网络编码的数据通信技术论文

摘要：船舶通信导航是一种常见的数据信号传输应用行为，可在已知传输目的地的情况下，将信号参量转换至既定编码形式。然而传统导频型船舶导航系统的通信数据传输误码率水平过高，很难实现对稳定性航行时间的有效延长。下面是小编精心推荐的《网络编码的数据通信技术论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

网络编码的数据通信技术论文 篇1：

网络编码技术在无线通信中的应用探讨

【摘要】当前，无线通信应用愈来愈广泛，网络编码技术是无线通信中一个关键技术，本文简要介绍了网络编码技术在无线通信中的应用，并对其中主要理论进行了阐述和探讨。

【关键词】网络编码无线网络数据传输

无线通信网络技术的高速发展引发了人们无线通信信息传输和信息安全的担忧，网络编码技术是在网络中继节点中对信息进行存储转发的基础上进行编码操作，提高了网络节点的数据吞吐量，降低网络宽带负荷，优化网络传输的性能，是逼近网络传输理论极限的方法，同时网络编码还可以改善网络性能、结构和协议，提高网络信息传输安全，被誉为未来网络的关键技术之一。

一、网络编码概述

传统网络节点所起到的作用只是起到对网络数据进行复制存储转发的功能，对网络数据不做任何处理，只是起到路由的作用。网络编码概念的提出，彻底改观了网络节点只能作为路由的传统观念。在网络编码概念中，网络节点不再仅仅只是有存储转发的功能，还可以对数据信息进行线性或非线性编码操作，再将处理后的编码数据传输出去，期间存在着信息编码的过程，在网络传输目标末端接收点再通过编译器重新将编码信息解译出来，传送到最终的目标位置。整个过程结合了路由和编码两种信息技术，其核心在于将数据通过线性组合或有限域的编码方式来将信息转化成编码信息[1]。

网络编码具有以下一些优点和不足：（1）提高网络吞吐量，编码信息能够被及时的发送出去，解决传统网络通信中数据拥塞、排队现象，有效提高了数据的传输速度；（2）普适性，不需要考虑信源到信宿的位置；（3）鲁棒性，只要信宿能够接受到满足解码的足够信息，不管网络中的节点或信道失效，都能够完成信息传输。（4）可靠性，即使网络中的某个信道发生数据错误，通过解码仍然能够纠正错误，获取正确的信息。（5）安全性，通过采用随机网络编码可以实现数据安全保护。

二、网络编码在无线网络中的应用

网络编码应用使无线网络不仅仅达到有线网络高效率的传输速率和组播容量，而且通过改变网络结构以及网络协议，更进一步提高了网络传输性能。（1）实现异或运算。最为直接的一种网络编码技术应用于无线通信网络的形式：网络中继节点将接收到的数据信息进行异或（XOR）运算实现信息合并，压缩网络节点的数据存储量。（2）复数域网络编辑。在规模较大的网络中，复数域网络编码不仅能够获得1/2符号/信源/时隙（Sym/S/TS）的吞吐量，获取完全分集增益，还可以在多个信源之间实现信息交换[2]。（3）与信道编码结合。目前，信道编码和网络编码联合设计主要有嵌套编码和混合编码两种方案。嵌套编码方案是利用多个独立的子码来构成一个超码，即在中继节点分别对收到的信息进行编码，将编码得到的数据进行异或运算后发送出去；混合编码方案则是针对于有两个信源节点、一个中继节点和一个信宿节点的无线通信网络结构，在网络中继节点采用混合编码的方式实现联合网络信道编码。这两种方案的核心实质是利用中继传输的信息冗余度来获得分集增益，提高信道容量、降低能耗、减少编码错误几率。（4）与协作分集技术的结合。协作分集技术[3]，专指在多用户环境中，每个独立的天线用户在完成自身信息发送的同时也为其协作用户发送信息，通过各个网络中继节点之间的协作，使所有的独立用户信息传输联合转化成虚拟的天线系统，从而获得更大的分集增益，提高无线信道抗衰落能力。网络编码通过与协作分集技术结合可以同时获得分集增益和网络编码增益。数据在协作分集传输过程中，通过在信源节点和信宿节点放置中继节点可进一步优化传输速率，提高系统抗衰落性能，增大系统容量。

