ASA架構下公共圖書館網絡安全防御體系的研究與應用

[摘 要]以公共圖書館為應用場景，研究網絡安全自適應安全架構（ASA）、縱深防御體系和主被動結合防御機制融合形式，提出公共圖書館“1+4”網絡安全縱深防御體系，對于提升圖書館網絡安全保障能力、保護讀者隱私與信息安全、維護讀者權益和圖書館信譽具有深遠的理論與現實意義。

[關鍵詞]公共圖書館 網絡安全 自適應安全架構（ASA） 縱深防御體系 主被動結合防御機制

[分類號]G250.7

1 引言

公共圖書館承載著傳播文化知識、促進全民閱讀的重要職能，是公共文化服務的主要陣地。公共圖書館擁有海量館藏資源、讀者借閱行為、總分館業務、讀者公共上網行為等數據信息，需要在做好閱讀服務的同時，重視網絡安全風險識別及防控工作，防范化解公共安全風險。筆者主要圍繞公共圖書館網絡安全，研究圖書館公共環境網絡安全風險識別與防御體系創新，全面維護公共圖書館信息安全與環境穩定，為讀者隱私的保護、服務質量的提高以及整個行業網絡安全水平的提升提供借鑒。

2 研究意義

2.1 推進公共文化領域網絡安全體系建設

以公共圖書館網絡安全體系建設為例，對公共網絡安全風險進行深入識別和分析，能夠提出更具針對性和可操作性的理論觀點，有助于進一步豐富和完善公共文化領域網絡安全理論體系，為網絡安全研究提供新的思路和方向[1-2]。

2.2 全面提升公共文化領域風險管理理論水平

圖書館網絡安全風險識別是風險管理的重要組成部分，通過對風險的識別、評估和分析，能夠提升風險管理理論的應用水平，為其他領域的風險管理提供借鑒和參考。研究公共圖書館網絡安全風險、創新防御體系，能夠提升圖書館應對網絡安全威脅的能力和水平，建立公共文化領域網絡安全工作標桿[3-4]。

2.3 全方位保護公共圖書館信息安全

圖書館作為公共文化服務的重要場所，讀者的個人信息和閱讀記錄等敏感數據需要得到有效保護。通過構建創新的防御體系，能夠加強對讀者隱私和信息的保護，增強讀者對圖書館的信任感，提升對圖書館業務信息的保護和利用能力[5-6]。

2.4 為公共文化領域網絡安全行業規范制定提供依據

通過研究可以為相關部門制定網絡安全規范和標準提供科學依據，推動圖書館行業乃至公共文化領域網絡安全水平的提升。同時，分享研究成果和經驗教訓可以促進整個行業在網絡安全方面的共同進步[7-8]。

3 公共圖書館網絡安全風險現狀剖析與防范化解策略分析

智慧圖書館的發展使得圖書館數字化、網絡化、智慧化的趨勢日益顯現。互聯網技術的不斷創新和發展，也使得圖書館面臨的網絡問題日益凸顯。網絡安全風險不僅威脅著圖書館的正常運行，還對讀者個人信息、圖書館重要數據等造成嚴重威脅[9]。因此對公共圖書館網絡安全風險進行深度剖析并提出有效防范化解策略，具有十分重要的意義。

3.1 外部威脅不斷增強，需全面提升防御能力

隨著網絡攻擊手段的不斷升級，黑客、病毒、惡意軟件等威脅層出不窮，公共圖書館的網絡安全面臨著巨大的挑戰。網絡安全威脅可能利用漏洞入侵圖書館系統，竊取敏感信息甚至篡改數據，給圖書館的正常運行帶來嚴重影響[10-13]。為鞏固公共服務網絡安全環境，需運用網絡安全設備、策略等提升網絡邊界防控能力。

3.2 內部隱患問題不減，要增強風險防范建設

部分圖書館在網絡安全建設上投入不足或者管理不善，導致網絡系統中存在諸多安全漏洞。這些漏洞可能被內部人員或外部攻擊者利用，對圖書館的數據安全構成威脅。解決內部風險隱患問題，才能構建穩定、清朗的網絡安全環境。

