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【發明授權】數據同步設備、測試系統及測試方法_國民技術股份有限公司_201710517084.X 

申請/專利權人:國民技術股份有限公司

申請日:2017-06-29

公開(公告)日:2023-09-15

公開(公告)號:CN109213642B

主分類號:G06F11/22

分類號:G06F11/22;G06F11/26

優先權:

專利狀態碼:有效-授權

法律狀態:2023.09.15#授權;2020.04.17#實質審查的生效;2019.01.15#公開

摘要:本發明提供一種數據同步設備、測試系統及測試方法,提供了連接于測試控制設備和被測對象之間的數據同步設備,數據同步設備建立有被測對象的功能實體鏡像,且其通過可編程接口模塊與被測對象連接以實現對各種被測對象的不同接口進行兼容;然后測試控制設備向數據同步設備發送測試指令,數據同步設備可接收被測對象發送的同步運行指令,根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象處于同步運行狀態,并在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令以對被測對象采集測試數據。這樣可以解決現有被測對象與測試控制設備引接口不兼容導致測試分析不能正常進行的問題。

主權項:1.一種數據同步設備,其特征在于,包括模擬模塊、第一接口模塊、第二接口模塊以及運算控制模塊,所述第二接口模塊為可編程接口模塊,以根據不同類型被測對象的不同類型接口生成對應的接口,實現與被測對象的可靠連接;所述模擬模塊用于建立被測對象的功能實體鏡像;所述第一接口模塊用于與測試控制設備連接,接收所述測試控制設備下發的測試指令;所述第二接口模塊用于與所述被測對象連接,接收所述被測對象發送的同步運行指令;所述運算控制模塊用于根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并用于在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令,以觸發所述數據采集設備從所述被測對象采集測試數據。

