网络考试系统中防止U盘作弊方法研究

无纸化考试系统的模式通常有单机版模式、C/S模式和B/S模式三种，无认哪种模式均要有客户端，而考生必须在客户端上完成其考试内容。目前USB存储设备特别是U盘的存储容量大、存取速度快、体积小、价格低廉，普及程度也越来越高，在考试中使用U盘作弊现象时有发生。由于考生在考试过程中使用U盘的隐蔽性极高，监考老师很难发现。目前大多数考试系统的客户端并没有对USB端口进行管理的功能。“网络考试客户端USB端口监视系统”（后文简称系统）就是实现在考试过程对考试客户端的USB端口进行全程监视，一旦客户端有USB设备接入，系统即刻锁屏、封锁键盘，发出使用USB设备的提示警告。本系统经过我校进行的“试点高校网络教育部分基础课程统一考试”多次使用实验表明，该系统在考试过程中能有效地监控USB端口，杜绝了考生使用U盘的现象，从而保证考试的公正、公平和权威性。
1 系统功能要求
(1)系统要能识别从计算机任何一个USB端口接入的移动存储设备，如U盘等设备。对于非存储类的USB设备，如：USB接口的打印机、扫描仪等，不能误判作移动存储设备。
(2)锁屏。一旦有U盘接入，系统能立即响应，并做出相应的处理。用一个无标题、无边框、无关闭按钮、最大化显示的窗体覆盖在所有窗体和任务栏的前面实现锁屏。
　(3)封锁键盘。封锁键盘就是使用户键盘上的键失效,尤其是一些特殊功能组合键,如：Ctrl-Alt-Delete、Alt-Tab、Alt-Esc、Alt-F4、Windows-Key。
　(4)关闭任务栏和开始菜单。
　(5)封锁状态解锁。系统有提供给系统管理员或监考人员解锁的功能，解锁时要输入特定的解锁密码。
　(6)解锁密码管理功能。系统提供由系统管理员使用的密码维护、修改、重置和忘记密码的处理功能。
2 系统总体设计
2.1 系统组成
　系统主要由USB端口监视系统和密码维护系统两部分组成。其组成结构如图1所示。

2.2 USB端口实时监视系统组成结构
USB端口实时监视系统由核心模块、USB端口监视模块、屏幕、键盘加锁模块、键盘解锁模块、记录/读取系统USB使用状态模块、密码解锁处理模块和重启处理模块组成。其组织结构如图2所示。

2.3 密码维护系统组成结构
密码维护系统由密码修改和使用初始密码两部分组成。如图3所示。

密码修改提供给管理员修改维护解锁密码。遗忘解锁密码时，先使用初始密码功能将解锁密码设置为初始密码，然后再修改成指定密码。
该系统为一个相对独立的子系统，由系统管理员掌管使用。
3 USB端口监视系统设计
为了不和考试系统争抢资源，系统被设计成后台运行方式，以中断方式获取机器USB端口状态变化。采用进程保护技术进行系统自我保护，使系统在运行时不被考生强行终止，提高了系统的安全性。当考生在考试过程中插入U盘时，系统自动弹出锁屏窗体，并在窗体中显示考生已使用U盘的提示信息。锁住键盘，记录U盘的状态信息，即使考生拨掉U盘，系统自锁也不撤消。若考生用RESET开关强行重启机器或强行关机后再开机，当Windows系统启动完成后，系统仍然处于自锁状态。只有当监考老师用解锁命令和解锁密码解锁后，系统才恢复到正常状态。
3.1 USB端口监视模块设计
USB端口监视模块是系统的核心模块之一，也是系统的重要模块。设计流程如图4所示。