三、结语

网络编码在无线网络中的应用是一个新兴的研究领域，网络编码在无线网络信息传输中的高传输速率、超普适性、鲁棒性、可靠性、安全性等方面的优势有待于进一步深入研究，由于无线通信网络传输的不稳定性，在传输过程中容易丢失数据包，网络编码技术作为一种协作通信的模式，与其他信息处理技术相结合可以更好的改善无线网络存在的不足之处，发挥其优势，为通信事业贡献力量。总之，网络编码技术在无线网络中的应用具有极为广阔的发展前景。

参考文献

[1]李合菊，胡尊广.基于网络编码在无线网络通信技术中的研究与应用[J].软件，2012（7）：104-105+108.

[2]李颖，王静.网络编码在无线通信网络中的应用[J].中兴通讯技术，2009（1）：37-41.

[3]刘珊珊，曹型兵，邓小科，等.无线通信网络中的联合网络编码技术[J].数字技术与应用，2011（12）：52-53.

作者：林德鹏

网络编码的数据通信技术论文 篇2：

论现代信息技术在舰船通信导航领域中的应用

摘 要：船舶通信导航是一种常见的数据信号传输应用行为，可在已知传输目的地的情况下，将信号参量转换至既定编码形式。然而传统导频型船舶导航系统的通信数据传输误码率水平过高，很难实现对稳定性航行时间的有效延长。为解决上述问题，引入现代信息技术，在导航基带电路、通信数据转换模板等多个设备应用元件的支持下，设计一种新型的船舶通信导航信息系统，并通过对比实验的方式，突出该系统的实际应用价值。

关键词：现代信息技术;舰船通信导航领域;应用

引言

舰船通信数据的信息量较大，内部含有多种特征的信息资源，在传输提取过程中容易产生丢失或是提取信息不完全的问题。为此，在大数据的背景下，研究一种舰船通信信息资源提取方法，能够从海量的信息资源中准确提取目标信息，加快舰船通信过程信息流通。在舰船通信技术初始发展时期，国外研究人员，利用计算机技术划分不同通信数据为不同的属性。采用不同的固定特征参数描述为不同的信息资源特征，并根据该种特征对应设计不同的提取方法。国内对于舰船技术研究起步较晚，对于通信信息资源提取方法的研究还处于理论阶段，还需要不断地研究改进。为此，探析大数据背景下，舰船通信信息资源提取方法非常必要。

1船舶导航与通信系统的研究与发展现状

1.1GPS卫星导航系统。

GPS系统，即导航卫星定位系统和测距全球定位系统，诞生于美国，由NASA技术中心开发，可以利用高轨道卫星传输带来的延迟和频移，判断目标物体发生的距离变化和对应的位置信息。（二）地理信息系统（GIS）。GIS系统是一种专业化的空间信息系统架构，由主机系统的硬件结构和软件程序构成，可以有效地收集地球表层位置的空间信息，综合分析信息。整个系统主要包括嵌入式系统、数据服务器、自动化终端等。（三）雷达系统。雷达系统作为船舶使用最多、使用最广泛的通信方式，可以说是船舶通信系统中最完善的一部分。（四）舰船自动识别系统（AIS）。AIS系统作为一种新型的船舶辅助装置，可以有效地进行船舶间或船舶与岸边之间的数据信息传输，整体智能化水平较高。一般来说，数据信息传输中的类别有静态信息、轨迹信息、定位状况等。