全文數據:數據同步設備、測試系統及測試方法技術領域本發明涉及測試領域,尤其涉及一種數據同步設備、測試系統及測試方法。背景技術通常情況下進行產品功能測試或產品性能分析時,測試控制設備與被測對象接口是兼容的,并且,被測對象的數據流完全可控或者部分可控,如此以來,通過正確利用被測對象的某些接口信號,即可實現對被測對象進行運算操作控制的同時,也能同步對其運算過程中的中間數據、功耗特征等進行記錄,以開展進一步的分析。如圖1所示,計算機11與被測對象12連接,被測對象12同時與采集設備13連接,采集設備13同時與計算機11連接。計算機11向被測對象12發送控制指令,控制被測對象12執行某種特定運算操作以進行測試,被測對象12根據該控制指令進行運行,并同步輸出觸發信號給采集設備13,采集設備13便能精確記錄被測對象的中間數據、功耗特征等測試數據,并傳送到PC端進行存儲、處理和分析。但在實際應用過程中,進行產品功能測試或產品性能分析時,往往會遇到測試控制設備與被測對象接口不兼容問題。例如:對某些產品進行側信道分析,該類分析的基本思想是通過捕獲芯片工作時的電流功耗變化、輻射出來的電磁信號、執行指令的時間等信息泄漏,來評估產品是否會泄露敏感信息,本質上這種攻擊利用了兩類能量功耗依賴性數據依賴性和操作依賴性。但開展該項分析的前提,是要能在產品執行操作運行過程中同步收集產品執行該運算操作時的能耗泄露,必須要求做到足夠運算與數據采集精確的同步某次在同一確定的觸發時刻,收集到目標操作的信息泄露曲線,并且往往要反復多次,這是開展實際分析的前提。如果測試控制設備與被測對象接口不兼容,尤其對某些采用定制接口協議的對象采用了非標準的通信協議,使得同步控制難以有效實現,對產品進行分析測試則無法正常進行。發明內容本發明提供一種數據同步設備、測試系統及測試方法,以解決現有測試控制設備與被測對象因接口不兼容導致測試無法正常進行的問題。為解決上述技術問題,本發明采用以下技術方案:一種數據同步設備,包括模擬模塊、第一接口模塊、第二接口模塊以及運算控制模塊,所述第二接口模塊為可編程接口模塊;所述模擬模塊用于建立被測對象的功能實體鏡像;所述第一接口模塊用于與測試控制設備連接,接收所述測試控制設備下發的測試指令;所述第二接口模塊用于與所述被測對象連接,接收所述被測對象發送的同步運行指令;所述運算控制模塊用于根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并用于在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令,以觸發所述數據采集設備從所述被測對象采集測試數據。進一步地,所述第二接口模塊還用于接收所述被測對象發送的同步運行指令之前,將所述測試指令轉發給所述被測對象,所述同步運行指令是所述被測對象根據所述測試指令反饋的。進一步地,所述同步運行指令包括所述被測對象的引腳輸出信號和被測對象運算操作的數據流中的至少一種。進一步地,所述運算控制模塊還用于對所述測試指令進行解析,根據解析結果在所述功能實體鏡像運行過程中向所述第一接口模塊發送至少一個測試分析指令;所述第一接口模塊還用于將所述測試分析指令發給所述測試控制設備。一種測試系統,包括測試控制設備、數據同步設備、數據采集設備,所述數據同步設備與被測對象通過第二接口模塊連接,所述第二接口模塊為可編程接口模塊;所述測試控制設備用于向所述數據同步設備發送測試指令;所述數據同步設備用于建立被測對象的功能實體鏡像,以及接收所述測試控制設備下發的測試指令,并接收所述被測對象發送的同步運行指令;以及用于根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向所述數據采集設備發送數據采集觸發指令;所述數據采集設備用于根據所述數據采集觸發指令從所述被測對象采集測試數據。進一步地,所述測試數據包括中間數據和功耗數據中的至少一種。進一步地,所述數據同步設備還用于接收所述被測對象發送的同步運行指令之前,將所述測試指令轉發給所述被測對象;所述被測對象還用于根據所述測試指令向所述數據同步設備反饋同步運行指令。進一步地,所述數據同步設備還用于對所述測試指令進行解析,根據解析結果在所述功能實體鏡像運行過程中向所述測試控制設備發送至少一個測試分析指令。進一步地,所述數據采集設備還用于將采集的測試數據發給所述測試控制設備;所述測試控制設備還用于結合接收到的測試分析指令和測試數據進行分析得到測試結果。一種測試方法,包括:測試控制設備向數據同步設備發送測試指令,所述數據同步設備中建立有被測對象的功能實體鏡像;所述數據同步設備接收所述測試指令,并接收所述被測對象發送的同步運行指令,以及根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令;數據采集設備根據所述數據采集觸發指令從所述被測對象采集測試數據。有益效果本發明提供的數據同步設備、測試系統及測試方法,在測試系統中提供了連接于測試控制設備和被測對象之間的數據同步設備,數據同步設備建立有被測對象的功能實體鏡像,且其通過第二接口模塊與被測對象連接,該第二接口模塊為可編程接口模塊,這樣可以使得數據同步設備的第二接口模塊可以實現對各種被測對象的不同接口進行兼容;然后測試控制設備向數據同步設備發送測試指令,數據同步設備可接收被測對象發送的同步運行指令,根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象處于同步運行狀態,并在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令以對被測對象采集測試數據。這樣可以解決現有被測對象與測試控制設備引接口不兼容導致測試分析不能正常進行的問題。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明,附圖中:圖1為現有測試系統結構示意圖;圖2為本發明實施例一提供的測試系統結構示意圖;圖3為本發明實施例二提供的數據同步設備結構示意圖;圖4為本發明實施例三提供的測試方法流程示意圖。