0、引言
隨著計算機和網絡的普及,越來越多的家長面臨著如何讓自己的孩子遠離網絡社區中的不良信息,并避開網絡游戲的侵擾等問題。家庭計算機實時監控系統應運而生,并成為家長的首選,但是真正能達到效果的并不多見。國外家庭綠色上網監控軟件較多,但大部分都是收費軟件。
據相關機構調查顯示,電腦游戲成為未成年人學業、事業的攔路虎,而家庭綠色上網系統能較好地解決這一問題。
其主要功能包括:游戲限制、網絡限制、時間限制、流量監控等,可以采用簡單易用的VB及Access作為開發環境,設計一套本地模式的系統來實現上述功能,為家庭營造一個良好的網絡氛圍,使孩子遠離不良信息的影響,遠離游戲帶來的一系列問題。
1、利用進程監控實現游戲限制
1.1設計思路
進程是一個正在執行的應用程序。創建一個Win32進程需調用CreateProcess、Create ProcessWithLogonW或CreateProcessAsUser等函數,它們都是應用層提供的API函數。一般情況下,正常運行的程序都會在任務管理器的進程中正常顯示?？梢酝ㄟ^函數來獲得當前的進程列表,如圖1所示。游戲監控包括以下幾個步驟:
建立游戲進程表,如表1所示,表中所列為部分游戲進程名,游戲進程表可以在系統設置中進行添加;查詢當前進程;匹配進程中是否有游戲進程,如果有則結束此進程。
1.2關鍵技術
進程提取需要用到部分API函 數,如CreateTool-helpSnapshot、ProcessFirst和ProcessNext,利用這3個函數就可以得到當前狀態下的進程名。先通過CreateToo-helpSnapshot函數獲得進程的句柄,再利用ProcessFirst和ProcessNext遍歷,得到最終結果。其流程如圖2所示。
進程結束部分可利用系統提供的Taskkill命令來完成,本系統中可以采用如下格式來結束進程:“Taskkill/im進程名/f,結束方式”。其中,進程名為需要結束的游戲的名稱,結束方式設為“vbhide”,即以隱藏的方式結束該進程。
通過上述兩個步驟,就能實現對游戲的控制,幫助家長進行自動管理,遠離游戲帶來的不良后果。
2、網絡文本數據分析
2.1設計思路
通過對當前流行的瀏覽器進行監控,利用函數Find-Window、FindWindowEx及GetWindowText等獲取瀏覽器信息,分析瀏覽器所打開的URL及文檔內容,對不健康的網頁實行黑名單制,并及時關閉網頁。
2.2關鍵技術
采用FindWindow函數可以獲得某應用程序的窗口句柄,首先對其進行聲明,代碼為Declare Function FindWin-dow Lib"user32"Alias"FindWindowA" \\(ByVal lpClass-Name As String,ByVal lpWindowName As String\\)As Long,然后再進行調用,如獲得IE瀏覽器的窗口句柄,則可以用:iehwnd=findwindow\\(vbnullstring,”iexplorer.exe”\\),接下來就可以利用Iehwnd對IE瀏覽器進行操作。通過獲取網頁內容進行分析,判定其是否包含有不良信息。如果包含,立即關閉此瀏覽器。常用的瀏覽器有如下幾種:Microsoft的IE、谷歌的Chrome瀏覽器、騰訊TT瀏覽器、Maxthon、Fire-fox、Opera、傲游、世界之窗、Netscape等。
對文本信息的統計分析,可采用基于向量空間模型\\(VSM\\)的方法。向量空間模型是基于統計的分類系統中廣泛采用的文本計算模型。它可以將一個給定的文本信息轉化為一個維數較高的向量,方便計算兩個向量的相似度來得出文本相似度。在本系統中用來判斷當前打開的網頁是否含有不良信息,首先獲取網頁文檔的特征向量T\\(n1,n2,…,nk,nm\\),其中1 上述公式可以求出指定網頁的特征內容與系統中定義的不良信息匹配程度,如果此結果大于標準值,那么就將該網頁定義為不良網頁,將其URL地址寫入黑名單。反之,表明此網頁是安全的。 網絡黑白名單控制技術是一種針對已知站點的控制技術,獲取瀏覽器句柄后,獲得其具體的網頁URL,然后與黑白名單進行對比,分析是否是不良信息的URL。白名單為確定健康的URL集合,是一種完全可信賴的網頁集合。 3、網絡流量分析 3.1設計思路 網絡流量分析用于對部分高耗流量的程序進行控制,如在線電視電影、網絡游戲等,但對于一些學習資料的下載則需要設置一定的機制讓其正常運行。通過系統相關函數的調用得到當前網絡的使用情況,如果在某個時間段內持續使用的流量過大,就要對其進行控制\\(網絡資料下載除外\\),在這里需要與進程的分析相匹配,實現對網絡視頻及網絡游戲的控制。 