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关键词:等级保护分级管理;中小型网络;安全建设
中图分类号:TP309文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-01
SMs Network Security Building Analysis in Level Protection Hierarchical Management
Xu Aihua,Lv Yun
(Nanjing Institute of Science& Technology Information,Nanjing 210018)
Abstract:This article based on "communications network security management approach"in the basic situation of small and medium sized networks and applications based on the analysis of the characteristics on small and medium sized network construction and management of network security solutions.
Keywords:Level protection classification management;Small network;
Security building
一、工信部关于等级保护分级管理的要求
如何利用等级保护中分级管理制度,确定不同的系统不同的安全策略,消除内部网向公网传送的信息可能被他人窃听或篡改等等安全隐患,对中小网络而言至关重要。为此,自2010年3月1日起,工业和信息化部了《通信网络安全防护管理办法》(以下简称《办法》)开始施行。《办法》要求通信网络运行单位应按照各通信网络单元遭到破坏后可能造成的危害程度,将本单位已正式投入运行的通信网络单元由低到高分别划分为一级、二级、三级、四级、五级。《办法》要求,通信网络运行单位应当在通信网络定级评审通过后三十日内,将通信网络单元的划分和定级情况按照有关规定向电信管理机构备案。电信管理机构对通信网络运行单位开展通信网络安全防护工作的情况进行检查。
二、中小型网络基本情况与应用特点
中小型计算机网络主要应用于办公自动化系统、信息查询系统、邮件服务、财务、人事、计划系统等实际工作和WWW应用中。根据中小型计算机网络的应用特点,需要保证网络中的数据具有可用性、可靠性、保密性、完整性、安全性等。又由于计算机网络跨越公共网络及与Internet网互联,这就给计算机网络带来严峻的安全问题,如敏感信息的泄露、黑客的侵扰、网络资源的非法使用以及计算机病毒等。这些安全问题如果得不到解决,那将会给计算机网络带来严重的安全隐患。所谓可用性是指网络信息可被授权用户访问的特性,即网络信息服务在需要时,能够保证授权用户使用。可靠性是指网络系统硬件和软件无故障运行的性能,是网络系统安全最基本的要求;保密性是指网络信息不被泄露的特性,保密性是保证信息即使泄露,非授权用户在有限的时间内也不能识别真正的信息内容;完整性即网络信息在存储和传输过程中不被删除、修改、伪造、乱序、重放和插入等操作,是指网络信息未经授权不能进行改变的特性,也称作不可否认性。从技术角度看,网络安全的内容大体包括四个方面,即:网络实体安全、软件安全网络数据安全和网络安全管理。由此可见,计算机网络安全不仅要保护计算机网络设备安全,还要保护数据安全。因此实施网络安全保护方案,目的是以保证算机网络自身的安全。
三、中小型网络安全解决方案
随着网络威胁越来越普遍、破坏性越来越严重,网络入侵者攻击来源广泛,形式多样。通常采用信息收集、探测分析系统的安全弱点和实施攻击有步骤地进行入侵。如在目标系统安装木马程序用来窥探目标,网络所熟悉的病毒,如红色代码、冲击波,口令蠕虫等对网络造成了巨大损失。本文按照安全风险、需求分析结果、安全目标及安全设计原则,为中小型计算机网络解决网络安全问题,力求构建一个适合于中小型计算机网络的安全体系。
(一)外网安全设计
1.防火墙系统:采用防火墙系统实现对内部网和广域网进行隔离保护。对内部网络中服务器子网通过单独的防火墙设备进行保护。
2.入侵检测系统:采用入侵检测设备,作为防火墙的功能互补,提供对监控网段的攻击的实时报警和积极响应。
3.病毒防护系统:强化病毒防护系统的应用策略和管理策略,增强病毒防护有效性。
4.垃圾邮件过滤系统:过滤邮件,阻止垃圾邮件及病毒邮件的入侵。
(二)内网安全设计
采用访问控制策略,通过密码、口令(不定期修改、定期保存密码与口令)等禁止非授权用户对服务器的访问,以及对办公自动化平台、的访问和管理、用户身份真实性的验证、内部用户访问权限设置、ARP病毒的防御、数据完整、审计记录、防病毒入侵。对内部采用:网络管理软件系统:使网管人员对网络中的实时数据流量情况能够清晰了解。掌握整个网络使用流量的平均标准,定位网络流量的基线,及时发现网络是否出现异常流量并控制带宽。
