在云環境下基于MD5加密驗證技術圖片上傳方法研究

梁紹宇，李擁軍

（1.廣州華商職業學院，廣州 510300；2.華南理工大學，廣州 510006）

0　引言

目前，隨著連鎖品牌經營產業鏈不斷深入發展，門店在全國各地不斷地涌現。門店自主經營的規范性、合理性越來越難管理。連鎖品牌發展擴張受到了一定的制約。雖然有很多門店巡查人員去各地門店巡查，但是企業管理人員也很難了解到真實的情況。為此我們提出了一個在云環境下基于MD5加密[1]技術預上傳照片，等具備網絡條件后再上傳的系統。系統預先通過GPS定位[2]，確認需要拍照的門店。把門店的相關信息提取出來。在拍照的時候，添加為圖片的水印。同時，也計算出該照片的MD5值，并預上傳到云服務器。等待具備網絡上傳的條件時，再上傳照片。如上傳照片的MD5值與預上傳的不符，則終止該照片非法上傳。以此真實地記錄了拍照的時間、地點、圖片的真實性。為企業管理人員了解各門店真實情況起到了很好幫助作用。

1　云系統總體技術架構設計

云系統[3]按照“平臺+應用”的架構設計思想，整個系統分為三個層：視圖層、業務處理層、數據緩存層、數據處理持久層（數據緩存層、數據持久層）。系統圖如圖1所示。

圖1　系統總體架構設計圖

1.1　視圖層

主要用戶的操作界面，基于HBuilder+HTML5技術來實現。

1.2　業務處理層

負責各種具體業務的邏輯處理，基于Java編程語句，Restful風格的中間件提供服務。

負責所有業務的服務，包括統一用戶管理、數據交換構件等公共服務。業務處理層針對規范化各類應用，通過Restful架構設計，提高應用系統建設的效率，提高系統的健壯、開放、擴展的基礎架構，快速構建上層應用。

1.3　數據處理層

數據處理層分為數據緩存層層和數據持久層。

數據緩存層主要是緩存業務處理層的數據，使用Ehcache、Redis[4]等緩存技術，主要是服務于查詢頻率高且修改少和臨時存儲的數據，提高業務處理能力、降低響應時間。

數據持久層[5]主要是存儲業務數據，使用目前最流行的MySQL或Oracle對數據的存儲。

2　系統部署架構設計

部署在互聯網上的系統，使用的Web服務器、應用服務器使用云平臺進行部署，所使用的數據庫服務器，統一使用數據庫集群服務器[6]。

圖2　系統部署架構

3　圖片上傳系統實施方法

圖片上傳設計方法是通過打開手機GPS定位系統，提出xi、yi、zi三個參數值，調用地圖公共信息接口，根據地圖查找定位，然后根據查找到的定位信息查詢數據庫中附近門店，進行拍照。提取系統中的時間與地點信息值。生成特有的圖片水印信息，提取圖片的MD5值，預先上傳至云服務器。如網絡條件具備的情況下，再上傳圖片，比較兩者的MD5值，如果相同，則上傳成功，否則上傳失敗，終止上傳。流程圖如圖3所示。

圖3　系統流程圖

在該系統中巧妙的運用了MD5值的唯一性識別圖片。檢查圖片是否存在修改偽造的情況。同時系統也采用了目錄的數據結構算法，在大量的MD5值中，能快速地查找出來準確的數據，查詢時間復雜度大大地降低。

3.1　GPS定位調用地圖接口信息

地圖定位SDK是為移動端應用提供的一套簡單易用的定位服務接口，專注于為廣大開發者提供最好的綜合定位服務。通過使用定位SDK，開發者可以輕松為應用程序實現智能、精準、高效的定位功能。

3.2　搜索附近門店及生成水印

云服務器后臺數據庫存儲著全國各地門店的相關信息。（門店名稱、門店地址、店長、聯系人電話等）。手機通過GPS定位，模糊查找出附近門店的定位信息，提取特征關鍵詞模糊查詢系統后臺數據庫，提取附近門店相關信息。同時提取手機當前系統時間。在拍照的時候形成相關信息記錄在照片中。也利用照片中的這些特殊的信息生成MD5值，預上傳至服務器存儲。

3.3　MD 5值的比較

由于數據訪問量比較大，本系統采用了一種匹配算法[7]。在系統中設計了一套計算與比較快速查詢MD5匹配值遍歷算法。當需要上傳照片的時候，首先計算當前圖片的MD5值，再進行上傳至云服務器。在云服務器中以4位為一個儲存單元，存儲著MD5值。MD5值鏈表頭形成單鏈表（目錄）。在遍歷過程中查找到匹配數據后，再逐位比對MD5值。如完全相同，則允許圖片上傳至云服務器系統中。如圖4所示。

圖4　數值存儲與查找算法

4　運行數據分析

4.1　根據特征信息生成水印

系統根據數據庫提取出特征信息，包括：門店名稱、地址、巡查人電話、拍照時間等相關信息。形成圖片水印。記錄在圖片上，防止圖片修改。如圖5所示。

圖5　特征信息提取水印效果圖

4.2　拍照提取特征信息形成MD 5

抽取系統中某圖片，使用工具測試計算其MD5值。通過對特征信息計算，形成128位MD5值。通過系統上傳存儲在云服務器中，等待圖片上傳時候再計算MD5值進行校驗。如圖6所示。

圖6　MD5值計算提取

4.3　拒絕非法照片上傳

從系統后臺導出最近這一周系統圖片上傳數據進行分析，MD5非法修改圖片導致無法上傳。紅色為上傳失敗數據，藍色為上傳成功數據。如圖7所示。

圖7　上傳數據后臺運行統計分析

上傳圖片因各種原因攔截，期中藍色為MD5值不符而遭到數據系統攔截。如圖8所示。

數據上傳總量，與拒絕比值圖例，如圖9所示。

圖8　上傳數據后臺系統攔截分析　

圖9　上傳總量與拒絕比值

參考文獻：

[1]Chao Wang，Ai-Ling Li，Yu Pang，Ying-Qing Lei，Ling Yu.Changes in Intraocular Pressure and Central Corneal Thickness During Pregnancy:a Systematic Review and Meta-Analysis[J].International Journal of Ophthalmology.Vol.10,No.10,Oct.18,2017.

[2]田英國，郝金明，陳明劍，于合理，衡培深.GPS衛星鐘差及觀測數據采樣間隔對LEO衛星定軌精度影響[J].武漢大學學報(信息科學版).Vol.42,NO.12,Dev.2017.

[3]沈堯，秦小麟，鮑芝峰.一種云環境中數據流的高效多目標調度方法[J].軟件學報，2017,28(3):579-597.

[4]劉俊龍，劉光明，張黛，喻杰.基于Redis的海量互聯網小文件實時存儲與索引策略研究[J].計算機研究與發展，2015,S2(52),148-154.

[5]梁弼.一種簡捷的數據持久層解決方案.現代電子技術[J]，Vol.39，No.14.Jul，2016.

[6]徐小龍，龔培培.面向云端融合計算的防御性數據銷毀機制[J].北京理工大學學報.Vol 73 NO.3,Mar 2017

[7]鄒志文，李橋，王政輝，費洪哲.基于訂閱劃分的多維索引并行匹配算法[J].華中科技大學學報（自然科學版），VOL.41,SUPII,Dec 2013.