一种差异式数据备份方法及装置与流程

1.本发明涉及plc工控软件技术领域，特别涉及一种差异式数据备份方法及装置。


背景技术：

2.plceditor软件是一种plc编程软件，用于根据应用需求编写plc控制程序，对plc进行配置、编程、调试、下载、监控等操作，配置完成的工程以wcp类型文件进行保存。
3.现有的plceditor软件，例如三菱的gxwork3、汇川的autoshop等plc编程软件，通常只有在用户修改当前工程后，才会提示是否保存当前所做修改，容易出现文件丢失，对用户来说很不方便。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种差异式数据备份方法及装置，能够实现plceditor软件中待备份文件的自动备份，而且备份效率高。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用一种的技术方案为：
8.一种差异式数据备份方法，包括步骤：
9.s1、获取待备份文件信息；
10.s2、根据所述待备份文件信息判断是否存在相应的备份文件，若存在，则执行步骤s3，否则，执行步骤s4；
11.s3、获取备份文件，根据所述待备份文件信息修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并保存；
12.s4、根据所述待备份文件信息生成新的备份文件，并保存。
13.为了达到上述目的，本发明采用另一种的技术方案为：
14.一种差异式数据备份装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
15.s1、获取待备份文件信息；
16.s2、根据所述待备份文件信息判断是否存在相应的备份文件，若存在，则执行步骤s3，否则，执行步骤s4；
17.s3、获取备份文件，根据所述待备份文件信息修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并保存；
18.s4、根据所述待备份文件信息生成新的备份文件，并保存。
19.(三)有益效果
20.本发明的有益效果在于：通过获取待备份文件信息；根据所述待备份文件信息判断是否存在相应的备份文件，若存在，则获取备份文件，根据所述待备份文件信息修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并保存，否则，根据所述待备
份文件信息生成新的备份文件，并保存，不仅实现了plceditor软件中待备份文件的自动备份，而且当已存在备份文件时，采用差异式更新进行备份的方式，提高了备份效率。
附图说明
21.图1为本发明实施例的差异式数据备份方法流程图；
22.图2为本发明实施例的差异式数据备份装置的整体结构示意图；
23.图3为本发明实施例的加密/解密方法示意图。
24.【附图标记说明】
25.1：差异式数据备份装置；
26.2：存储器；
27.3：处理器。
具体实施方式
28.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
29.实施例一
30.请参照图1，一种差异式数据备份方法，包括步骤：
31.s1、获取待备份文件信息；
32.其中，待备份文件信息包括文件名、文件内容和文件全路径。
33.s2、根据所述待备份文件信息判断是否存在相应的备份文件，若存在，则执行步骤s3，否则，执行步骤s4；
34.在本实施例中，步骤s2具体为：
35.s21、根据待备份文件信息解析得到唯一的备份参数，生成相应的备份文件路径；
36.s22、根据所述备份文件路径判断是否存在备份文件，若存在，则执行步骤s3，否则，执行步骤s4。
37.s3、获取备份文件，根据所述待备份文件信息修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并保存；
38.在本实施例中，步骤s3具体为：
39.获取备份文件，并解密得到原文件全路径，判断原文件全路径与当前待备份文件的全路径是否匹配，若是，则修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并加密保存。
