摘 要:隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益凸顯,將保存著企業(yè)核心技術(shù)資料的服務(wù)連接到Internet互聯(lián)網(wǎng)中,機(jī)密被盜取的風(fēng)險也越來越高。加之高新技術(shù)企業(yè)對核心技術(shù)資料的保密意識越來越強(qiáng),越來越多的企業(yè)選擇將技術(shù)研發(fā)部門的網(wǎng)絡(luò)與Internet互聯(lián)網(wǎng)物理隔絕的形式,單獨(dú)組建局域網(wǎng),以增加數(shù)據(jù)資料的安全性。但是,這樣會極大的影響到技術(shù)研發(fā)部門局域網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))與公司局域網(wǎng)(外網(wǎng))間的數(shù)據(jù)傳輸,從而造成溝通不暢,影響工作效率。怎么能讓內(nèi)外網(wǎng)之間在保證安全的前提下,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是解決問題的關(guān)鍵。本文通過模擬工作中遇到的場景,從安全和性能上來分析內(nèi)外網(wǎng)文件安全傳輸?shù)目尚行浴?/p>
關(guān)鍵詞:安全傳輸;數(shù)據(jù)互訪;數(shù)據(jù)加密
一、引言
目前,大多數(shù)企業(yè)無法徹底解決內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間數(shù)據(jù)的安全傳輸問題,只能將內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)隔絕,或者是放開一些限制進(jìn)行有限的數(shù)據(jù)傳輸。但是,這種方法安全性與即時性成反比,不能滿足企業(yè)的實(shí)際需求。以下,本文將從幾個企業(yè)日常工作中經(jīng)常遇到的問題來分析解決辦法。
二、數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)闹饕夹g(shù)
(一)數(shù)據(jù)加密技術(shù)
1、數(shù)據(jù)加密技術(shù)的含義
所謂數(shù)據(jù)加密技術(shù)就是使用數(shù)字方法來重新組織數(shù)據(jù),使得除了合法受者外,任何其他人想要恢復(fù)原先的“消息”是非常困難的。這種技術(shù)的目的是對傳輸中的數(shù)據(jù)流加密,常用的方式有線路加密和端對端加密兩種。前者側(cè)重在線路上而不考慮信源與信宿,是對保密信息通過各線路采用不同的加密密鑰提供安全保護(hù)。后者則指信息由發(fā)送者端通過專用的加密軟件,采用某種加密技術(shù)對所發(fā)送文件進(jìn)行加密,把明文(也即原文)加密成密文(加密后的文件,這些文件內(nèi)容是一些看不懂的代碼),然后進(jìn)入TCP/IP數(shù)據(jù)包封裝穿過互聯(lián)網(wǎng),當(dāng)這些信息一旦到達(dá)目的地,將由收件人運(yùn)用相應(yīng)的密鑰進(jìn)行解密,使密文恢復(fù)成為可讀數(shù)據(jù)明文。
2、常用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)
目前最常用的加密技術(shù)有對稱加密技術(shù)和非對稱加密技術(shù)。對稱加密技術(shù)是指同時運(yùn)用一個密鑰進(jìn)行加密和解密,非對稱加密技術(shù)就是加密和解密所用的密鑰不一樣,它有一對密鑰,分別稱為“公鑰”和“私鑰”,這兩個密鑰必須配對使用,也就是說用公鑰加密的文件必須用相應(yīng)人的私鑰才能解密,反之亦然。
(二)訪問控制
1、身份驗(yàn)證
身份驗(yàn)證是一致性驗(yàn)證的一種,驗(yàn)證是建立一致性證明的一種手段。身份驗(yàn)證主要包括驗(yàn)證依據(jù)、驗(yàn)證系統(tǒng)和安全要求。身份驗(yàn)證技術(shù)是在計算機(jī)中最早應(yīng)用的安全技術(shù),現(xiàn)在也仍在廣泛應(yīng)用,它是互聯(lián)網(wǎng)信息安全的第一道屏障。
2、存取控制