具體實施方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,下面通過具體實施方式結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。實施例一:本實施例提供的測試系統參見圖2所示,其包括測試控制設備21、數據同步設備22、數據采集設備23,該測試系統用于對被測對象24進行測試。本實施例中的數據同步設備22連接于數據同步設備22和被測對象24之間。數據同步設備22可以建立被測對象24的功能實體鏡像,也即數據同步設備22可以實現與被測對象24相同的運算操作。本實施例中數據同步設備22所模擬的被測對象24的功能實體鏡像,可以是被測對象24所有功能的實體鏡像,也可以是根據測試分析目的,以滿足測試需求對應的功能實體鏡像。具體可根據實際測試需求靈活設定。數據同步設備22與測試控制設備21連接,二者之間的連接接口可以直接預先設定好,或者數據同步設備22上可以設置不同類型的接口以直接兼容不同的測試控制設備21。數據同步設備22與被測對象24連接的接口為第二接口模塊,該第二接口模塊為可編程模塊,可以根據被測對象24的具體接口類型靈活設置與該接口類型相匹配的接口,這樣可以使得數據同步設備22對各種接口類型包括采用標準協議和非標準協議的各種接口的被測對象24進行兼容,避免因為被測對象24與測試控制設備21因接口不兼容導致不能實現測試分析的問題。數據同步設備22還同時與采集設備23連接,用于在滿足測試條件時向采集設備23發送數據采集觸發指令,以觸發采集設備對被測對象進行數據采集。下面對本系統中各設備的功能進行示例說明。測試控制設備21用于向數據同步設備22發送測試指令。應當理解的是,測試控制設備21發送的測試指令所要測試的內容可以根據當前測試目的具體設定。數據同步設備22用于建立被測對象的功能實體鏡像,也即模擬被測對象24的各運算操作。數據同步設備22具體可以通過可編程模塊,根據被測對象24的運算操作編制實現對應運算操作的功能實體鏡像。本實施例中,具體可以分析被測對象24的功能、輸入輸出流數據特征等來推斷被測對象24所進行的運算操作,進而進行模擬建立出相應的功能實體鏡像。也可以通過分析被測對象24輸入、輸出數據流等方式,通過模擬數據流并識別數據流來實現建立出相應的功能實體鏡像。數據同步設備22接收測試控制設備21下發的測試指令,并接收被測對象24發送的同步運行指令;以及用于根據接收到的同步運行指令運行被測對象24對應的功能實體鏡像使其與被測對象24處于同步運行狀態,這樣數據同步設備22和實際被測的被測對象24處于相同且同步運行狀態。數據同步設備22還用于在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備24發送數據采集觸發指令,以告知數據采集設備23可以開始對被測對象24進行采集。數據采集設備23用于根據接收到的數據采集觸發指令從被測對象24采集測試數據。本實施例中數據采集設備23從被測對象24采集的測試數據可以根據具體的測試目的進行確定,例如包括但不限于中間數據和功耗數據中的至少一種。應當理解的是,本實施例中的在進行測試時,被測對象24的運行在一些情況下可以獨自自行運行,在一些情況下,需要根據測試控制設備21所下發的測試指令運行相應的運算操作。此時測試控制設備21可以將測試指令下發給數據同步設備22,數據同步設備22將該測試指令發給被測對象24,被測對象24即可根據該測試指令運行相應的運算操作,并發同步運行指令給數據同步設備22,以供數據同步設備22同步運行相應的運算操作。此時,數據同步設備22還用于接收被測對象24發送的同步運行指令之前,將測試指令轉發給被測對象24;被測對象24還用于根據測試指令向數據同步設備22反饋同步運行指令。本實施例中,被測對象24向數據同步設備22發送的同步運行信號可以包括被測對象24的某個引腳的輸出信號和被測對象24運算操作的數據流中的至少一種。本實施例中,在一些示例中,數據同步設備22還用于對測試控制設備21發送的測試指令進行解析,根據解析結果在功能實體鏡像運行過程中向測試控制設備21發送至少一個測試分析指令,以供分析使用。本實施例中,數據采集設備24還用于將采集的測試數據發給測試控制設備21;測試控制設備21還用于結合接收到的測試分析指令和測試數據進行分析得到相應的測試結果。本實施例中測試控制設備21還可以對接收到的測試分析指令和測試數據進行保存??梢?,本實施例中測試系統提供了連接于測試控制設備21和被測對象24之間的數據同步設備22,數據同步設備22建立有被測對象的功能實體鏡像,且其通過第二接口模塊與被測對象連接,該第二接口模塊為可編程接口模塊,這樣可以使得數據同步設備22的第二接口模塊可以實現對各種被測對象的不同接口進行兼容;然后測試控制設備21向數據同步設備22發送測試指令,數據同步設備22可接收被測對象發送的同步運行指令,根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象24處于同步運行狀態,并在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備23發送數據采集觸發指令以對被測對象采集測試數據。這樣可以解決現有被測對象與測試控制設備引接口不兼容導致測試分析不能正常進行的問題。第二實施例:為了便于理解,本實施例在上述實施例基礎上對數據同步設備進行示例說明。參見圖3所示,本實施例中的數據同步設備包括模擬模塊31、第一接口模塊32、第二接口模塊33以及運算控制模塊34,第二接口模塊33為可編程接口模塊,以根據不同類型被測對象的不同類型接口生成對應的接口,實現與被測對象的可靠連接。第一接口模塊32與測試控制設備連接,其類型可以根據測試控制設備的接口設定,也可以設置多種接口類型以兼容不同的測試控制設備。具體的:模擬模塊31用于建立被測對象的功能實體鏡像;也即模擬模塊31用于模擬被測對象的各運算操作。模擬模塊31具體可以通過可編程模塊,根據被測對象的運算操作編制實現對應運算操作的功能實體鏡像。