網絡安全設備:網閘 Draft
網閘是使用帶有多種控制功能的固態開關讀寫介質,連接兩個獨立主機系統的信息安全設備。由于兩個獨立的主機系統通過網閘進行隔離,使系統間不存在通信的物理連接、邏輯連接及信息傳輸協議,不存在依據協議進行的信息交換,而只有以數據文件形式進行的無協議擺渡。因此,網閘從邏輯上隔離、阻斷了對內網具有潛在攻擊可能的一切網絡連接,使外部攻擊者無法直接入侵、攻擊或破壞內網,保障了內部主機的安全。
網閘技術
由兩套各自獨立的系統分別連接安全和非安全的網絡,兩套系統之間通過網閘進行信息擺渡,保證兩套系統之間沒有直接的物理通路。在通信過程中,當存儲介質與安全的網絡連通時,斷開與非安全網絡連接;當與非安全網絡連通時,斷開與安全網絡的連接;通過分時地使用兩套系統中的數據通路進行數據交換,以達到隔離與交換的目的。此外,在數據交換過程中,需同時進行防病毒、防惡意代碼等信息過濾,以保證信息的安全。
根據國家保密局公開的文獻資料,我國目前流行的網絡隔離技術的產品和方案如下:
(1)獨立網絡方案
根據信息保密需求的不同,將信息存放到兩個獨立的網絡中。其一是內部網絡,用于存儲、處理、傳輸涉密信息;另一個是外部網絡,與互聯網相連。內部網絡和外部網絡物理斷開。兩個網絡之間如果有數據交換需要,則采用人工操作(如通過軟盤、磁帶等)的方式。
(2)終端級解決方案
用戶使用一臺客戶端設備排他性選擇連接內部網絡和外部網絡,主要類型可分為以下幾種。
(1)雙主板,雙硬盤型:通過設置兩套獨立計算機的設備實現,使用時,通過客戶端開關分別選擇兩套計算機系統。
(2)單主板,雙硬盤型:客戶端通過增加一塊隔離卡、一塊硬盤,將硬盤接口通過添加的隔離卡轉接到主板,網卡也通過該卡引出兩個網絡接口。通過該卡控制客戶端存儲設備,同時選擇相應的網絡接口,達到網絡隔離的效果。
(3)單主板,單硬盤型:客戶端需要增加一塊隔離卡,存儲器通過隔離卡連接到主板,網卡也通過隔離卡引出兩個網絡接口。對硬盤上劃分安全區、非安全區,通過隔離卡控制客戶端存儲設備分時使用安全區和非安全區,同時對相應的網絡接口進行選擇,以實施網絡隔離。
技術原理
網閘實現了內外網的邏輯隔離,在技術特征上,主要表現在網絡模型各層的斷開。
(1)物理層斷開
網閘采用的網絡隔離技術,就是要保證網閘的外部主機和內部主機在任何時候是完全斷開的。但外部主機與固態存儲介質,內部主機與固態存儲介質,在進行數據傳遞的時候,有條件地進行單個連通,但不能同時相連。在實現上,外部主機與固態存儲介質之間、內部主機與固態存儲介質之間均存在一個開關電路。網絡隔離必須保證這兩個開關不會同時閉合,從而保證OSI模型上的物理層的斷開機制。
(2)鏈路層斷開
由于開關的同時閉合可以建立一個完整的數據通信鏈路,因此必須消除數據鏈路的建立,這就是鏈路層斷開技術。任何基于鏈路通信協議的數據交換技術,都無法消除數據鏈路的連接,因此不是網絡隔離技術,如基于以太網的交換技術、串口通信或高速串口通信協議的USB等。
(3)TCP/IP協議隔離
為了消除TCP/IP協議(OSI的3~4層)的漏洞,必須剝離TCP/IP協議。在經過網閘進行數據擺渡時,必須再重建TCP/IP協議。
(4)應用協議隔離
為了消除應用協議(OSI的5~7層)的漏洞,必須剝離應用協議。剝離應用協議后的原始數據,在經過網閘進行數據擺渡時,必須重建應用協議。
功能
網閘就是要解決目前網絡安全存在的下述問題。
(1)對操作系統的依賴,因為操作系統也有漏洞;
(2)對TCP/IP協議的依賴,而TCP/IP協議有漏洞;
(3)解決通信連接的問題,內網和外網直接連接,存在基于通信的攻擊;
(4)應用協議的漏洞,如非法的命令和指令等。
網閘的指導思想與防火墻有下述很大的不同。
(1)防火墻的思路是在保障互聯互通的前提下,盡可能安全;
(2)網閘的思路是在保證必須安全的前提下,盡可能互聯互通,如果不安全則隔離斷開。
網閘的安全配置
(1)網閘產品應有國家相關安全部門的證書。
(2)網閘設置加長口令,網絡管理人員調離或退出本崗位時口令應立即更換。
(3)網閘密碼不得以明文形式出現在紙質材料上,密碼應隱式記錄,記錄材料應存放于保險柜中。
(4)監控配置更改,改動網閘配置時,進行監控。
(5)定期備份配置和日志。
(6)明確責任,維護人員對更改網閘配置的時間、操作方式、原因和權限需要明確,在進行任何更改之前,制定詳細的逆序操作規程。
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