1.2新时期5G无线通信技术的发展

移动通信的发展始于20世纪中叶，当时通信过程是通过无线电波传送的，这需要通过中央数据中心进行信息迁移，以便既满足呼叫又满足被呼叫用户的需要，但是受到容量的限制。5G基于用户中心云量计算的无线通信技术，包括NFV、SDN、新的多支持网络技术和4G基准，以解决传输效率问题，充分体现开发和应用安全、可靠性、稳定性和效率、长期减少能源消耗，可以更好地整合高质量的资源，包括网络建设领域的新实施平台，起到扩大视野和增强网络连接的作用。5G无线通信技术成功地使人们在技术层面更加接近，而且还通过多个平台实时转换，测试了高速数据传输的可行性，从而为用户的使用体验注入了新鲜空气般的能量，而这种经验已不再局限于一个领域，也从人的角度转移到物理和材料层面。新的低能源消耗满足了用户的需求，从而产生了更大的实效性。

2现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用

2.1通信数据转换模板

通信数据转換模板是导航基带电路的下级执行结构，以PCF8591T芯片作为核心搭建设备。通信转接口作为船舶数据输入端，可将电信号转化为信息连接信号，再借助PCF8591T芯片将数据信号反馈至下级系统应用设备结构体之中[4]。导航转接口作为船舶数据输出端，可将信息连接信号转化为电信号，并借助PCF8591T芯片再次传输回导航基带电路中，实现船舶通信导航信息系统内的信息互联传输。

2.2局域网搭建

局域网系统主要由一个主控点、一台交换机和各计算机设备组成。船舶局域网的构建以10Base-T网络技术为核心，与STP技术合作。也就是说，可以从主控点的位置向外连接两条STP线路，在两端的位置确保足够的空间，为后期连接做准备。关于分支计算机设备，必须设置在室内，确保电源系统的稳定。实际上，为了尽可能提高数据传输效率，可以选择多模光纤方式进行连接。在实际构建局域网期间，必须与供电线连接。电流通过电缆时，会产生电磁效果，避免数据丢失。因此，连接时，为了选择PVC软管有效地包复网线，需要防止网线所在的环境潮湿、过热等。

2.3舰船通信网络异常入侵检测

舰船通信网络要加强信息安全防护，引入先进的异常入侵检测技术，快速识别入侵行为，提出数据噪声，保障通信安全。基于密度聚类分析算法构建的入侵检测数学模型，能够通过聚类和检测，准确区分异常行为和正常行为，便于入侵检测系统快速做出应对措施，从而提高舰船通信网络安全水平。入侵检测是对恶意攻击系统、窃取机密性信息的行为进行识别确认的一种技术措施，该技术措施是通信网络重要的安全策略。对于舰船通信网络而言，入侵检测技术主要应用于网络异常检测领域，根据舰船通信系统的行为或资源使用状况对是否发生入侵行为进行判断。当前，常用的异常入侵检测技术包括基于数据挖掘、机器学习以及预测模式的检测技术，但是随着黑客入侵行为识别难度的增加，单一的入侵检测技术已经难以满足检测需求，所以在未来一段时期内，通信网络异常入侵检测技术会向着协同入侵检测和分布式入侵检测技术发展。其中，协同入侵检测是将单一的入侵检测技术与防火墙、病毒防护、安全电子交易等技术进行结合使用，促使各项技术协同运作，增强对入侵行为的安全防御能力;分布式入侵检测可以检测出分布式网络架构中的入侵行为，适用于大规模网络。

2.4匹配网络通信数据

降噪处理后的通信信号存在离群点，因此对这些通信数据进行匹配。匹配的第一步，根据不同源数据属性特征，获取数据之间的公共非主属性，按照其重要程度建立合适的集合，然后依据特性规则粗略筛选通信数据，降低数据集合的规模。利用一个离群点检测模型，对粗筛选后的数据进行进一步筛选，得到实体对集合。再对该集合进行采样，利用机器学习训练数据，获取网络通信数据匹配对。在传统方法的基础上，通过加强降噪处理完善对离散点的匹配，以此取得不错的研究成果。因此，先进的识别方法能大大提高工作效率。