40.s4、根据所述待备份文件信息生成新的备份文件，并保存。
41.在本实施例中，步骤s4具体为：
42.新建空备份文件，生成相应的头部信息，并将所述头部信息和待备份文件信息填充至所述空备份文件，得到相应的备份文件并加密保存。
43.所述备份文件包括头部信息和备份内容；
44.所述头部信息包括文件名、备份参数和文件头；
45.所述文件名用于保存待备份文件的文件全路径；
46.所述备份参数为由相应待备份文件的文件全路径生成的唯一的guid；
47.所述文件头包括重要版本标识位、上一版本标识位、加密文件大小、加密文件距文件头end的偏移量、解密文件大小、文件数据哈希值、当前文件的文件名和备注信息。
48.所述备份文件的加密方式采用feistel结构。
49.具体地，在对备份文件加密时运用feistel加密结构，并采用迭代的方式，在每次循环中，使用加法、移位等操作进行加密变换，实现预期的扩散和混乱的结果，避免了备份文件被修改，提高了备份文件的安全性。
50.实施例二
51.本实施例和实施例一的区别在于，本实施例将结合具体的应用场景，进一步说明上述差异式数据备份方法是如何实现的：
52.1、获取待备份文件信息，所述待备份文件信息包括文件名、文件内容和文件全路径。
53.2.1、根据待备份文件信息的文件内容解析得到唯一的备份参数，生成相应的备份文件路径；
54.2.2、根据所述备份文件路径判断是否存在备份文件，若存在，则执行步骤3，否则，执行步骤4。
55.3、获取备份文件，并解密得到原文件全路径，判断原文件全路径与当前待备份文件的全路径是否匹配，若是，则修改所述备份文件的头部信息，差异式更新所述备份文件的文件内容，并采用feistel结构加密保存。
56.4、新建空备份文件，生成相应的头部信息，并将所述头部信息和待备份文件信息填充至所述空备份文件，得到相应的备份文件并采用feistel结构加密保存。
57.所述备份文件包括头部信息和备份内容；
58.所述头部信息包括文件名、备份参数和文件头；
59.所述文件名用于保存待备份文件的文件全路径；
60.所述备份参数为由相应待备份文件的文件全路径生成的唯一的guid；
61.所述文件头包括重要版本标识位、上一版本标识位、加密文件大小、加密文件距文件头end的偏移量、解密文件大小、文件数据哈希值、当前文件的文件名和备注信息。
62.其中，重要版本标志位：4个字节，由用户在备份列表中勾选，0为非重要版本，1为重要版本；
63.上一版本标志位：4个字节，0x01上一版本，0x10目标版本，用于备份文件之间的联系；
64.加密文件大小：待备份文件的文件大小；
65.加密文件距文件头end的偏移量：备份的文件数据在备份文件中的位置，未固定大小的参数导致文件头部长度不固定，用于获取真实文件数据的起始位置；
66.解密文件大小：加密前的文件大小
67.文件数据哈希值：固定16位大小，通过文件真实数据，计算得出的hash值，用于判定数据内容是否发生变动；
68.当前文件的文件名：16位大小，由当前时间生成，％y％m％d％h％m％s，用于备份文件排序。
69.备注信息，由用户填写，可为空。
70.5、与上一版本备份文件进行对比，对比方式采用hdiffpatch库，若文件内容一致则不进行备份，否则，通过差异式更新生成对应的.bak文件。
71.6、备份文件可采用zlib压缩格式存储。
72.7、可支持的最大备份数为10，同时支持用户自定义文件最大备份数。
73.8、当前备份数为n时，总备份空间为2*n，即实际上可追加的备份数为2n，允许查看的备份数仅为最近n份。
74.9、当实际总备份数达到2n后，一次性搬移(n+1)～2n区域内的文件至0～n的区域，减少文件的搬移次数。
75.备份文件加密过程如下：
76.1、以3个数为一组，通过左右两个数加密得到中间的数，即通过v[n-1]和v[n+1]进行加密得到v[n]，通过v[0]和v[2]加密得到v[1]。
[0077]
2、指定y，z，sum为32位无符号整数，指定p，rounds，e为无符号整数，指定spec＝0x61c88647，mx执行函数:
[0078][0079]
spec：该算法特征值，不影响算法的使用。
[0080]
n：该算法明文数组长度，和图3中的x对应。
[0081]