具体可采用Juniper的整合式安全设备+三层交换机的配置方案。Juniper的整合式安全设备专为互联网网络安全而设,将硬件状态防火墙、虚拟专用网(IP sec VPN)、入侵防护(IPS)和流量管理等多种安全功能集于一体,可以通过内置的Web UI、命令行界面或中央管理方案进行统一管理。
三层交换机具用于日志审计及监控。根据不同用户安全级别或者根据不同部门的安全访问需求,网络利用三层交换机来划分虚拟子网(VLAN)。因为三层交换机具有路由功能,在没有配置路由的情况下,不同虚拟子网间是不能够互相访问,同时通过在不同VLAN间做限制来实现不同资源的访问控制。通过虚拟子网的划分,既方便局域网络的互联,又能够实现访问控制。
四、结束语
总之,我们必须不断强化信息安全观念,加强网络与信息系统安全保障工作的检查和监督,充分利用《通信网络安全防护管理办法》关于安全等级划分的要求制定具体的信息安全防护策略,全面落实各项制度、预案,加强技术积累,定期进行网络漏洞扫描等安全有效措施,切实加强网络与信息系统安全保障工作,确保中小型网络信息系统的安全稳定运行。
参考文献:
信息安全防护要考虑不同层次的问题。例如网络平台就需要拥有网络节点之间的相互认证以及访问控制;应用平台则需要有针对各个用户的认证以及访问控制,这就需要保证每一个数据的传输的完整性和保密性,当然也需要保证应用系统的可靠性和可用性。一般电力企业主要采用的措施有:
1.1信息安全等级保护
信息安全等级保护是对信息和信息载体按照重要性等级分级别进行保护的一种工作,工作包括定级、备案、安全建设和整改、信息安全等级测评、信息安全检查五个阶段。要积极参与信息安全等级定级评定,及时在当地公安机关进行备案,然后根据对应等级要求,组织好评测,然后开展针对性的防护,从而提供全面的保障。
1.2网络分区和隔离
运用网络设备和网络安全设备将企业网络划分为若干个区域,通过在不同区域实施特定的安全策略实现对区域的防护,保证网络及基础设置稳定正常,保障业务信息安全。
1.3终端安全防护
需要部署(实施)防病毒系统、上网行为管理、主机补丁管理等终端安全防护措施。通过这些安全措施使网络内的终端可以防御各种恶意代码和病毒;可以对互联网访问行为监管,为网络的安全防护管理提供安全保障;可以自动下发操作系统补丁,提高终端的安全性。
2.构建信息安全防护体系
电力企业应充分利用已经成熟的信息安全理论成果,在此基础上在设计出具有可操作性,能兼顾整体性,并且能融合策略、组织、技术以及运行为一体化的信息安全保障体系,从而保障信息安全。
2.1建立科学合理的信息安全策略体系
信息安全策略体系包括信息安全策略、信息安全操作流程、信息安全标准以及规范和多方面的细则,所涉及的基本要素包括信息管理和信息技术这两方面,其覆盖了信息系统的网络层面、物理层面、系统层面以及应用层面这四大层面。
2.2建设先进可靠的信息安全技术防护体系
结合电力企业的特点,在企业内部形成分区、分域、分级、分层的网络环境,然后充分运用防火墙、病毒过滤、入侵防护、单向物理隔离、拒绝服务防护和认证授权等技术进行区域边界防护。通过统一规划,解决系统之间、系统内部网段间边界不清晰,访问控制措施薄弱的问题,对不同等级保护的业务系统分级防护,避免安全要求低的业务系统的威胁影响到安全要求高的业务系统,实现全方位的技术安全防护。同时,还要结合信息机房物流防护、网络准入控制、补丁管理、PKI基础设施、病毒防护、数据库安全防护、终端安全管理和电子文档安全防护等细化的措施,形成覆盖企业全领域的技术防护体系。
2.3设置责权统一的信息安全组织体系
在企业内部设置网络与信息安全领导机构和工作机构,按照“谁主管谁负责,谁运营谁负责”原则,实行统一领导、分级管理。信息安全领导机构由决策层组成,工作机构由各部门管理成员组成。工作机构一般设置在信息管理部门,包含安全管理员、系统管理员、网络管理员和应用管理员,并分配相关安全责任,使信息安全在组织内得以有效管理。
2.4构建全面完善的信息安全管理体系
对于电力企业的信息安全防范来说,单纯的使用技术手段是远远不够的,只有配合管理才能提供有效运营的保障。
2.4.1用制度保证信息安全
企业要建立从指导性到具体性的安全管理框架体系。安全方针是信息安全指导性文件,指明信息安全的发展方向,为信息安全提供管理指导和支持;安全管理办法是对信息安全各方面内容进行管理的方法总述;安全管理流程是在信息安全管理办法的基础上描述各控制流程;安全规范和操作手册则是为用户提供详细使用文档。人是信息安全最活跃的因素,人的行为会直接影响到信息安全保障。所以需要通过加强人员信息安全培训、建立惩罚机制、加大关键岗位员工安全防范力度、加强离岗或调动人员的信息安全审查等措施实现企业工作人员的规范管理,明确员工信息安全责任和义务,避免人为风险。
2.4.3建设时就考虑信息安全
在网络和应用系统建设时,就从生命周期的各阶段统筹考虑信息安全,遵照信息安全和信息化建设“三同步”原则,即“同步规划、同步建设、同步投入运行”。
2.4.4实施信息安全运行保障
