數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)的網絡安全體系設計
文章出處:http://www.sgrivertours.com 作者: 人氣: 發(fā)表時間:2011年09月12日
摘要:本文介紹了在數(shù)字校園一卡通系統(tǒng)(DCCS)中的信息安全和網絡安全,分析了DCCS安全體系的設計目標、設計要求和設計原則,提出了設計具有自適應可控性和自適應穩(wěn)定性的DCCS安全體系的新方法,并指出了DCCS安全體系設計中需進一步研究的若干問題。
隨著數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)在我國各高等院校和中學的日益普及.系統(tǒng)住傳輸環(huán)節(jié)的安全性愈發(fā)顯得重要,應該說是影響整個系統(tǒng)能否正常工作的重要環(huán)節(jié)之一。在傳統(tǒng)的網絡設計和構建中,一般都采用開環(huán)結構,這種結構簡單、容易實施。但是系統(tǒng)的無差性無從保障。系統(tǒng)的中心控制節(jié)點很難掌控系統(tǒng)的運行。而閉環(huán)結構就可以很好地避免上述缺點。
一個典型的網絡的閉環(huán)結構如下圖所示:
圖1 閉環(huán)網絡系統(tǒng)結構
從控制理論的角度來看。閉環(huán)結構提高了網絡系統(tǒng)的可靠性,增強了系統(tǒng)的維護性和擴展性,降低了系統(tǒng)的遠程運行費用,實現(xiàn)了信息資源的共享。DCCS的信息安全涉及DCCS的安全體系結構、通訊協(xié)議的安全性設計、信息加密技術、安全域安全子域等方面的內容。在當前DCCS的網絡安全理論的研究大大落后于DCCS的實際應用的情況下,對DCCS安全體系設計的研究是十分有意義的。
本文將分析DCCS安全體系的設計目標、設計要求和設計原則等問題,并提出自律分散DCCS安全體系的設計方法,同時指出DCCS網絡信息安全分體系設計中應進一步研究的問題。
1.DCCS的信息安全
1.1基本概念
DCCS的信息安全包括信息系統(tǒng)的安全、信息數(shù)據(jù)的安全和信息內容的安全。其核心就是要保障DCCS的所有信息免遭偶然的或者惡意的破壞、更改、泄露和刪除。DCCS的信息安全涉及到信息在采集、傳遞、存儲和應用等過程中如何保證完整性、合法性、可靠性、可用性、保密性、真實性和可控性等的相關技術理與理論。
1.2體系結構
DCCS的信息、信息載體和信息環(huán)境是DCCS信息安全的三大類保護對象。由此構成了DCCS信息安全體系結構。
信息是指DCCS各節(jié)點之間在網上傳輸?shù)男畔ⅲ糜谛畔踩w系結構的內層,既包含實時信息,雙包含非實時信息,例如,事故報警信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息、過程參數(shù)測量信息、網絡控制器控制信息、開關和閥門的位置信息、系統(tǒng)組態(tài)信息、系統(tǒng)診斷信息、系統(tǒng)維護信息、系統(tǒng)備份信息、網絡調度信息、管理決策信息等;信息載體指信息的承載體,處于信息安全體系結構的中間層,包括物理平臺、系統(tǒng)平臺、通信平臺、網絡平臺和就用平臺,如通信協(xié)議、網絡協(xié)議、應用協(xié)議及其軟件等;信息環(huán)境指DCCS的信息及信息載體所處的環(huán)境,處于信息安全體系結構的外層,包括硬環(huán)境和軟件環(huán)境。
2.DCCS的網絡安全
DCCS網絡安全的核心就是要保證信息安全的網絡上傳輸與共享,保證網絡系統(tǒng)的安全運行。DCCS中的“網絡”泛指廣義網絡.包括現(xiàn)場總線網絡、工業(yè)太網和互聯(lián)網等。
DCCS的網絡安全體系結構包含三個層次:密碼安全層、網絡安全層和環(huán)境安全層:網絡安全處于中間層.一方面它需要密碼安全層的支持.同時也為密碼安全層提供運行環(huán)境:環(huán)境安全處于外層,為網絡安全層.密碼安全層提供可靠的設施和管理等安全環(huán)境。
3.DCCS的安全體系設計
3 .1設計目標
DCCS安全體系設計的目標在一定約束下,盡可能滿足用戶的安全需求。這里需要解決如下三個基本問題:
(1)如何根據(jù)安全需求制定安全策略,即DCCS的安全分板問題。
(2)如何將安全需求映射為安全體系,即DCCS的安全設計問題。
(3)明確安全體系滿足安全需求的程序.即DCCS的安全評價問題。
解決上述問題需要系統(tǒng)化和結構化的設計方法及其輔助工具的支持。
3.2設計原則
DCCS安全體系的設計需遵循如下一些設計原則:
(1)木桶原則。木桶的容積取決于最短一塊木板.而DCCS的安全性則取決于最薄弱的環(huán)節(jié)。
(2)整體性原則。對DCCS不僅要提供安全防護和檢測機制.還應提供應急恢復機制等。
(3)等級性原則。對DCCS的網絡應進行分級,包括對信息保密程度分級、用戶操作權限分級、網絡安全程度分級、系統(tǒng)實現(xiàn)結構分級(如應用層、網絡層、鏈路層等)。
(4)有效和實用原則。安全機制不應影響DCCS正常運行.應有效、簡單和實用
(5)動太性原則。安全體系內應盡可能引入可變因素。使安全體系具備良好的動態(tài)性。
(6)失效保護狀態(tài)原則。網絡安全防護系統(tǒng)失效模式應是“失敗一安全”型,即一旦防火墻屏蔽子網失效、重啟或崩潰.就安全阻斷內部網絡與外界的連接。
(7)缺省拒絕狀態(tài)原則。從安全角度講.缺省拒絕狀態(tài)是失敗效保護狀態(tài)。
(8)設計為本原則。DCCS的安全重在設計,安全性設計應與DCCS的體系結構、通信協(xié)議、迭制策略設計相結合,采用同步與并重的原則。
(9)有的放矢和各取所需原則。根據(jù)不同的控制對象.其安全側重點各不相同,應綜合考慮解決方案,提高性行走價格比。
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