存取控制規(guī)定何種主體對何種客體具有何種操作權(quán)力。存取控制是網(wǎng)絡(luò)安全理論的重要方面,主要包括人員限制、數(shù)據(jù)標(biāo)識、權(quán)限控制、類型控制和風(fēng)險分析。存取控制也是最早采用的安全技術(shù)之一,它一般與身份驗(yàn)證技術(shù)一起使用,賦予不同身份的用戶以不同的操作權(quán)限,以實(shí)現(xiàn)不同安全級別的信息分級管理。
三、新技術(shù)應(yīng)用分析
(一)問題描述
允許已授權(quán)的外網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))用戶可以獲取指定的內(nèi)網(wǎng)(外網(wǎng))文件,其他未授權(quán)的外網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))用戶不能夠獲得該文件,且在文件傳輸過程中確保內(nèi)網(wǎng)環(huán)境安全。
內(nèi)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)安全級別要求較高,且其中文件需要保密,內(nèi)網(wǎng)的文件只有具有相應(yīng)權(quán)限的外網(wǎng)特定用戶才能讀取,內(nèi)網(wǎng)的文件傳到外網(wǎng)后,非授權(quán)用戶不可獲得;另外,內(nèi)網(wǎng)無法訪問Internet,抗病毒能力較差,外網(wǎng)染毒文件傳入后,會影響系統(tǒng)安全。
(二)現(xiàn)行技術(shù)方案缺陷
目前現(xiàn)行最簡單的技術(shù)是內(nèi)外網(wǎng)使用同一個服務(wù)器,為服務(wù)器配置一個內(nèi)網(wǎng)IP和外網(wǎng)IP,但是這樣就相當(dāng)于降低了內(nèi)網(wǎng)的安全等級;再則就是內(nèi)外網(wǎng)分別使用兩個服務(wù)器,兩臺服務(wù)器數(shù)據(jù)同步存儲,內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器存儲了外網(wǎng)的文件,外網(wǎng)服務(wù)器也存儲了內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的文件,這樣就產(chǎn)生了文件安全問題;另外就是所有文件均加密傳輸,這將大大降低效率。
(三)新方案可行性分析
為使內(nèi)、外網(wǎng)獨(dú)立,需各配置一個服務(wù)器(分別為SI,SO),若要文件安全的傳給指定用戶,且防止傳輸中局域網(wǎng)截取數(shù)據(jù)包攻擊,需要對文件進(jìn)行加密,考慮到快捷性和方便性,加密和傳送密鑰的過程均選取對稱加密方式,因此需要一個服務(wù)器作為認(rèn)證中心CA,CA可以獲取每個用戶的認(rèn)證密碼。另配置一臺文件服務(wù)器SF,作為SI和SO間傳輸文件的橋梁。本文僅討論內(nèi)網(wǎng)文件傳輸?shù)酵饩W(wǎng)的情況,外網(wǎng)情況與此類似。
在實(shí)際的使用過種中,涉及文件傳輸?shù)挠袃深悾活愂莾?nèi)網(wǎng)用戶主動發(fā)送文件,例如即時通;一類是外網(wǎng)用戶請求文件,例如一些圖文檔系統(tǒng)和物料管理系統(tǒng)。現(xiàn)就兩類情況分別說明:
1、內(nèi)網(wǎng)用戶主動發(fā)送文件
(1)應(yīng)用場景:內(nèi)網(wǎng)用戶UI向外網(wǎng)用戶UO發(fā)送文件F
(2)流程:
① UI把文件F以及UO的ID發(fā)給SI;
② SI判斷UO非本局域網(wǎng)用戶,隨機(jī)生成密鑰K,用K加密文件F,得到密文K(F),用自己的密鑰K_SI加密K,得到密文K_SI(K),把K_SI(K)發(fā)給CA;
③ CA解密K_SI(K)得到F,用UO的密鑰K_UO加密K得到K_UO(K),發(fā)給SI;
④ SI通過SF,SO把文件F的密文K(F)及K_UO(K)發(fā)送給UO;
⑤ UO用自己的密鑰K_UO解密K_UO(K)得到密鑰K,用K解密K(F)得到文件F的明文。
2、外網(wǎng)用戶請求獲取文件
(1)應(yīng)用場景:外網(wǎng)用戶UO得到存放于內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器SI上的文件F。
(2)流程:
① UO向SO請求文件F;
② SO判斷文件F不在本機(jī)上,把UO及文件名FN通過SF傳給SI;
③ SI判斷UO是否授權(quán)用戶,若已授權(quán),隨機(jī)生成密鑰K,用K加密文件F,得到密文K(F),用自己的密鑰K_SI加密K,得到密文K_SI(K),把K_SI(K)發(fā)給CA;
④ CA解密K_SI(K)得到F,用UO的密鑰K_UO加密K得到K_UO(K),發(fā)給SI;
⑤ SI通過SF,SO把文件F的密文K(F)及K_UO(K)發(fā)送給UO;
⑥ UO用自己的密鑰K_UO解密K_UO(K)得到密鑰K,用K解密K(F)得到文件F的明文。
3、可行性分析
(1)安全性分析
A、對獲取文件授權(quán)的認(rèn)證:外網(wǎng)服務(wù)器SO把文件名FN和用戶名UO傳給內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器SI,SI通過訪問數(shù)據(jù)庫、FN的授權(quán)、F創(chuàng)建者的權(quán)限、UO的權(quán)限等判斷用戶名UO是否有取得文件F的權(quán)限。
B、對用戶的認(rèn)證:SI把用UO密碼加密的K傳給UO,由能否解密得到正確K來認(rèn)證用戶。從而保證只有被授權(quán)的用戶才能得到正確的文件。
C、密鑰的安全性:密鑰K在傳輸過程中始終都是以密文傳輸?shù)模@個以保證SI和UO外的其它用戶是得不到密鑰K的。
D、文件的安全性:文件在整個傳輸過程中都是加密的,且在外網(wǎng)服務(wù)器和文件服務(wù)器上的存留時間都很短,因此可以確保文件的安全。
E、內(nèi)網(wǎng)的安全:因?yàn)檎J(rèn)證中心CA、文件服務(wù)器SF的IP地址是固定的,MAC地址也是固定的,故完全可以在內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器上通過配置路由器、防火墻來控制對內(nèi)網(wǎng)的訪問;在文件服務(wù)器SF上安裝殺毒防木馬軟件可以使進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)的文件未被感染。
(2)性能分析
A、使用對稱加密算法分發(fā)密鑰、加密文件,相對于用非對稱加密算法來說有很好的效率;僅對跨網(wǎng)傳輸?shù)奈募M(jìn)行加密相對于對所有傳輸?shù)奈募M(jìn)行加密可以節(jié)省大量時間。
B、文件僅在本局域網(wǎng)的服務(wù)器上存儲相對于各服務(wù)器同步存儲所有文件可以節(jié)省大量的硬盤空間;使用用戶登錄即時通的登錄密碼作為密鑰的加密密碼,減少了另外存儲密碼的空間,也不需用戶再去記憶多個密碼。
注意事項(xiàng):
1、存儲用戶密鑰的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該與存儲其它信息的數(shù)據(jù)庫分開,并且僅限于CA訪問,以確保用戶密鑰的安全。
2、用戶應(yīng)該即時更改登錄密碼,并注意保管密碼,確保其安全。
3、各服務(wù)器應(yīng)配置嚴(yán)格的防火墻,及時更新殺毒軟件,及時為操作系統(tǒng)打漏洞。
四、結(jié)束語
因?yàn)樯婕暗絻?nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)兩個網(wǎng)段的數(shù)據(jù)安全傳輸,其復(fù)雜程度較高。在安全傳輸過程中涉及到許多安全技術(shù)問題,制定安全技術(shù)規(guī)則和實(shí)施安全技術(shù)手段不僅可以推動安全技術(shù)的發(fā)展,同時也促進(jìn)安全的文件傳輸體系的形成。當(dāng)然,任何一個安全技術(shù)都不會提供永遠(yuǎn)和絕對的安全,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)在變化.應(yīng)用在變化,入侵和破壞的手段也在變化,只有技術(shù)的不斷進(jìn)步才是真正的安全保障。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:臧家琪(1985-),男,漢族,河南鄭州人,現(xiàn)為中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司信息中心副主任。