3.3 信息保護問題日益受到重視，要不斷創新網絡安全保護體系

大數據時代，個人隱私信息保護問題日益受到重視，對于圖書館來說，保護讀者的個人信息安全責無旁貸。《中華人民共和國個人信息保護法》的施行，使得圖書館的讀者個人信息保護工作有法可循、有法可依。要在法律制度的基礎上，創新網絡安全保護體系，通過數據保護、環境保護、措施執行等防止圖書館重要信息泄露和被篡改[14-15]。

3.4 固有的網絡安全防護個性化程度低，需定制公共文化服務網絡安全架構

隨著數字化、網絡化的發展，公共文化服務涵蓋了圖書館、博物館、劇院等眾多領域，每個領域都有其特定的數據流通方式和信息安全隱患。因此，需要根據公共文化服務的特性和需求，包括安全策略、管理流程、數據結構特征等，定制網絡安全架構，確保各類服務的數據安全和系統的穩定運行。

4 ASA架構下公共圖書館“1+4”網絡安全縱深防御體系

筆者主要研究公共圖書館網絡安全防護機制，通過識別和分析公共圖書館面臨的各類網絡安全風險，依托網絡安全自適應安全架構（Adaptive Security Architecture，ASA）和縱深防御體系，綜合現有公共圖書館網絡安全工作建設現狀及面臨問題，結合業務性質和公眾服務特征，創新提出公共圖書館“1+4”網絡安全縱深防御體系，從應用、防護、數據、存儲等多個角度研究公共網絡安全風險識別與防范。

4.1 “1+4”網絡安全縱深防御體系理論研究創新

以ASA、縱深防御體系及主被動網絡安全防護思想為基礎，提出“一個中心，四個維度”的“1+4”網絡安全縱深防御體系。ASA是一種基于動態調整和自我學習的安全架構，擁有預測、檢測、防護、響應4個維度，其核心理念是主動防御和自我適應。縱深防御體系是指通過多層次、多維度、深發展的安全措施和技術手段，包括邊界防御層、主機防御層、應用防御層、數據防御層、內部防御層5個層面，提高網絡系統的安全性和防護能力。

以公共圖書館虛擬服務集群為“一個中心”，涵蓋圖書館業務系統、數據庫、安全設備等。運用ASA預測、檢測、防護、響應“四個維度”概念，為公共圖書館網絡環境建設智能安全事件監測、安全隱患檢測、安全防護及安全事件處理響應等智慧化、閉環服務體系。再結合主被動網絡安全防護機制思想，筆者創新性提出“1+4”網絡安全縱深防御體系（見圖1），規范公共圖書館網絡安全環境搭建，個性化公共服務場所信息安全服務，目標化公共閱讀文化服務有效開展。

4.2 “1+4”網絡安全體系搭建

目前，公共圖書館智能化業務多將自動化業務系統、網絡系統、數據系統、數字資源等建設在自建網絡環境中，虛擬服務集群已成為互聯網發展下公共圖書館業務建設的首要選擇。以虛擬服務集群為中心的網絡環境搭建，闡述了圖書館業務自動化、分布式、網格化等特征，將圖書館物理出口、交換機、防火墻、數據庫、服務器、審計、日志、監控等集于一體，完成圖書館業務環境搭建、數據存儲與傳播、行為監控、安全防護等業務，搭建中心式虛擬網絡集群。