主要是以资产管理为基础,风险管理为核心,事件管理为主线,辅以有效的管理、监视与响应功能,构建动态的可信安全运行保障。同时,还需要不断完善应急预案,做好预案演练,可以对信息安全事件进行及时的应急响应和处置。
3.总结
作者:侯炜
我国高速公路近几年来建设里程越来越远,而且随着互联网的迅速发展,高速公路进入了全国联网、信息交互的时代。一方面,这有助于高速公路网络信息的共享和传播。但另一方面,高速公路全面联网也对网络安全提出了新的要求。一旦网络被别有用心的人攻击,轻则导致信息泄露,重则有可能引起大的交通事故。
一、高速公路网络信息安全分析
针对目前高速公路信息网络系统安全的现状,很多专家学者都提出自己的观点和看法,例如:北京交科公路勘察设计研究院盛刚谈到网络安全问题时指出:一方面,不管是在设计还是建设方面,偏重于网络系统的技术和设备方面,缺乏整体系统的思想观念和管理理念;重点放在外部攻击与入侵,忽视内容的监管;重视网络安全的专业性知识,忽视培养技术人员,技术储备力量不足;新产品,技术发展快,信息安全隐患日益凸显,另一方面,针对高速收费、联网监控这方面,1、建设施工方面,相关的运营单位的认识和重视度不够,存在着投资大、效率低、操作难等问题;2、技术方面,未能严格按照国际相关标准规定执行,提出的技术不具备针对性。
网络安全现阶段的外部威胁主要来自黑客活动,包括:木马程序、网络安全漏洞、各种病毒,而内部人员监管手段的疏忽和不规范的操作也是导致网络安全系统受到威胁的原因之一。
在网络信息安全问题上,各省又都有各自的实际问题。例如:江苏高速公路呈现出:网络宽带分配不均、网络大小不同、网络技术复杂、网络资源分散、网络系统陈旧、网络结构多样化的特点。网络信息安全问题已经日趋严重,已成为当前高速网络首要解决的难题,治理措施刻不容缓。
二、网络信息安全的途径分析
基于现阶段高速公路网络信息存在的安全问题,多数学者提出自己的看法,其中盛刚提出需要从多角度、多方位的考虑,指出了全面的安全保障体系,包括:技术体系、运维体系、管理体系和标准体系。技术体系主要从主机安全、物理安全、数据安全、网络安全等多方面考虑的综合建设体系;运维体系分为四个部分:风险管理安全、安全体系的推广落实、安全维护、安全管理的工程建设这四部分;管理体系指信息安全的方针目标,以及在完成这些目标的过程中所使用的体系方法;标准体系具体主要确定网络信息安全的规章制度、管理办法,工作流程和总体框架。
针对各省份出现的安全问题,各自根据实际情况提出不同的解决方案,例如山西省针对本省高速公路网络信息安全也提出了自己的解决方案。从管理和技术两方面入手,管理具体从以下几方面着手:人员安全管理、系统运维管理、管理制度安全、安全管理机构、系统建设管理等方面提出的具体要求。技术方面主要分为:系统主机安全、物理安全、应用安全、数据安全和网络安全。管理和技术在维护系统安全中起着不可替代的作用,两者相辅相成,缺一不可。
山西省不仅从管理和技术两方面确保高速公路网络安全,在具体的实施过程中,更全面透彻地分析了全省高速公路在网络安全中存在的各种安全隐患,涉及网络安全、主机设备、物理安全、网络病毒、数据安全、业务管理、应用体系安全、主机系统安全、行为操作安全等各类隐患,针对具体存在的安全问题,对症下药,采取实施有效的安全防护措施。
除江苏和山西省外,福建省也提出了自己的安全措施,制定了详细的分析报告(确定框架―制定方案―修改方案―执行方案),从2013年试开始运行,截止目前为止,安全防护措施已步入正轨,已将相关制度运行管理制度实现了良好的衔接。
一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提
众所周知,未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开,网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上,在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此,信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障,而且将作为交战双方信息攻防的重要手段,贯穿战争的全过程。据有关报道披露,海湾战争前,美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒,海湾战争一开始,美国就通过卫星激活病毒,导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样,政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告,如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏,3天就会影响加州的经济,5天就能波及全美经济,7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要,美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调:执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》,首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑,并从理论上和实践上加强准备。
