基于保密網的監獄視頻監控系統設計

韓凱

摘要：目前，在監獄監控系統中視頻監控技術有著非常廣泛地應用，其對系統的保密性也提出了越來越高的要求。文章在此基礎上，構建了基于保密網的監獄監控系統，從系統的整體構架、視頻監控、保密網及安全性等多方面展開深入研究，為該方面的實踐工作者提供有價值的參考資料。

關鍵詞：保密網；監獄視頻監控：系統設計

1 保密網

與國家機關、黨政機關等工作秘密相關的計算機網絡被稱為保密網。由于涉密網與非涉密網兩者之間的管理要求不同，涉密程度不一樣，所需要的經費也不同。因此，其具體的網絡構建也是不同的，根據涉密情況可以劃分為三類，即上層涉密且下層不涉密、少量涉密、大量涉密。保密網多具有集中性強、可擴展、可靠性高等特性。

2 保密網基礎上的監獄監控系統的整體設計

在大量數據分析與實證研究的基礎上，筆者認為監獄監控系統應符合如下相關要求：一是為了確保系統擁有非常高的可靠性，可以運用國際流行技術與先進構架。在開發的過程中，應遵質量控制標準進行，只有這樣才能夠保障系統在7*24小時內都能夠可靠地運行。二是運用分布式的架構，從而確保系統擁有非常良好的可擴展性能。三是擁有非常高的開放性，只有這樣系統才可以與各種設備有效對接，所有其應具備統一的設備接口。四是采用標準的HTTP協議、XML文件格式，在DES加密算法下，實現對AMR、MPEG4等編碼標準的支持。五是采用模塊化技術與SAN技術。這樣做系統能夠擁有良好的可擴展性，從而根據實際工作的需要及時進行模塊的增減與更新。六是擁有標準存儲設備支持功能，從而可以那些典型的的DAS與NAS設備，實現超長時間的錄像和超大容量的存儲。

依據監控系統的需求狀況，控制軟件需具備如下功能：一是符合視頻顯控所需要的各種參數要求，涵蓋點播授權的前端現場監控點圖像，對前端的多個監控點能夠動態監聽，能夠非常便捷地檢索與下載遠程存儲服務器上的有關視頻資料，可以進行語音對話，并對系統的時間進行及時校準。二是擁有電視墻控制功能。在IP矩陣解碼的作用下，監控點數字編碼格式視頻能夠在液晶顯示屏上呈現。在客戶端運用數字信號VGA來實現傳輸，如果前端的顯示器上出現報警情況，相關工作人員能夠借助電視墻及時獲知。

在編制輪循方案的時候，主要有兩種模式，一種是組輪循方式，另一種是單通道輪循方式。

在上述有關功能下，工作人員只需要借助IE瀏覽器就可以實現對遠端中心管理服務器的控制，在獲得授權的情況下實現語音對講、監聽及圖像質量調控等。

3 系統信息安全建設

針對系統安全性能的需求，可以綜合運用防火墻、用戶身份認證與病毒網管等多種措施。在本文中，筆者將重點介紹系統數據加密與入侵防范兩方面的設計情況。

3.1 數據加密的有關設計

在數據傳輸的過程中，其安全性能需要借助信息傳輸兩端配置的VPN設備來達到。在VPN加密機中最為關鍵的技術包括隧道技術、身份認證技術與密鑰管理技術等。因為監獄單位的特殊性，不適用于商用加密碼算法，應采用國家密碼管理局指定的密碼算法，最大限度地保護各種數據的機密性。一般情況下，監獄在實現數據傳輸的過程中，多借助電子政務網。所以，在數據加密設計的過程中，可以運用DES算法來達到加密目的。但從當前的實際情況來看，監獄局與相關單位之間的數據傳輸大多是依靠不安全的電子政務網來進行的，所以運用安全等級非常高度額加解密技術是非常有必要的。在本次系統開發中，DES算法是借助64位密鑰來實現64位數據的加密算法。這一密碼應及時加以更新，加強安全防范工作，杜絕泄密的情況出現。一旦出現密碼外泄，將會帶來非常嚴重的后果。

針對監獄單位與其他單位機關的具體狀況，可以在雙方的網絡出口都配置VPN安全服務，構建VPN加密傳輸專網，從而實現應用系統的訪問與各項數據信息的安全共享。在具體的構建過程中，還需要從監獄單位的實際情況來選擇組網方式，一般選擇環型組網方式，這能夠最大限度地處理大規模網狀組問題，并實現多個單位的互相訪問，實現多單位的有效信息傳輸。這一原理主要為：在系統覆蓋的各個單位都配置VPN網關，使得每個網關都與別的單位網關組建IPSec隧道，所有相關單位的VPN加密機都可以遵循一定策略與其他VPN加密機構建隧道，并加以訪問與控制。