為全面提升公共圖書館網絡安全體系的創新，筆者引入ASA4個維度，分別以預測、檢測、防護、響應為基礎，根據圖書館網絡環境特點，建設智能算法預測、安全檢測、防護策略、防御機制等圖書館四維度安全防護體系。其中端口掃描器、漏洞檢測軟件、Web應用防火墻（WAF）、惡意軟件檢測等構成網絡檢查維度；防火墻、反病毒和反惡意軟件、上網行為管理系統、網絡安全日志審計、數據庫審計等構成網絡防護維度；網絡安全等保一體機系統、下一代防火墻、入侵檢測系統（IDS）、入侵防御系統（IPS）、加密技術、漏洞掃描器等構成網絡防護墻。以人工智能、大數據、大語言模型等新技術為依托，分析當前網絡環境現狀，結合互聯網和網絡安全發展，預測并識別圖書館網絡環境風險，搭建起網絡預測維度，創新性提出圖書館“1+4”網絡安全體系架構。

4.3 “多層協同”網絡安全縱深防御體系建設

為深化圖書館網絡安全體系建設，筆者引入網絡安全縱深防御體系概念，結合圖書館業務流程，搭建圖書館個性化網絡邊界防御層、主機防御層、應用防御層、數據防御層、內部防御層5個層面縱深防御體系架構。全面實現圖書館網絡防護要求，防止圖書館數據信息、系統等受到破壞，保護重要業務信息、個人信息等，夯實圖書館網絡安全防護壁壘。

圖書館網絡安全縱深防御體系建設由防火墻、下一代防火墻、VPN技術、IDS、IPS、流量清洗、DDOS防護等組成邊界防御層，針對外部用戶、客戶端、總分館及服務點、互聯網平臺等開展網絡病毒防護，抵制病毒入侵及破壞性行為；針對圖書館業務、數字資源、用戶、終端等主機，通過主機防火墻、反病毒軟件、主機入侵檢測系統（HIDS）、系統補丁更新、系統安全工具、服務器安全狗、終端監測響應平臺等建設主機防御層，保護圖書館從業務服務器到用戶終端的網絡安全；對圖書館應用系統，建設由網站防火墻、WAF以及應用程序安全監測系統等工具來檢測和阻止Web應用程序的攻擊，搭建安全清朗的圖書館應用環境；針對圖書館重要數據及個人數據，通過對稱/非對稱等數據加密技術、CDP等數據備份與恢復技術、訪問控制等措施來保護敏感數據的機密性和完整性，防止數據泄露和篡改，搭建數據防御層；借助內部網絡安全監測系統、數據庫審計系統、上網行為管理系統、權限管理及審計系統等來監測和防止內部人員的非法操作和惡意行為，建設網絡內部防御層。整體搭建“五位一體、多層協同”的網絡安全縱深防御體系（見圖2）。

4.4 主被動結合的新型網絡安全防護機制

主動防御和被動防御相結合，共同搭建網絡安全防護屏障，是應對公共圖書館復雜網絡環境的重要舉措。主動防護機制的核心在于前瞻性地識別和預防潛在的安全風險。該機制通過智能分析圖書館網絡流量、讀者行為以及系統日志，結合大數據和機器學習技術，實時檢測異常模式和潛在威脅。根據圖書館網絡安全防護記錄、網絡安全領域新知識預測圖書館網絡安全發展走向，并自動更新和升級主動防護機制，根據最新的安全漏洞和攻擊手段及時調整防護策略，確保防護效果的持續優化。

被動防護機制則側重于在攻擊發生后迅速響應和恢復。該機制包括完善的備份和恢復系統，能夠在遭受攻擊時迅速恢復數據和業務運行。同時，被動防護機制具備強大的日志審計和追蹤功能，能夠記錄和分析攻擊者的行為和路徑，為后續的溯源和防范提供有力支持。通過主動防護機制與被動防護機制的協同配合，共享安全信息和資源，實現安全防護的無縫銜接。

5 應用“1+4”網絡安全縱深防御體系的意義

以研究網絡安全ASA、縱深防御體系和主被動結合防御機制融合形式為基礎，根據圖書館個性化網絡安全防護特征，筆者提出公共圖書館“1+4”網絡安全縱深防御體系，創新公共服務領域網絡安全防護體系建設，為網絡安全服務的創新發展提供新思路和創新實踐經驗。