二、我国信息安全面临的形势十分严峻
信息安全是国家安全的重要组成部分,它不仅体现在军事信息安全上,同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会,由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大,所以一旦信息系统遭到破坏,就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱,其后果不堪设想。而令人担忧的是,由于我国信息化起步较晚,目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下,国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面:首先,全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解,对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足,信息安全观念还十分淡薄。因此,在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视,许多应用系统处在不设防状态,具有极大的风险性和危险性。其次,我国的信息化系统还严重依赖进口,大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上,还是在计算机软件上,我国信息化系统的国产率还较低,而在引进国外技术和设备的过程中,又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次,在军事领域,通过网络泄密的事故屡有发生,敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后,我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威,协调不够,对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离,管理混乱,缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划,妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。
三、积极采取措施加强信息安全防护
为了应付信息安全所面临的严峻挑战,我们有必要从以下几个方面着手,加强国防信息安全建设。
第一,要加强宣传教育,切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识,树立敌情观念、纪律观念和法制观念,强化社会各界的信息安全意识,营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任,一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势,自觉针对存在的薄弱环节,采取各种措施,把这项工作做好;另一方面要结合工作实际,进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。
第二,要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来,我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规,但从整体上看,我国信息安全法规建设尚处在起步阶段,层次不高,具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此,我们应当加快信息安全有关法律法规的研究,及早建立我国信息安全法律法规体系。
【关键词】IEEE802.1X;网络安全;认证协议;网络准入;数网交换机
1背景
为保障办公网络信息系统的安全运行和业务正常开展,按照公司网络与信息安全保卫专项工作方案的要求,加强计算机终端接入管控、安全防护等工作,落实网络准入与终端防护等终端控制措施,确保合法用户和安全终端能够正常访问网络资源,非法用户或不符合安全管理办法终端不能够访问网络资源,保障网络与信息的安全为目的。 按照公司计算机终端安全管理要求,强化网络准入控制与终端安全防护系统的设计,开展计算机终端的网络接入管控、安全防护等工作,落实网络准入与终端防护等终端控制措施,解决计算机终端安全管理措施落实难、控制难、覆盖面不全、防护技术不统一和支撑环境等问题,本文主要对IEEE802.1X认证技术在接入层交换的实现过程进行了详细探讨。
2 总体架构