2.5人工神经网络法

人工神经网络通过学习人脑对信息处理的方式，根据一定的规则进行学习，并根据学习的结果进行推论以获得某种信号的处理能力。神经元是神经网络的基本单位，它抽象地表示了生物神经元的信息处理过程，并将这个过程用数学语言进行描述。神经元集信息储存和信息处理为一体，具有空间上分布存放，时间上并行处理的特点。网络中的神经元个数越多，该网络识别、处理信息的能力就越强。当前的神经元模型是由线性元件及阈值元件组成，是大多数神经网络模型的基础。要实现通过神经网络对多元信息系统进行融合要：（1）通过待融合系统数学模型及传感器信息类型建立神经网络结构;（2）将所有传感器的输入信息作为神经网络总输入进行训练，通过神经网络与对输入传感器信号处理、统计得到与待融合系统对应的网络结构;（3）对传感器得到的信息进行学习及权值分配，通过以构建神经网络对信息进行融合，并输出融合结果。

2.6通、导、遥卫星在行业监管的应用

安全监管和环境监测。各级管理部门需要及时、全面地掌握单位内部建设项目及周边环境的安全状况并实施相应的管理，而舰船单位多且散，类别及级别不同，安全管控范围及关注的潜在外部威胁有所差异，亟需主动、长期、全面、自动化的监测手段，由被动审核转化为主动监控机制。利用高时空分辨率的遥感卫星数据、航海影像数据和北斗定位数据等，进行融合处理，实现舰船重要目标提取，进行地面形变监测、基础设施外观变化监测、获得工程建设进展信息，识别重大安全隐患，提高社会综合效益。利用可以综合运用高分遥感卫星可见光、红外、热红外、微波和北斗卫星定位监测等多种探测手段，对大型船厂等大中型舰船单位进行灾害监测、灾害特征识别和提取，实现风险分析评估、应急救援决策、灾后重建决策分析，积极寻求防灾减灾的有效途径。

2.7惯性导航技术的应用

由于惯性导航系统（INS）的加速度传感器会产生误差，尤其是在AUV遵循线性路线的情况下，仅使用INS的导航系统会随着时间的推移逐渐降低定位精度。为了提高AUV长时间任务的定位精度，可以使用DVL声呐测量与海底的相对速度来减少误差。同样的，声学多普勒流速剖面仪（ADCP）声呐可以测量局部海流的相对速度。DVL声呐的范围有限，只能在AUV靠近海底时使用。但是，当同时使用INS和DVL时，定位误差仍会随时间而积累。如果使用这种系统执行长时间任务，则必须通过确定参考点的相对位置来消除定位误差。可以通过上浮到海面通过GPS或北斗接收机来完成，但这在深海勘测中是无法完成的。惯性导航系统和水下声学导航技术发展得比较成熟，但是两者的性能受到成本、范围以及AUV任务校正周期的限制。尽管可以使用昂贵的惯性和声学系统来减少AUV任务过程中导航精度的降低，但它们的使用限制了AUV的任务范围。而通过使用AUV任务海域的现有地图，地球物理导航系统可以提供较为廉价并更为准确的定位导航方法。但是，现有地图的需求和特征识别的困难限制了这些方法的使用。

2.8低轨导航精度增强

低轨导航增强服务中最主要，同时得到最广泛的类型为低轨导航精度增强，其利用低轨卫星空间多样性为用户提供快速收敛的高精度服务。对于定位性能辅助提升的主要机理体现在，卫星导航系统测距信号中，载波相位的测距精度比伪距高几个量级。高精度的定位服务通常利用载波相位测量来实现，而相位模糊度固定是其中的关键。由于中高轨导航卫星的轨道较高，卫星运行速度慢，往往需要很多个历元的观测数据才能实现载波相位模糊度的固定。解决这一问题最简单的方法就是利用高动态的空间多样性产生偏移观测量。低轨卫星轨道低，运动速度快，能够产生较大的空间变化，使得定位过程中历元间观测方程的相关性减弱，参数的可估性大大增强，从根本上解决了载波相位模糊度参数收敛和固定慢的问题，进而实现快速精密定位。

