针对液压测试系统用户权限管理需求，提出基于 LabVIEW 的软硬件结合加密方案。通过绑定系统硬件信息、验证系统时间、加密系统文件等手段，实现用户合法性验证与分级权限管控，在降低软硬件成本的同时，提升数据安全性与系统可靠性，适用于中小规模企业及初创阶段开发者。
主要应用于多用户、多权限等级的液压测试场景，如液压泵、液压缸等液压元件的性能测试系统。该场景下，系统需服务不同分工的工作人员（如研发人员、操作人员、维护人员），需避免非专业人员误操作导致的数据泄露、设备损坏，同时保护系统开发者著作权，防止非法盗用。
软件架构
功能实现
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用户授权模块：在 LabVIEW 中调用 Windows cmd 命令（如 "ipconfig/all"），提取工控机 MAC 地址等硬件信息，结合用户注册时间、设备编号生成唯一序列号，加密后存储于系统文件。用户启动程序时，LabVIEW 自动读取序列号，对比当前硬件信息与系统时间，验证通过方可进入登录界面；若硬件信息变更（如更换主板），需开发者重新生成序列号授权。
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权限管理模块：将液压测试项目（如压力测试、泄漏测试）设计为独立 LabVIEW 子程序，用二进制 "0/1" 标记用户权限（0 为未授权，1 为已授权），加密后存储于用户信息文件。用户登录后，程序解密权限字符串，仅在主界面显示已授权项目的操作按钮；支持分级权限（开发者＞高级用户＞普通用户），高级用户可管理普通用户权限，开发者拥有全权限管控能力。
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安全加固模块：通过 LabVIEW 后台程序静默验证系统时间，防止用户修改时间绕过使用期限限制；调用 Windows API 隐藏系统文件夹，避免加密文件被恶意删除或篡改；采用 AES 加密算法处理系统文件与权限数据，需 LabVIEW 逆算法解密后方可使用，提升数据安全性。
与其他架构对比
| 架构类型 | 特点差异 | 本架构优势 |
|---|---|---|
| 传统硬件加密架构 | 依赖加密狗、专用芯片等硬件，成本高；硬件损坏后需重新采购，维护周期长 | 无需额外加密硬件，绑定现有工控机与 U 盘，成本降低 30%-50%；硬件故障时仅需重新授权，维护更便捷 |
| 纯软件加密架构 | 基于算法生成授权码，易被反编译破解；无硬件绑定，无法防止多设备非法拷贝 | 结合硬件信息与软件算法，破解难度大幅提升；绑定专属硬件，仅授权设备可运行程序，杜绝非法拷贝 |
| 通用 PLC 加密架构 | 需通过 PLC 编程实现权限管理，与测试数据交互性差；可视化程度低，调试难度大 | LabVIEW 可直接关联测试数据与权限，仅授权用户可查看关键数据；图形化编程降低调试难度，开发周期缩短 20%-30% |
开发问题与解决
（一）问题 1 ：硬件信息提取不稳定
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问题描述：调用 Windows cmd 命令获取工控机 MAC 地址时，偶尔出现信息读取不全或延迟，导致序列号生成失败。
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解决方法：在 LabVIEW 程序中添加 "延时等待" 模块，确保 cmd 命令执行完成后再读取数据；同时设计 "重试机制"，若首次读取失败，自动重新调用 cmd 命令，直至成功提取硬件信息；此外，增加硬件信息校验步骤，对比多次读取结果，确保数据一致性。
（二）问题 2 ：系统时间篡改绕过验证
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问题描述：用户通过修改 Windows 系统时间，可绕过程序使用期限限制，非法延长使用时间。
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解决方法：在 LabVIEW 中接入网络时间协议（NTP），程序启动时自动同步互联网标准时间，与本地系统时间对比，若差值超过 5 分钟，判定为非法修改，弹出警示并关闭程序；同时将每次登录的标准时间记录至系统日志，便于开发者追溯异常操作。
（三）问题 3 ：权限字符串解密效率低
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问题描述：用户登录时，LabVIEW 解密权限二进制字符串耗时较长，导致界面加载延迟，影响操作体验。
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解决方法：优化加密算法，将原有的 RSA 算法替换为轻量级 AES 算法，在保证安全性的同时提升解密速度；在 LabVIEW 中添加 "预加载" 模块，程序启动时提前加载解密所需的密钥与算法库，减少登录时的计算耗时，界面加载时间缩短至 1 秒以内。