一种基于分层可信机制的镜像增量同步方法及相关设备与流程

本发明属于计算机，具体涉及了一种基于分层可信机制的镜像增量同步方法及相关设备。

背景技术：

1、随着航空电子系统智能化发展，机载嵌入式设备的在线升级技术面临严峻挑战。传统升级方案多采用整体镜像传输与校验机制，这种机制在升级包体积较大、带宽受限、高延迟的无线通信环境下存在传输效率低、网络中断等高风险问题。同时，机载领域对实时性与安全性要求严苛，现有的一次性全量验签方式需消耗大量计算济源，可能影响关键任务进程，且无法有效应对恶意中间节点对部分镜像数据的篡改攻击。

2、当前机载领域在线升级技术存在三大痛点：其一，完整镜像哈希验签导致升级回滚过程耗时过长，不符合航空电子系统故障恢复时间窗口要求；其二，缺乏细粒度安全控制，攻击者对单一数据层的篡改可能迫使整个升级流程失效；其三，现有的差分升级方案虽降低带宽占用，但未构建分层信任链，无法验证差分包来源的可靠性。此外，航空嵌入式存储空间受限，难以完整缓存多层镜像历史版本，需设计轻量级分层元数据管理策略。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于分层可信机制的镜像增量同步方法及相关设备，用于解决现有技术在开放环境下镜像传输易受第三方恶意篡改的技术问题。

2、本发明的目的是由以下技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种基于分层可信机制的镜像增量同步方法，应用于包含镜像发送端和镜像接收端的系统，镜像接收端操作步骤包括：

4、获取镜像分层信息文件；所述镜像分层信息文件根据镜像发送端获取待同步镜像的镜像分层信息文件，经过签名后发送得到；所述镜像分层信息文件记录所述待同步镜像各层的校验值；

5、对所述镜像分层信息文件进行验签，验签通过后，将所述镜像分层信息文件中的层信息与本地镜像仓库对比，确定缺失层数据标识并反馈至所述镜像发送端；

6、接收镜像发送端发送的目标层数据文件，利用所述镜像分层信息文件中包含的校验值对所述目标层数据文件进行一致性校验；所述目标层数据文件根据所述缺失的层数据标识提取对应的目标层数据文件并打包得到；

7、校验通过后，将所述目标层数据文件上传至所述本地镜像仓库，完成镜像同步。

8、作为本发明的进一步改进，所述镜像分层信息文件根据镜像发送端获取待同步镜像的镜像分层信息文件，包括：

9、利用所述镜像发送端调用侧本地镜像仓库的接口，获取所述待同步镜像的层文件信息；

10、将所述层文件信息记录生成所述镜像分层信息文件；

11、所述校验值为使用预设哈希算法对各层数据计算得到的哈希值。

12、作为本发明的进一步改进，对所述镜像分层信息文件进行验签，包括：

13、利用预先获取的且与所述私钥对应的公钥，对接收到的所述镜像分层信息文件进行验签，确认所述镜像分层信息文件的来源且未被篡改；

14、所述镜像分层信息文件为镜像发送端使用预先配置的私钥进行签名后得到。

15、作为本发明的进一步改进，将所述镜像分层信息文件中的层信息与本地镜像仓库对比，确定缺失层数据标识并反馈至所述镜像发送端，包括：

16、逐一提取所述镜像分层信息文件中的层信息；

17、调用所述本地镜像仓库的查询接口，查询提取的所述层信息对应的层数据是否存在；

18、将查询结果为不存在的层信息记录为所述缺失层数据标识，发送给所述镜像发送端。

19、作为本发明的进一步改进，利用所述镜像分层信息文件中包含的校验值对所述目标层数据文件进行一致性校验，包括：

20、采用与所述镜像发送端相同的所述预设哈希算法，计算接收到的所述目标层数据文件的实际哈希值；

21、将所述实际哈希值与所述镜像分层信息文件中对应的所述哈希值进行比对，若一致则校验通过。

22、作为本发明的进一步改进，所述校验通过后，将所述目标层数据文件上传至所述本地镜像仓库，完成镜像同步，包括：

23、所述目标层数据文件校验通过后，所述镜像接收端新建针对所述待同步镜像的元数据文件；

24、调用所述本地镜像仓库的层文件上传接口，上传所有的所述目标层数据文件；

25、在所述目标层数据文件均上传完毕后，调用所述本地镜像仓库的元数据上传接口上传所述元数据文件。

26、作为本发明的进一步改进，所述待同步镜像为符合开放容器标准oci的容器镜像。

27、第二方面，本发明提供了一种基于分层可信机制的镜像增量同步系统，包括：

28、镜像发送端代理模块，用于获取待同步镜像的镜像分层信息文件，将所述镜像分层信息文件签名后发送至镜像接收端代理模块；所述镜像分层信息文件记录所述待同步镜像各层的校验值；接收缺失层数据标识，提取对应的目标层数据文件并发送至所述镜像接收端代理模块；

29、所述镜像接收端代理模块，用于对接收到的所述镜像分层信息文件进行验签，验签通过后，将所述镜像分层信息文件中的层信息与本地镜像仓库对比，确定所述缺失层数据标识并反馈至所述镜像发送端代理模块；利用所述镜像分层信息文件中的所述校验值，对接收到的所述目标层数据文件进行一致性校验；校验通过后，将所述目标层数据文件上传至所述本地镜像仓库，完成镜像同步。

30、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：处理器和计算机可读存储介质；

31、处理器，适于执行计算机程序；

32、计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的基于分层可信机制的镜像增量同步方法。

33、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如上述的基于分层可信机制的镜像增量同步方法。

34、本发明的有益效果在于：本发明提供了一种基于分层可信机制的镜像增量同步方法，通过获取根据镜像发送端提取并签名、且记录了待同步镜像各层校验值的镜像分层信息文件，确立了同步操作的基准数据锚点，确保同步指引文件来源合法性及初始完整性；对镜像分层信息文件进行验签并在验签通过后，将文件中的层信息与本地镜像仓库对比，以确定缺失层数据标识并反馈至镜像发送端，该过程基于本地资产比对实现差异隔离，避免了无效数据的冗余传输，大幅降低了网络带宽消耗；接收发送端根据缺失层数据标识提取打包的目标层数据文件，并利用前述镜像分层信息文件中包含的校验值对该目标层数据文件进行一致性校验，基于已鉴权的可信指引对底层物理载荷进行二次独立验证，从物理层级阻断了数据在传输通道中被劫持或篡改的风险，保障了增量数据的真实性；校验通过后将目标层数据文件上传至本地镜像仓库完成镜像同步，使得验证无误的安全数据合规落盘。本发明构建了高可信的轻量化数据同步通道，在极大缩减传输资源开销的同时，有效克服了现有技术在开放环境下镜像传输易受第三方恶意篡改的安全隐患。