2.9捷联惯导仿真分析

捷联惯导的原理是由陀螺仪得出的航海方位角变化率，加速度计得到的速度变化率，再通过这些及初始位置信息得到定位信息。所以首先要仿真得到舰船运动轨迹，再由此得到加速度及转向角加速度，通过惯导数学模型解算得到位置，速度等信息并與真实舰船轨迹对应验证捷联惯性导航系统的可行性。随着误差的积累，惯性导航随定位相对于真实轨迹越来越大。基于以上现象，惯导误差会由于时间积累越来越大，不适用于长时间的导航，因此需要一种能够减少误差积累的导航方式。

2.10联合定轨

传统GNSS卫星精密定轨是利用全球均匀分布的大量地面监测站，对导航卫星进行伪距和载波相位测量，再结合精确的轨道动力学模型和误差改正模型进行数据处理，从而确定GNSS卫星的精密轨道。然而，我国北斗导航系统监测站建设受地缘因素影响较大，难以实现全球均匀布站。搭载星载GNSS接收机的低轨卫星可以作为星基监测站，结合星间链路传输原始观测量，参与高中低轨卫星联合定轨，以弥补地面站的不足，极大增强了GNSS卫星跟踪网的图形强度，使轨道和动力学模型参数估计更为准确，从而实现区域监测站条件下的导航卫星精密定轨。可以预见，随着未来低轨通信网络的建成，各类星地链路、星间链路将会带来更多的观测数据和更优的几何构型，从而进一步提升联合定轨的性能。

2.11充分利用现有资源，加强多种导航增强系统联合互补与协调规划。

包括低轨增强、广域增强、地基增强在内的多种手段并非互相排斥、互为取代的关系，需处理好系统建设的统筹规划和服务上的功能错位，避免重复建设造成的资源浪费。宜充分发挥低轨的独特优势，与其他导航增强手段形成有机互补，以优化、高效、协同的路线解决多系统建设问题。随着未来下一代移动通信将卫星网络技术纳入到规划路线中，空、天、地、海泛在移动通信网络的建立，使低轨导航增强最终有望走进航海行业，实现大众应用。低轨导航增强也将是我国综合PNT体系的重要组成部分。各种不同轨道卫星的融合，将为世界卫星导航带来新变化、新发展，而其中低轨星座因其独特优势将为世界卫星导航领域发展注入新的动力源泉。

3高光谱激光雷达系统的未来发展趋势

近年来，国内外高光谱激光雷达的研究获得长足发展，理论与技术探索已初步成熟，并已经展现了其初步的应用潜力。然而现有系统研制大都处在原理样机研究阶段，探测距离最大仅为百米量级，甚至对于可见光短波谱段以及地物低反射率探测谱段仅能实现近距离探测应用，在一定程度上限制了其实用化发展。高光谱激光雷达作为基于激光主动探测的、地物光谱与测距信息一体化获取的全天时新型成像技术，其探测机理与现有技术必然存在较大区别，因此需不断构建和完善基于宽谱段激光发射与多波段回波探测的高光谱激光雷达成像机理与数据处理体系。为更好地发挥高光谱激光雷达全天时高光谱与空间信息一体化获取的技术优势，未来可通过推动其在航海业等领域的示范应用，促进测绘遥感行业领域的技术变革，并不断探索其在更多领域的独特应用潜力。

结束语

新型通信导航信息系统可在现代信息技术的作用下，联合导航基带电路与通信数据转换模板，在計算信息时延量数值的同时，确定信息数据的预编码条件与最大信息似然值的解码条件。从实用性角度来看，船舶通信数据传输误码率的降低，能够促进船体稳定性航行状态持续时间的不断延长，满足控制船舶通信数据错误传输行为产生几率的实际应用需求。

参考文献：

[1]张德元.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[J].信息系统工程，2020（04）：81-82.

