù)，并跳轉(zhuǎn)到容錯狀態(tài)機；執(zhí)行完上述操作后執(zhí)行步驟22；

步驟25，匹配結(jié)束，將最后匹配到的狀態(tài)保存為前置狀態(tài)。

上述步驟24中，容錯狀態(tài)機為根狀態(tài)機。

采用上述方案后，本發(fā)明具有以下特點：

(1)本發(fā)明采用多狀態(tài)機間跳轉(zhuǎn)的方式，可以解耦狀態(tài)之間的關(guān)系，可以避免狀態(tài)機爆炸，提高解析效率；

(2)本發(fā)明可以解決特征碼被分段傳輸而導(dǎo)致的匹配失敗問題；

(3)本發(fā)明具有容錯機制，可以對臟數(shù)據(jù)進行識別和處理；

(4)狀態(tài)機匹配之后，輸出的即是最終數(shù)據(jù)，而不是一堆無序的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多狀態(tài)機的拓?fù)鋱D；

圖2是本發(fā)明的多狀態(tài)機匹配流程圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析系統(tǒng)，包括如下兩個模塊：

(1)多狀態(tài)機生成模塊，用于定義需要的狀態(tài)機以及狀態(tài)機之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系；

(2)狀態(tài)機匹配模塊，用于待匹配數(shù)據(jù)的輸入、中間匹配結(jié)果的保存以及最終匹配結(jié)果的輸出。

基于以上系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析方法，包括如下步驟：

步驟1，生成多狀態(tài)機

包含：

步驟11，初始化所有狀態(tài)機；

步驟12，定義各狀態(tài)機之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系，形成多狀態(tài)機。

以下將以基于Http協(xié)議和Smtp協(xié)議的多狀態(tài)機的生成為例，說明步驟1的實現(xiàn)過程。

a.根據(jù)Http協(xié)議的RFC協(xié)議規(guī)范，Http在上傳數(shù)據(jù)的時候，具有特征碼“POST”；在“POST”特征碼下，具有特征碼“Host:”、“Content-Length:”和“\r\n\r\n”等；其中“\r\n\r\n”為“POST”特征碼下的結(jié)束特征碼；

b.根據(jù)Smtp協(xié)議的RFC協(xié)議規(guī)范，Smtp協(xié)議在發(fā)送郵件的時候，具有特征碼“To:”，在“To:”特征碼下，具有特征碼“From：”，“Subject:”和“\r\n\r\n”等；其中“\r\n\r\n”為“To:”特征碼下的結(jié)束特征碼；

c.根據(jù)Http協(xié)議和Smtp的協(xié)議特征，將特征碼“POST”和“To:”作為根狀態(tài)機下的特征碼；

d.根據(jù)以上描述，基于Http協(xié)議和Smtp協(xié)議的多狀態(tài)機的拓?fù)鋱D如圖1所示。

步驟2，多狀態(tài)機匹配

配合圖2所示，包含：

步驟21，將待匹配的數(shù)據(jù)輸入多狀態(tài)機進行匹配；如果前置狀態(tài)不為空，則將當(dāng)前狀態(tài)恢復(fù)為前置狀態(tài)；否則從根狀態(tài)機開始匹配；

步驟22，如果匹配到特征碼，則執(zhí)行步驟23，否則執(zhí)行步驟25；

步驟23，如果特征碼為結(jié)束特征碼，則執(zhí)行步驟24，否則保存對應(yīng)的有效數(shù)據(jù)，并跳轉(zhuǎn)到該特征碼對應(yīng)的狀態(tài)機，并執(zhí)行步驟22；

步驟24，將獲取到的有效數(shù)據(jù)進行整合并分析：如果有效數(shù)據(jù)符合我們所解析的協(xié)議特征，則輸出解析結(jié)果并跳轉(zhuǎn)到該特征碼對應(yīng)的狀態(tài)機；否則判定匹配結(jié)果為臟數(shù)據(jù)，丟棄獲取到的有效數(shù)據(jù)，并跳轉(zhuǎn)到容錯狀態(tài)機(一般為根狀態(tài)機)。執(zhí)行完上述操作后執(zhí)行步驟22；