這類以保密網為基礎的監獄監控系統內，應高度重視密鑰的管理工作，包括主密鑰的產生、初始密鑰的生產、分配、重置以及密鑰的存儲及申請等。主密鑰是其他密鑰的產生基礎，具有非常重要的地位，應確保其產生時的隨機性。在其產生的過程中，系統兩個主管應分別輸入兩個字符串，之后依據字符串內的信息，擊鍵時間與擊鍵頻率來產生主密鑰。在這種運算方式下，即便是鍵入的字符串一樣，也會獲得不同的密鑰。在主密鑰的基礎上，系統主題會隨機生成初始密鑰。在加密處理之后，初始密鑰會被存放與軟盤內，由專門的路徑來送達到指定的通訊節點處，并載入計算機中。當需要更新的時候，可以重復這一操作來再次獲得初始密碼。密鑰的產生。載入等程序都不存儲于硬盤，而是存放于軟盤中，并由專人負責，放置被跟蹤破譯。加密密鑰也是保護密鑰的重要方法之一。這一算法將多個密鑰變為一組整數，密鑰由一個非常復雜且不可逆轉的算法隨機生成，其安全性能夠得到大幅度提升。在每次數據通訊的過程中，傳輸密鑰都是臨時的，在某一時間之后，系統也會要求再次申請密鑰。系統應及時更換初始密鑰。如因特殊原因而難以簽退或更新的初始密鑰，可以進行偽簽退操作，進行延期。針對密鑰進行科學化的管理，能夠提高密鑰的安全性，從而提高整個保密網的保密系數。

3.2 網絡FA4曼的相關設計

為了提高系統的防入侵能力，在本次系統開發過程選擇了入侵防御系統隔離系統。在這一措施下，涉密辦公網絡數據能夠輕而易舉地傳輸到監控網絡上。該系統會有兩種工作狀態，即存儲與轉發。一般來說，監控中心會配置相應的轉發服務器，由此將涉密辦公網絡所需要的各種視頻資料轉移到系統內。在這種狀況下，其只與監控專網轉發服務器相對接，采用文件的方式來獲取各種視頻資料，并將這些資料存儲在制定設備內，進而達到存儲的目的。在轉發工作狀態下，系統與涉密辦公網絡有效對接，將上述設備中存儲的相關視頻資料轉移到涉密網轉發服務器上。借助入侵防御系統，系統能夠實現單項網絡連接，進而確保數據能夠得到安全傳輸。除此之外，該方面的設計工作還應該結合監獄的具體布局情況而進行，從而設計出合理的網絡安全隔離圖。

3.3 系統日志的有關設計

系統當前使用的日志文件被稱為聯機日志文件，其能夠有效保護自上一次數據庫一致狀態之后的相關事務信息。當系統出現異常情況，其能夠依據聯機日志文件來有效恢復。隨著時間的增多，日志文件不斷被新的日志信息所覆蓋，當完全副高后，將形成最久的日志文件。數據庫管理系統涵蓋歸檔與不歸檔兩大模式。在系統運用聯機日志文件的時候，聯機日志如果被拷貝，就生產歸檔日志文件。這種方式會對系統的性能帶來一定影響，但是其安全性更高，很少會出現數據丟失的情況。如果沒有歸檔日志文件，一旦系統故障，那么系統就只能依據備份來進行恢復。網絡日志涵蓋系統的訪問信息與錯誤信息記錄，其能夠顯示系統是否收到外來攻擊，對于網絡監控具有重要意義。

日志分析工作意義重大，相關工作人員借此可及時獲得關鍵資料。在具體的使用過程中可以遵循如下步驟：一是將日志信息進行集中。構建日志收集服務器，匯總各個系統的日志文件。二是對日志進行科學化的管理，包括分類、存儲等。三是對日志加以分析，及時獲得事件的真相，相關人員可以第一時間采取應對措施。

4 系統安全狀況

在本次系統開發的過程中，筆者運用DES算法進行加密，并構建了入侵防御系統，這樣做能夠全面提升系統的保密性能。數據在傳輸的過程中，無論是接受環節，還是發送環節，都進行了加密處理。數據在傳輸的過程中，還需要經過VPN加密機再次進行加密處理。這樣一來，即便是數據在傳輸的時候被泄露，竊取數據的人也難以了解數據的真實內容。

入侵防御系統可以實現動態防護的目標，其多是針對網絡中可能存在的各種病毒與攻擊情況進行有效阻斷來實現防護功能的。從組件方面，其主要包括網絡引擎、控制臺與在線更新服務三大部分。其能夠適應多種網絡環境，均可以實現有效管理。在控制臺的作用下，可以實現集中管理，進而提供必要的安全策略與引擎控制。除了這些之外，入侵防護系統在吞吐量方面也非常驚人，吞吐量非常大，其具備非常高的可用性和強大的入侵防御能力。