key：该算法明文数组，和图3中的k对应，为加解密密钥，由4个32位无符号整数组成。
[0082]
rounds：该算法进行加密的轮数。
[0083]
sum：z进行复杂计算后的中间值。
[0084]
e：计算的中间值。
[0085]
p：明文的索引。
[0086]
z：v[n]。当指针向后移动，z为v[n+1]。
[0087]
y：z的后一个元素。
[0088]
v：该算法需要加密的源数据。
[0089]
3、rounds＝6+52/n，sum＝0，z＝v[n-1]，重复执行“sum+＝spec，e＝(sum》》2)&3；当0≤p＜n-1时，循环计算
‘
y＝v[p+1]，z＝v[p]+＝mx’；y＝v[0],z＝v[n-1]+＝mx”，直至
‑‑
rounds《0。
[0090]
rounds＝6+52/n：固定，得出循环轮数。
[0091]
sum＝0：sum赋初值。
[0092]
z＝v[n-1]：z赋初值。
[0093]
sum+＝spec：每次进行叠加。
[0094]
e＝(sum》》2)&3：固定运算。
[0095]
y＝v[p+1]：明文数组中的一位赋值给y。
[0096]
z＝v[p]+＝mx：对本次的明文元素加密。
[0097]
y＝v[0]：重新赋予初值。
[0098]
z＝v[n-1]+＝mx：将结果与原本数据相加得到最终密文。
[0099]
备份文件解密
[0100]
1、以3个数为一组，通过中间的数解密得到左右两个数，即通过v[n]进行解密得到
v[n-1]和v[n+1]，通过v[1]解密得到v[0]和v[2]。
[0101]
2、指定y，z，sum为32位无符号整数，指定p，rounds，e为无符号整数，指定spec＝0x61c88647，mx执行函数:
[0102][0103]
spec：该算法特征值，不影响算法的使用。
[0104]
n：该算法明文数组长度，和图3中的x对应。
[0105]
key：该算法明文数组，和图3中的k对应，为加解密密钥，由4个32位无符号整数组成。
[0106]
rounds：该算法进行解密的轮数。
[0107]
sum：z进行复杂计算后的中间值。
[0108]
e：计算的中间值。
[0109]
p：密文的索引。
[0110]
z：v[n]。当指针向前移动，z为v[n-1]。
[0111]
y：是z的前一个元素。
[0112]
v：该算法需要解密的源数据。
[0113]
3、rounds＝6+52/n，sum-＝spec，y＝v[0]，重复执行“e＝(sum》》2)&3，当0《p≤n-1时，循环计算
‘
z＝v[p-1]，y＝v[p]-＝mx’；z＝v[n-1]，y＝v[0]-＝mx，”，直至
‑‑
rounds《0。
[0114]
rounds＝6+52/n：固定，得出循环轮数。
[0115]
sum-＝spec：每次进行递减。
[0116]
y＝v[0]：赋予初值。
[0117]
e＝(sum》》2)&3：固定运算。
[0118]
z＝v[p-1]：明文数组中的一位赋值给z。
[0119]
y＝v[p]-＝mx：对本次的密文元素解密。
[0120]
z＝v[n-1]：重新赋予新值。
[0121]
y＝v[0]-＝mx：将结果与原本数据相减得到原明文。
[0122]
本发明包括定时保存和自动备份两部分。其中定时保存指的是在文件的打开期间内，经过一定的时间间隔，针对用户的进行保存，防止意外断电、误操作或卡系统错误导致的文件内容丢失。
[0123]
自动备份，对编译成功的文件，保留当前版本为bak文件，对更新的备份文件进行文件内容比对，若文件内容不存在差异性，则保留原有文件为最新文件，避免重复备份；在备份的基础上，对备份文件进行特殊加密，避免备份文件被修改，提升文件的安全性；备份方法采用循环方式，统一搬移的策略，减少搬移次数，有效提高备份效率。对备份文件，可选择恢复到某个历史版本。
[0124]
实施例三
[0125]
请参照图2，一种差异式数据备份装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例一中的各个步骤。
[0126]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括
在本发明的专利保护范围内。