步驟25，匹配結(jié)束，將最后匹配到的狀態(tài)保存為前置狀態(tài)。

以下將給出步驟2的實施實例。

實例1：匹配一段正確的Http協(xié)議報文

a、輸入以下內(nèi)容到多狀態(tài)機進行匹配：POST index.jsp\r\nHost:127.0.0.1\r\nContent-；

b、前置狀態(tài)為空，從根狀態(tài)機開始匹配；

c、根狀態(tài)機匹配到特征碼“POST”，由于特征碼“POST”不是結(jié)束特征碼，獲取有效數(shù)據(jù)“index.jsp”后跳轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)好的Http狀態(tài)機對如下內(nèi)容進行匹配：\r\nHost:127.0.0.1\r\nContent-；

d、Http狀態(tài)機匹配到特征碼“Host:”，由于特征碼“Host:”不是結(jié)束特征碼，獲取有效數(shù)據(jù)“127.0.0.1”后，跳轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)好的Http狀態(tài)機對如下內(nèi)容進行匹配：\r\nContent-；

e、匹配結(jié)束，設(shè)置隸屬于Http狀態(tài)機的特征碼“Content-Length:”的“-”狀態(tài)為前置狀態(tài)；

f、輸入以下內(nèi)容到狀態(tài)機進行匹配：Length:8\r\n\r\nHttpData；

g、前置狀態(tài)不為空，恢復(fù)隸屬于Http狀態(tài)機的特征碼“Content-Length:”的“-”狀態(tài)為當(dāng)前狀態(tài)；

h、Http狀態(tài)機匹配到特征碼“Content-Length:”，由于特征碼“Content-Length:”不是結(jié)束特征碼，獲取有效數(shù)據(jù)“8”后，跳轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)好的Http狀態(tài)機對如下內(nèi)容進行匹配：\r\n\r\nHttpData；

i、Http狀態(tài)機匹配到特征碼“\r\n\r\n”，由于特征碼“\r\n\r\n”是結(jié)束特征碼，獲取有效數(shù)據(jù)“HttpData”后，判定獲取到的有效數(shù)據(jù)符合Http協(xié)議特征后輸出“index.jsp 127.0.0.1 HttpData”，跳轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)好的根狀態(tài)機，對如下內(nèi)容進行匹配：(內(nèi)容為空)；

j、匹配結(jié)束，由于當(dāng)前處于根狀態(tài)機，并沒有處于任何狀態(tài)，設(shè)置前置狀態(tài)為空。

實例2：匹配一段錯誤的Smtp協(xié)議報文

a、輸入以下內(nèi)容到根狀態(tài)機進行匹配：Welcome To:\r\n Beijing.\r\n\r\n；

b、前置狀態(tài)為空，從根狀態(tài)機開始匹配；

c、根狀態(tài)機匹配到特征碼“To:”，由于特征碼“To:”不是結(jié)束特征碼，獲取有效數(shù)據(jù)“”(空)后預(yù)跳轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)好的Smtp狀態(tài)機對如下內(nèi)容進行匹配：\r\nBeijing.\r\n\r\n；

d、Smtp狀態(tài)機匹配到特征碼“\r\n\r\n”，由于特征碼“\r\n\r\n”是結(jié)束特征碼，判定獲取到的有效數(shù)據(jù)不符合Smtp特征，故斷定獲取到了臟數(shù)據(jù)。清空數(shù)據(jù)并跳轉(zhuǎn)到容錯狀態(tài)機(根狀態(tài)機)對如下內(nèi)容進行匹配：(內(nèi)容為空)；

5、匹配結(jié)束，由于當(dāng)前處于根狀態(tài)機，并沒有處于任何狀態(tài)，設(shè)置前置狀態(tài)為空。

綜合上述，本發(fā)明一種基于多狀態(tài)機的協(xié)議解析系統(tǒng)及方法，通過解耦狀態(tài)機之間的邏輯關(guān)系，定義狀態(tài)機與狀態(tài)機之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系，從而實現(xiàn)用于解析協(xié)議的多狀態(tài)機模型，避免狀態(tài)機爆炸的問題，提高解析效率；同時，本發(fā)明可以識別臟數(shù)據(jù)并進行容錯處理。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。