[2]韩阳.基于无线通信技术的舰船导航信息系统[J].舰船科学技术，2020，42（06）：151-153.

[3]王艳波，金伟.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用探究[J].信息通信，2020（02）：91-92.

[4]王超，严婷婷，许鹏鹏.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[J].科技风，2019（30）：101-102.

[5]孟士超.现代信息技术在舰船通信导航领域中的应用[J].中国新技术新产品，2019（12）：32-33.

[6]刘滨.现代信息技术在船舶通信导航领域中的运用[J].信息通信，2019（02）：73-74.

[7]鲍雷，林厚广，赵进，赵琳.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（01）：162-163.

[8]李海声.现代信息技术在舰船通信导航领域中的应用[J].信息通信，2015（01）：194.

[9]柴全顺.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[A]，2003：3.

[10]李丽娜，任勤生，邵哲平.AIS在船舶自动避碰系统中的应用[J].船舶工程，2002（03）：9-11.

作者简介：

姜朝宇，（1979-），汉，本科，男，黑龙江省哈尔滨市，高级工程师，学士，研究方向：舰船通信。

（辽宁省葫芦岛市龙港区岛里船厂代表室，辽宁 葫芦岛 125004）

作者：姜朝宇

网络编码的数据通信技术论文 篇3：

Android手机数据恢复方法研究综述

摘 要： 如何从已删除或损坏的数据中提取与恢复数据是手机取证的重要课题之一。研究了Android手机的SQLite数据存储结构和寻址Btree页的树形结构，通过遍历叶子页的方法来恢复已删除数据；介绍了国内外数据恢复方法研究现状，为进一步研究Android手机数据恢复提供参考。

关键词： 手机取证； Android手机； 数据存储； 数据恢复

Key words： mobile phone forensic； Android mobile phone； data storage； data recovery

0 引言

随着移动通信技术的发展和智能手机的普及，手机犯罪呈高发态势。据Gartner的数据显示[1]，2015年Android手机市场占有率高达80%，所以Android手机已经成为主要的数据取证源之一。如何从Android手机中提取和恢复数据，成为司法取证的一个课题。本文主要基于Android系统，归纳主流的手机数据恢复技术，概括国内外研究成果与现状，并对Android手机数据恢复技术发展作了总结与展望。

1 手机数据存储分类

根据Android手机内部存储机制，手机数据存储方式主要分为内部存储和外部存储两种。其中内部存储主要有SIM卡和手机机身内存，外部存储主要有手机外部存储卡。此外，短信服务提供商和移动网络运营商也包含相对应的有效信息。

⑴ SIM卡即手机卡。也称客户识别模块卡，主要用来鉴别网络用户身份信息，存储客户信息等。卡上所有的数据都是以文件的形式存储在卡上相应的数据存储区域，其中SIM卡里存储的数据由四部分组成。第一部分是固定存放的数据。该类数据信息在移动设备被出售之前由SIM卡中心提前写入。包含国际移动用户识别号、鉴权密钥、加密算法等一些固定不变的信息。第二部分是暂时存放的相关网络数据。如LAI（位置区域识别码）、TMSI（移动用户暂时识别码）、禁止接入的公共电话网代码等。第三部分是与业务相关的代码，如PIN（个人识别码）、PUK（解锁码）、计费费率等。第四部分是用户存储的电话号码簿信息。比如手机用户随时输入的电话号码等。