本實施例中,模擬模塊31具體可以分析被測對象的功能、輸入輸出流數據特征等來推斷被測對象所進行的運算操作,進而進行模擬建立出相應的功能實體鏡像。也可以通過分析被測對象輸入、輸出數據流等方式,通過模擬數據流并識別數據流來實現建立出相應的功能實體鏡像。第一接口模塊32用于與測試控制設備連接,接收測試控制設備下發的測試指令。第二接口模塊33用于與被測對象連接,接收被測對象發送的同步運行指令。運算控制模塊34用于根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象處于同步運行狀態,并用于在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令,以觸發數據采集設備從被測對象采集測試數據。本實施例中,第二接口模塊33還用于接收被測對象發送的同步運行指令之前,將測試指令轉發給被測對象,該同步運行指令是被測對象根據測試指令反饋的。本實施例中的同步運行指令具體可以包括所述被測對象的引腳輸出信號和被測對象運算操作的數據流中的至少一種,且具體可以通過旁路引入數據同步設備。本實施例中的運算控制模塊34還用于對測試指令進行解析,根據解析結果在功能實體鏡像運行過程中向第一接口模塊發送至少一個測試分析指令;第一接口模塊32還用于將測試分析指令發給所述測試控制設備。本實施例中,數據采集設備還用于將采集的測試數據發給測試控制設備;運算控制模塊34還用于結合接收到的測試分析指令和測試數據進行分析得到相應的測試結果。本實施例中運算控制模塊34還可以對接收到的測試分析指令和測試數據進行保存。本實施例中的數據同步設備可以模擬建議被測對象的功能實體鏡像,且通過可編程接口模塊與被測對象連接使得數據同步設備可以實現對各種被測對象的不同接口進行兼容;然后測試控制設備向數據同步設備發送測試指令,數據同步設備可接收被測對象發送的同步運行指令,根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象處于同步運行狀態,并在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令以對被測對象采集測試數據。第三實施例本實施例提供了一種測試方法,參見圖4所示,包括:S401:測試控制設備可以是各種PC機或其他測試設備向數據同步設備發送測試指令,該數據同步設備中建立有被測對象的功能實體鏡像。S402:數據同步設備接收測試指令,并接收被測對象發送的同步運行指令。S403:數據同步設備根據同步運行指令運行功能實體鏡像使其與被測對象處于同步運行狀態,并在功能實體鏡像運行過程中根據測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令。S404:數據采集設備根據數據采集觸發指令從被測對象采集測試數據。本實施例提供的測試方法適用于絕大多數產品的功能測試或性能測試,特別適用于密碼產品安全性分析與攻擊中的側信道攻擊系統。尤其適用于測試控制設備與被測對象接口不兼容,對某些采用定制接口協議的對象采用了非標準的通信協議,另外,在黑盒分析等場景,被測對象的執行何種操作或處理何種數據無法自行設定,使得同步控制難以有效實現,對某些產品進行分析測試則無法正常進行。本實施例提供的方法通過模擬一套可控制的中間設備的方法,來實現數據收發,同時利用被測對象的某類信號如拉出某個引腳的輸出信號、匹配某段數據流等作為同步運行指令觸發來實現同步,達到有效開展功能測試、性能分析的目的。通過本實施例提供的方法,借助數據同步設備,在數據同步設備上模擬被測對象的運算操作建立被測對象的功能實體鏡像,采用PC機控制數據同步設備執行與被測對象相同的運算操作,再利用被測對象的某類信號如拉出某個引腳的輸出信號、匹配某段數據流等來觸發數據同步設備工作,同時數據同步設備在測試條件滿足時輸出一個觸發信號給采樣設備進行數據采集,采集設備便能精確記錄被測對象的中間數據、功耗特征等測試數據,在PC機上進行數據存儲、處理和分析。本實施例提送的測試方法的各環節具體如下:1測試開展前,先在數據同步設備上模擬被測對象的運算操作,該數據同步設備支持測試指令解析,能響應PC機的控制指令、執行與被測對象相同的運算操作,數據同步設備同時支持對被測對象作為同步運行指令的某類信號如拉出某個引腳的輸出信號、匹配某段數據流等進行解析,將解析的結果作為接收到觸發信號來實現同步與被測對象同步運行,同時能實時生成一個輸出信號,用來觸發采集設備同步實現測試數據采集。2被測對象需要有某類信號能被有效利用如拉出某個引腳的輸出信號、匹配某段數據流等,通過數據同步設備解析的結果來實現同步觸發,觸發數據同步設備開始運算操作。3采集設備接收到觸發信號后,同步實現對被測對象實現測試數據采集,通過數據線傳輸到PC機上進行數據存儲、處理和分析。通過本實施例提供的測試方法至少具備以下優點:1適用于對特定產品測試控制設備與被測試產品接口不兼容、對產品的分析是在黑盒下進行的等特定情況的功能測試或性能測試。2通過先借助一數據同步設備,在數據同步設備上模擬被測對象的運算操作,采用PC機控制數據同步設備執行與被測對象相同的運算操作,再利用被測對象的某類信號如拉出某個引腳的輸出信號、匹配某段數據流等來觸發數據同步設備工作,同時數據同步設備上的觸發控制單元輸出一個觸發信號給采樣設備進行數據采集,采集設備便能精確記錄被測對象的中間數據、功耗特征等測試數據,在PC機上進行數據存儲、處理和分析,構成了一套適用性強的測試方案。3在該裝置上具備可編程模塊,支持模擬被測對象的運算操作以及各種類型接口的兼容,靈活性強,具有通用性。4能支持對被測對象的某類信號進行解析,將解析的結果作為觸發信號來實現自身運算操作上的同步,同時能實時生成一個輸出信號給采集設備。通過這幾個模塊的有機結合,構成了一個靈活可控的中間設備,用來實現對特定產品的功能測試或性能測試上。以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明,不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本發明的保護范圍。