本项目重点增强终端接入公司网络的准入控制和入网安全检查能力,网络准入控制与终端安全防护系统主要包括:计算机终端、网络准入控制策略服务组件、数据存储组件、管理控制台。
具体的系统架构方式如图1系统架构方式示意图所示:
2.2 接入层交换机配置实现方案
本次实现IEEE802.1x认证系统中使用设备主要为H3C 3610系列交换机作为接入层交换机,以H3C 9508系列作为汇聚层交换机。图2数据网交换机系统拓扑图为本系统数据网交换机网络拓扑图。
3 网络中常见广播风暴的预防措施
办公楼数据网交换机日常使用出现网络广播风暴的原因主要是用户对网络不了解,在自己使用的电脑终端发生网络故障时盲目处理,看见有掉落的网线时就插上用户所能看见的网络端口,或办公室内的HUB上,导致产生物理环路,从而产生“广播风暴”[2]。产生物理环路的的常见现象有两种:
一种是在接入层交换机上两个物理端口被网线物理连接起来从而产生物理环路。此类环路现象利用STP-Spanning Tree Protocol(生成树协议)协议,能有效的防止该类故障出现。
第二种现象是接入层交换机下联的HUB(集线器)上面被一条物理网络线的两端,同时接在了HUB的两个端口上面。此类环路由于在接入层下联HUB上出现,HUB上没有相关端口配置,产生的物理环路不能由STP协议计算,所以当产生物理环路时广播数据包还是走进了数据网交换机,此类环路现象需要数据网交换机上另一个协议命令解决:loopback-detection enable(数据网交换机端口环回监测功能)。
当用户开启数据网交换机端口环回监测功能后,交换机便定时监测各个端口是否被外部环回。如果发现某端口被环回,交换机会根据用户配置进行相应处理。
4 实施过程遇到的问题
本系统采用Symantec Endpoint Protection软件发起802.1X认证协议,在 H3C交换在802.1x协议认证过程技术不成熟,存在部分缺陷,产生了认证循环。虽然认证通过了,但交换机还向客户端发送Authentication timeout的信息,而客户端接收到请求后回应一个 EAP-Response报文给认证服务器,其中包括用户名、密码。当用户数量少的时候,网络还能承受,但用户数量达到一定数量的时候,网络质量明显下降。后来跟厂家协调,原来在其他地方也有出现类似问题,厂家提出解决方案在端口配置上加入undo dot1x handshake 这个命令跳过“握手”阶段后,网络才能正常运行,具体端口配置如下:
interface Ethernet1/0/5 //进入端口E1/0/5
port link-mode bridge //端口工作为二层模式
port access vlan 105 //端口划入Vlan105
loopback-detection enable //端口环路监测功能开启
stp edged-port enable //设置为STP生成的边缘端口
dot1x guest-vlan 824 //当认证失败是划入Vlan824
undo dot1x handshake //跳过802.1x认证的握手
dot1x port-method portbased //基于端口的认证模式
dot1x //在本端口下启动802.1x认证协议
5 办公网络中产生物理环路的相关测试
如果在交换机的的端口配置上缺少 stp edged-port enable 命令,在少量用户测试时是使用正常的,但推广到整个办公大楼上使用的时候发现每天早上8:30-9:00,办公大楼的网络总要中断4-5次,每次中断1-2分钟。经过分析,原来是整个办公网络上每一端口状态“开”跟“关”,都使得整个网络的生成树结构重新计算。上班开关机高峰期,发生了网络资源耗尽,导致网络中断的故障。
在百兆网络端口上使用stp edged-port enable(把网络端口设置为STP边缘端口)命令后,在接入层交换机的全局配置上使用stp enable,stp bpdu-protection命令,这样只有在整台交换机状态为“down”的时候STP生成树才重新计算。经测试证明,在交换机上相关配置能有效阻止由于网络物理连接线的错误连接导致的网络瘫痪现象。
6 结论
本文基于一个以802.1x协议实现的网络接入认证方法,在搭建的办公网络中,实现802.1x协议中的认证系统和认证服务器端的功能。对办公网络安全机制和认证过程分析的基础上,结合实际的测试结果,得出以下结论:
(1)通过对802.1x协议的认证过程分析,采用对非法用户划分到隔离网段的方法,经认证服务器验证,若为合法用户则划分到办公网络中,分配正确的IP地址。如果为非法用户则划分到隔离网段。不能访问公司的办公网络划分到GUEST VLAN,能有效的控制非法用户的接入。
(2)在交换机配置对防止办公网络日常运行中经常出现的物理环路产生“广播风暴”有了明显的预防效果。系统运行了将近半年,没有一个由于物理网线形成环路,而导致网络瘫痪的现象。
参考文献:
[1]陈玲,王斐,夏暄.基于IEEE 802.1x和EAP—TLS的无线局域网认证和密钥管理的研究与实现[D].北京:计算机应用与软件,2008.