⑵ 手机内存。手机内存分为两块：RAM（动态存储区）和ROM（静态存储区）。其中，动态存储区又称随机存储区，用来临时保存数据，突然断电时会丢失存放的数据信息；静态存储区又称只读存储区，用来存放用户数据文件，对突然出现断电的情况也不受影响，起到保护的作用。

⑶ 手机扩展存储卡。手机扩展存储卡通常使用FAT文件系统，常用的外置存储卡有TF卡、CF卡等，属于闪存卡。手机扩展存储卡是为了扩大手机内存容量，减少手机自身内存占用，一般用来存放大量的音频、视频、图片等文件，如果对这些信息进行恢复，往往也能获得有价值的线索。

2 基于SQLite的数据恢复方法

SQLite数据库在Android手机中应用广泛，具有量级轻、资源占用率低、易移植等优点。在Android系统中，大部分数据存放在SQLite数据库中，比如短消息、通讯录和通话录等，这些数据有较多价值。所以本文以SQLite数据库为研究对象，描述SQLite数据库的存储原理及数据恢复方法。

2.1 SQLite存储原理

从SQLite存储机制来看，页是SQLite数据库的最基本存储单元。SQLite文件主要由一个或几个固定大小的页所构成。页由空闲页、溢出页及Btree页构成。由于SQLite数据库主要采用Btree树形结构，所以SQLite数据库文件主要由多个Btree文件所构成。数据库中第一个页（page 1）永远是Btree页。第一页的前100个字节作为“文件头”，描述数据库文件的版本、格式的版本、页大小、编码等所有创建数据库时设置的永久性参数信息。SQLite數据库文件头结构如表1所示。

其中恢复删除的一个重要前提就是定位删除数据的位置。通常的方法是根据Btree叶内部存储机制和树形逻辑结构，定位出存放在SQLite的底层数据信息。根据Btree页的树状逻辑形状可知，Btree页从上至下由根页、内部页、叶子页组成。Btree页的根页和内部页仅作为数据结构的路径导航，并不存储数据信息。包含关键字的数据区域指针指向下一个树形路径的页。在叶子页，记录和页按键值顺序排列，以便数据遍历结果，同时根页和内部页均指向下一层路径的页。所以，对被删除数据进行数据恢复的一般方法是：首先找到删除数据所在的根页，然后根据内部页的地址，搜索到叶子页的地址，因为被删除数据的信息是存储在叶子页上面的，最后通过遍历叶子页的方法提取到已删除的数据信息。Btree页的树形结构如图1所示。

2.2 SQLite数据恢复方法

依据SQLite数据库文件中数据的存储原理，可通过已删除数据存储的逻辑结构，层层推导，从SQLite文件数据存储中查找到已删除数据地址从而进行提取和恢复。SQLite数据恢复步骤如下：

⑴ 查询删除数据的表名。根据Android系统开源的特性，按照数据文件存储特性来定位所在的表名，可以很方便根据数据库一级级目录或者通过数据库操作指令找到删除数据的表名。

⑵ 查找该表所对应的根页。数据库中的表不尽相同，要想准确定位表的信息，需要找到该表的起始地址和结束地址。根据Btree页的存储结构，这就要查找该表所对应的根页地址。

⑶ 查找树的结点页和叶子结点。根据Btree页的树形逻辑结构，树形路径中的页均由上一层页中的数据域指针所指引，Btree页的内部页和根页仅为数据结构提供指向作用，这些通过遍历的方法一直查找到已删除数据叶子页的地址，然后推导出上一级内部页所对应的叶子页的初始地址和结束地址。

⑷ 查找freeblock块提取信息。当数据被删除后，根据SQLite数据库的内部存储原理，实际上并没有完全清空，而是形成了freeblock块。根据查找到的叶子页的地址信息，通过叶子页的起始地址和结束地址就可以找到freeblock块从而恢复出被删除信息，或者在未分配区域中恢复被删除信息。