權利要求:1.一種數據同步設備,其特征在于,包括模擬模塊、第一接口模塊、第二接口模塊以及運算控制模塊,所述第二接口模塊為可編程接口模塊;所述模擬模塊用于建立被測對象的功能實體鏡像;所述第一接口模塊用于與測試控制設備連接,接收所述測試控制設備下發的測試指令;所述第二接口模塊用于與所述被測對象連接,接收所述被測對象發送的同步運行指令;所述運算控制模塊用于根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并用于在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令,以觸發所述數據采集設備從所述被測對象采集測試數據。2.如權利要求1所述的數據同步設備,其特征在于,所述第二接口模塊還用于接收所述被測對象發送的同步運行指令之前,將所述測試指令轉發給所述被測對象,所述同步運行指令是所述被測對象根據所述測試指令反饋的。3.如權利要求1或2所述的數據同步設備,其特征在于,所述同步運行指令包括所述被測對象的引腳輸出信號和被測對象運算操作的數據流中的至少一種。4.如權利要求1或2所述的數據同步設備,其特征在于,所述運算控制模塊還用于對所述測試指令進行解析,根據解析結果在所述功能實體鏡像運行過程中向所述第一接口模塊發送至少一個測試分析指令;所述第一接口模塊還用于將所述測試分析指令發給所述測試控制設備。5.一種測試系統,其特征在于,包括測試控制設備、數據同步設備、數據采集設備,所述數據同步設備與被測對象通過第二接口模塊連接,所述第二接口模塊為可編程接口模塊;所述測試控制設備用于向所述數據同步設備發送測試指令;所述數據同步設備用于建立被測對象的功能實體鏡像,以及接收所述測試控制設備下發的測試指令,并接收所述被測對象發送的同步運行指令;以及用于根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向所述數據采集設備發送數據采集觸發指令;所述數據采集設備用于根據所述數據采集觸發指令從所述被測對象采集測試數據。6.如權利要求5所述的測試系統,其特征在于,所述測試數據包括中間數據和功耗數據中的至少一種。7.如權利要求5所述的測試系統,其特征在于,所述數據同步設備還用于接收所述被測對象發送的同步運行指令之前,將所述測試指令轉發給所述被測對象;所述被測對象還用于根據所述測試指令向所述數據同步設備反饋同步運行指令。8.如權利要求5-7任一項所述的測試系統,其特征在于,所述數據同步設備還用于對所述測試指令進行解析,根據解析結果在所述功能實體鏡像運行過程中向所述測試控制設備發送至少一個測試分析指令。9.如權利要求8所述的測試系統,其特征在于,所述數據采集設備還用于將采集的測試數據發給所述測試控制設備;所述測試控制設備還用于結合接收到的測試分析指令和測試數據進行分析得到測試結果。10.一種測試方法,其特征在于,包括:測試控制設備向數據同步設備發送測試指令,所述數據同步設備中建立有被測對象的功能實體鏡像;所述數據同步設備接收所述測試指令,并接收所述被測對象發送的同步運行指令,以及根據所述同步運行指令運行所述功能實體鏡像使其與所述被測對象處于同步運行狀態,并在所述功能實體鏡像運行過程中根據所述測試控制指令判斷測試條件滿足時,向數據采集設備發送數據采集觸發指令;數據采集設備根據所述數據采集觸發指令從所述被測對象采集測試數據。

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