3.2關鍵技術 對當前的網絡使用情況進行分析,需要使用到Get-IfTable函數,同時定義一個包含多個數據的Type類型,其中保存一些基本的網絡數據,如當前的下載流量、上傳流量。對獲得的流量數據進行二維顯示與分析,判斷當前的網絡使用情況。 當接收網絡視頻數據時,可以看到如圖3所示的二維圖示。普通情況下網絡使用流量監控如圖4所示。通過對二維圖的分析統計來判定網絡使用情況,當經過某個時間段對二維圖進行二值化處理,系統定義一個高速率標準值,對二維圖統計出在該時間段內有多少時刻的速率達到了該標準值,如果該時間較長,則判定此時間段為高流量使用時間,最后進行相應的處理。處理過程如下:定義S為時刻總和,bz為標準線,V\\(s\\)為時間段某一時刻的流量是否超過了標準線,T\\(s\\)為二維圖中某一時刻在標準線處的顏色值。 說明:如果在時間T\\(s\\)時刻標準線處的顏色值為0,則表示該時刻流量過高,反之則該時刻流量正常。 此進行決策。通過上述描述,可以在某段時間內對流量進行監控,從而限制一些在線視頻、游戲類進程的運行。 4、自我保護策略 本部分包括以下幾個方面:任務管理器控制、注冊表限制、上機時間控制、熱鍵控制及開機運行控制等。 \\(1\\)任務管理器控制。它可以在程序開啟的時間里對注冊表進行修改,進而控制任務管理器使之不能正常顯示,通過注冊表的HKEY_CURRENT_USER\\Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Policies\\目 錄 新 建system項,并在其下建立disabletaskmgr的字符串值,設置其值為“1”就可以禁用任務管理器,退出時將其值置為“0”就釋放限制。 \\(2\\)注冊表限制。注冊表的禁用有兩種方式,這里只介紹一種簡單的操作方式,打開策略組-用戶配置-管理模板-系統,打開“禁止訪問注冊表編輯工具”設置為已禁用就可以控制注冊表。 \\(3\\)上機時間控制。其主要實現未成年人每天總上機時間以及每次連續上機時間的控制,防止未成年人沉迷于網絡,保證未成年人有足夠的學習和休息時間,并保證他們的身心健康。針對工作日和周末分別設置,系統運行時開始計時,利用數據庫記錄當天一共用了多少時間,到達規定時間則給出提示并自動保存當前的內容后立即關閉計算機。 \\(4\\)熱鍵控制。因為本系統是隱藏運行的,在必要時需要調出來進行參數設置等一些操作,所以需要設置相關熱鍵來調出窗口?？梢圆捎肦egisterhotkey這個函數來定義熱鍵,當注冊熱鍵后,無論在哪個程序中按下這組熱鍵,系統會把相關信息傳遞給等待接收該信息的窗口,再由這個窗口來處理信息,完成指定功能。所以在接收信息的窗口中還要采用子類處理的技術,程序結束時用Un-RegisterHotKey來取消熱鍵的定義。 \\(5\\)開機運行控制。本系統用于監控未成年人的計算機使用情況,最簡單的方法是將程序快捷方式放到啟動文件夾中,這種方式可以被用戶刪除從而導致系統失效。另一種方法是利用系統注冊表來設置啟動,在Hkey LocalMachine\\Soft\\Ware\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Run中添加需要啟動的程序,新建一個字符串值,輸入對應的名稱和可執行程序路徑并保存,就可以完成相應的工作。 5、實驗成果 通過上述步驟開發出的面向家庭的綠色上網系統產生了良好的效果。針對不同類別進行監測得到如表2的結果。 上述三類監測數據結果表明,針對游戲的監控成功率與游戲進程名的收集范圍成正比,在后期的研究中需要更多地收集信息,讓系統能夠自主接收來自廣大用戶提供的信息。由于針對不良網頁的攔截比較弱,因此需要對網頁內容進行統計分析,在此部分需要用到模糊理論與貝葉斯決策,但是決策過程不能完全盡善盡美,所以在算法分析上有待進一步研究。高流量監測是獲取當前流入網絡流量進行分析,在某段時間內的流量嚴重過高則給出相應的告知以結束該程序。 6、結語 本文描述了一個適應于家庭的計算機使用控制軟件,對進程監控、網絡監控、上機時間控制等方面進行了介紹,提供了一個可實際運用的方案,幫助廣大家長、教師實現對未成年人上網的自動監控,讓青少年遠離網絡社區中的不良信息,避開游戲的侵擾,使之回歸到正常的學習生活狀態中。 同時,對網絡文本信息的統計分析還有待進一步的精確統計,對于統計分析的算法需要進行更多的測試,以得出最佳的估計參數。面向家庭的綠色上網系統要實現對游戲、網絡、時間、自我保護策略的完全控制,并產生良好的效果,還需要更進一步的分析與研究。 參考文獻:
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