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网络隔离中的常见数据交换方式

2010-09-20 来源:广东群英网络有限公司 点击次数:

 

一、背景

网络隔离是很多专用网络的没有办法的办法,网络上承载专用的业务,其安全性一定要得到保障,然而网络的建设就是为了互通的,没有数据的共享,网络的作用也缩水了不少,因此网络隔离与数据共享交换本身就是天生的一对矛盾,如何解决好网络的安全,又方便地实现数据的交换是很多网络安全技术人员在一直探索的。

网络要隔离的原因很多,通常说的有下面两点:

1、涉密的网络与低密级的网络互联是不安全的,尤其来自不可控制网络上的入侵与攻击是无法定位管理的。互联网是世界级的网络,也是安全上难以控制的网络,又要连通提供公共业务服务,又要防护各种攻击与*。要有隔离,还要数据交换是各企业、政府等网络建设的首先面对的问题。

2、安全防护技术永远落后于攻击技术,先有了矛,可以刺伤敌人,才有了盾,可以防护被敌人刺伤。攻击技术不断变化升级,门槛降低、漏洞出现周期变短、*传播技术成了木马的运载工具...而防护技术好象总是打不完的补丁,目前互联网上的"黑客"已经产业化,有些象网络上的"黑社会",虽然有时也做些杀富济贫的"义举",但为了生存,不断专研新型攻击技术也是必然的。在一种新型的攻击出现后,防护技术要迟后一段时间才有应对的办法,这也是网络安全界的目前现状。

因此网络隔离就是先把网络与非安全区域划开,当然最好的方式就是在城市周围挖的护城河,然后再建几个可以控制的"吊桥",保持与城外的互通。数据交换技术的发展就是研究"桥"上的防护技术。

关于隔离与数据交换,启明星辰公司有比较的安全策略研究,总结起来有下面几种安全策略:

修桥策略:业务协议直接通过,数据不重组,对速度影响小,安全性弱

◆防火墙FW:网络层的过滤

◆多重安全网关:从网络层到应用层的过滤,多重关卡策略

渡船策略:业务协议不直接通过,数据要重组,安全性好

◆网闸:协议落地,安全检测依赖于现有的安全技术

◆交换网络:建立交换缓冲区,采用防护、监控与审计多方位的安全防护

人工策略:不做物理连接,人工用移动介质交换数据,安全性最好。

二、数据交换技术

1、防火墙

防火墙是最常用的网络隔离手段,主要是通过网络的路由控制,也就是访问控制列表(ACL)技术,网络是一种包交换技术,数据包是通过路由交换到达目的地的,所以控制了路由,就能控制通讯的线路,控制了数据包的流向,早期的网络安全控制方面基本上是防火墙。国内影响较大的厂商有天融信、启明星辰、联想网御等。

但是,防火墙有一个很显著的缺点:就是防火墙只能做网络四层以下的控制,对于应用层内的*、蠕虫都没有办法。对于安全要求初级的隔离是可以的,但对于需要深层次的网络隔离就显得不足了。

值得一提的是防火墙中的NAT技术,地址翻译可以隐藏内网的IP地址,很多人把它当作一种安全的防护,认为没有路由就是足够安全的。地址翻译其实是代理服务器技术的一种,不让业务访问直接通过是在安全上前进了一步,但目前应用层的绕过NAT技术很普遍,隐藏地址只是相对的。目前很多攻击技术是针对防火墙的,尤其防火墙对于应用层没有控制,方便了木马的进入,进入到内网的木马看到的是内网地址,直接报告给外网的攻击者,NAT的安全作用就不大了。

2、多重安全网关(也称新一代防火墙)

防火墙是在"桥"上架设的一道关卡,只能做到类似"护照"的检查,多重安全网关的方法就是架设多道关卡,有检查行李的、有检查人的。多重安全网关也有一个统一的名字:UTM(统一威胁管理)。设计成一个设备,还是多个设备只是设备本身处理能力的不同,重要的是进行从网络层到应用层的全面检查。国内推出UTM的厂家很多,如天融信、启明星辰等。

多重安全网关的检查分几个层次:

FW:网络层的ACL

IPS:防入侵行为

AV:防*入侵

可扩充功能:自身防DOS攻击、内容过滤、流量整形...

防火墙与多重安全网关都是"架桥"的策略,主要是采用安全检查的方式,对应用的协议不做更改,所以速度快,流量大,可以过"汽车"业务,从客户应用上来看,没有不同。

3、网闸

网闸的设计是"代理+摆渡"。不在河上架桥,可以设摆渡船,摆渡船不直接连接两岸,安全性当然要比桥好,即使是攻击,也不可能一下就进入,在船上总要受到管理者的各种控制。另外,网闸的功能有代理,这个代理不只是协议代理,而是数据的"拆卸",把数据还原成原始的面貌,拆除各种通讯协议添加的"包头包尾",很多攻击是通过对数据的拆装来隐藏自己的,没有了这些"通讯外衣",攻击者就很难藏身了。

网闸的安全理念是:

网络隔离---"过河用船不用桥":用"摆渡方式"来隔离网络

协议隔离---"禁止采用集装箱运输":通讯协议落地,用专用协议或存储等方式阻断通讯协议的连接,用代理方式支持上层业务

按国家安全要求是需要涉密网络与非涉密网络互联的时候,要采用网闸隔离,若非涉密网络与互联网连通时,采用单向网闸,若非涉密网络与互联网不连通时,采用双向网闸。

4、交换网络

交换网络的模型来源于银行系统的Clark-WilsON模型,主要是通过业务代理与双人审计的思路保护数据的完整性。交换网络是在两个隔离的网络之间建立一个数据交换区域,负责业务数据交换(单向或双向)。交换网络的两端可以采用多重网关,也可以采用网闸。在交换网络内部采用监控、审计等安全技术,整体上形成一个立体的交换网安全防护体系。

交换网络的核心也是业务代理,客户业务要经过接入缓冲区的申请代理,到业务缓冲区的业务代理,才能进入生产网络。

网闸与交换网络技术都是采用渡船策略,延长数据通讯"里程",增加安全保障措施。

三、数据交换技术的比较

不同的业务网络根据自己的安全需求,选择不同的数据交换技术,主要是看数据交换的量大小、实时性要求、业务服务方式的要求。