3 国内外研究现状

国际上的数据恢复技术起步较早，成熟度较高。2005年，McCarthy Paul[2]重点研究在得不到ROOT权限的前提下，通过逻辑方法在当前权限范围内提取相关的数据信息。与“逻辑提取”相对应的是“物理提取”，即运用相应技术手段从底层数据存储文件或者原始镜像文件中提取并恢复已删除的数据。2006年Willassen[3]以及2007年Breeuwsma[4]等，分别提出直接从手机芯片读取原始信息，优点是在数据覆盖前提取，保证了数据的原始性和有效性。此方法的困难是技术系数较高，需要复杂的数据环境和非常专业的技术人员。2012年Sangjun Jeon[5]针对电子证据中最有价值的短消息数据，重点定位短信息的数据单元，通过寻址已删除短信息区域，通过“暴力估算”方法对未被覆盖的单元已删除数据进行恢复。

国内方面，王随刚[6]等通过对SQLite3数据库内部存储结构的综合分析，寻址到删除的历史记录，完成目标区域数据的提取；兰州理工大学的方东蓉[7]等人提出“尽最大努力恢复”这一新型恢复方法，通过粒度细化来检验恢复数据的完整性。武贝贝[8]等人基于存储介质NAND恢复用户历史信息，构建行为事件轴来模拟真实环境，从而有效地提取删除信息。刘思思[9]等人提出了一个基于Android系统的手机取证系统的模型，并对短信、通讯薄、日历、地理位置等手机信息进行提取与恢复。叶亦陶[10]等人用EASYRECOVERY软件作为恢复工具，对主流手机操作系统进行数据提取与恢复。总之国内的数据恢复技术虽然起步较晚，但是发展迅速。如厦门美亚柏科、杭州安恒信息、北京华恒信安等，这些公司已有许多恢复手机数据的成熟产品上市。

4 结束语

近年来，随着电子证据作为法律重要证据之一，手机取证技术越来越成熟，越来越规范。面对复杂的手机信息环境，Android手机数据恢复技术不仅要严格按照法律程序，向规范化、标准化迈进，避免出现因程序不规范而失去法律效力的情况，同时要求数据恢复技术更有效、更准确、更快捷。本文针对市场占有率高的Android手机，详细论述了基于SQLite数据库的数据恢复方法，具有普遍性和易操作性。下一步研究的内容是如何在复杂的存储环境中提高恢复率和提取率，如何利用系统漏洞突破技术壁垒。

参考文献（References）：

[1] 百度文库. 2015年全球智能手机销售据.[DB/OL].http：//wenku.baidu.com/view/cb2288c3a8114431b80dd80d.html，2016-02-23.

[2] McCarthy Paul. Forensic Analysis of Mobile Phone[D].University of South Australia，2005.

[3] Willassen Svein. Forensic Analysis of Mobile PhoneInternal Memory[J]. Advances in Digital Forensics，2005.194：191-204

[4] Breeuwsma Marcel， de Jongh Martien， Klaver Coert.Forensic Data Recovery from Flash Memory[J].Small Scale Digital Device Forensics Journal，2007.1：1-17

[5] Sangjun Jeon，Jewan Bang，Keunduck Byun. A Recovery Method of Deleted Record for SQLite Database[J].Pers Ubiquit Comput，2012.16（6）：707-715

[6] 王隨刚，吴莎莎，李昂.基于SQLite3的Android手机数据恢复技术的研究[J].警察技术，2012.5：4-7

[7] 方冬蓉.基于Android手机的数据恢复方法研究及应用[D].兰州理工大学，2014.

[8] 武贝贝.面向NAND闪存的SQLite 数据恢复技术研究与应用[D].杭州电子科技大学，2013.

[9] 刘思思.基于Android系统的手机信息提取与恢复研究[D].武汉邮电科学研究院，2014.

[10] 叶亦陶，斯进.手机数据存储和恢复方法研究[J].信息网络安全，2012.3：35-37

作者：杨阳