5.1 穩固網絡安全防護，全面推進智慧城市建設

通過構建多層次的防御機制，實現對網絡攻擊的及時發現、快速響應和有效處置，確保圖書館信息系統的穩定運行，提升了公共圖書館的網絡安全防護水平，有效應對日益復雜多變的網絡威脅，為智慧城市建設提供穩固、健全的網絡安全體系。

5.2 增強公共服務數據安全，保障重要信息安全性

以數據安全、備份、保護為基礎，確保公共圖書館讀者服務的連續性和穩定性。網絡安全問題往往會導致圖書館信息系統的癱瘓或服務中斷，嚴重影響讀者體驗。通過縱深防御體系的建設，可以有效降低網絡安全事件的發生概率，確保讀者服務的順暢進行，為公共服務提供穩定、健康的數據管理環境，保障重要數據、個人信息等不受侵害。

5.3 推進公共場館網絡安全創新環境搭建

在數字化時代，公共圖書館需要不斷提升自身的信息化水平以更好地滿足讀者的多元化需求。網絡安全縱深防御體系建設為圖書館的數字化轉型提供了堅實的技術支撐和安全保障，有助于推動圖書館在創新發展中不斷前行。該體系為其他公共服務提供了可借鑒的經驗和模式。公共圖書館作為文化機構的重要組成部分，網絡安全防護實踐具有一定的示范和引領作用。通過分享和推廣“1+4”網絡安全縱深防御體系的成功經驗，可以帶動其他公共場館加強網絡安全建設，共同提升整個文化行業的網絡安全水平。

隨著網絡安全威脅的演變和升級，需要不斷研究和探索新的安全防護技術和手段。通過實踐“1+4”網絡安全縱深防御體系，可以推動網絡安全技術的創新和應用，為網絡安全領域的發展注入新的活力和動力。

參考文獻：

[1] 劉金哲.下一代互聯網發展趨勢對圖書館智慧化轉型的啟示[J].圖書館理論與實踐，2024（2）：66-71.

[2] 楊潔.大數據時代高校智慧圖書館建設研究[J].數字通信世界，2024（2）：20-22.

[3] 王秋云.圖書館信息安全風險及應對措施研究——基于系統安全漏洞分析[J].圖書館界，2024（1）：67-74.

[4] 于語和，周歡.數字時代圖書館法治建設高質量發展的五維審思[J].圖書館，2024（3）：97-105，111.

[5] 劉少芳.網絡安全視角下加拿大圖書館研究數據管理的啟示[J].河南圖書館學刊，2023（11）：94-97.

[6] 周杰.邊緣計算環境下智慧圖書館邊緣安全研究[J].新世紀圖書館，2023（9）：46-54.

[7] 魏靜.公共圖書館網絡安全建設：保護資源、保障服務[J].大眾文藝，2023（16）：68-70.

[8] 孫麗敏.圖書館讀者數據泄露及其防范機制摭談[J].河南圖書館學刊，2023（8）：120-122.

[9] 常建.“互聯網+”背景下智慧圖書館建設探析[J].河南圖書館學刊，2023（7）：125-127.

[10] 楊曉菲，孔悅凡，孫繼莆.智慧圖書館區塊鏈安全框架模型設計與分析[J].農業圖書情報學報，2023（4）：79-89.

[11] 閆秀琳.智慧圖書館背景下高校圖書館館員能力評價體系研究[D].太原：山西醫科大學，2023.

[12] 陳雄成.智慧圖書館時代數據安全治理研究[J].蘭臺內外，2023（16）：70-72.

[13] 趙慧娟.公共圖書館App隱私政策合規性研究[D].太原：山西大學，2023.

[14] 申悅.智慧圖書館中的人工智能應用[J].數字技術與應用，2023（5）：92-94.

[15] 趙金柱.智慧圖書館信息技術國產化研究[J].圖書情報導刊，2023（5）：43-48.

張立說 女，1990年生。碩士，館員。研究方向：智慧圖書館、數字圖書館、大數據、區塊鏈技術。

（收稿日期：2024-04-03；責編：鄧鈺。）