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数字校园一卡通系统网络安全体系设计

2009/7/6/11:31 来源:中国一卡通网

    慧聪教育网随着数字化校同一卡通系统在我国各高等院校和中学的日益普及.系统住传输环节的安全性愈发显得重要,应该说是影响整个系统能否正常工作的重要环节之一。在传统的网络设计和构建中,一般都采用开环结构,这种结构简单、容易实施。但是系统的无差性无从保障。系统的中心控制节点很难掌控系统的运行。而闭环结构就可以很好地避免上述缺点。

    一个典型的网络的闭环结构如下图所示:   

图1闭环网络系统结构

图1闭环网络系统结构

    从控制理论的角度来看。闭环结构提高了网络系统的可靠性,增强了系统的维护性和扩展性,降低了系统的远程运行费用,实现了信息资源的共享。DCCS的信息安全涉及DCCS的安全体系结构、通讯协议的安全性设计、信息加密技术、安全域安全子域等方面的内容。在当前DCCS的网络安全理论的研究大大落后于DCCS的实际应用的情况下,对DCCS安全体系设计的研究是十分有意义的。

    本文将分析DCCS安全体系的设计目标、设计要求和设计原则等问题,并提出自律分散DCCS安全体系的设计方法,同时指出DCCS网络信息安全分体系设计中应进一步研究的问题。

    1.DCCS的信息安全

    1.1基本概念

    DCCS的信息安全包括信息系统的安全、信息数据的安全和信息内容的安全。其核心就是要保障DCCS的所有信息免遭偶然的或者恶意的破坏、更改、泄露和删除。DCCS的信息安全涉及到信息在采集、传递、存储和应用等过程中如何保证完整性、合法性、可靠性、可用性、保密性、真实性和可控性等的相关技术理与理论。

    1.2体系结构

    DCCS的信息、信息载体和信息环境是DCCS信息安全的三大类保护对象。由此构成了DCCS信息安全体系结构。

    信息是指DCCS各节点之间在网上传输的信息.置于信息安全体系结构的内层,既包含实时信息,双包含非实时信息,例如,事故报警信息、系统状态信息、过程参数测量信息、网络控制器控制信息、开关和阀门的位置信息、系统组态信息、系统诊断信息、系统维护信息、系统备份信息、网络调度信息、管理决策信息等;信息载体指信息的承载体,处于信息安全体系结构的中间层,包括物理平台、系统平台、通信平台、网络平台和就用平台,如通信协议、网络协议、应用协议及其软件等;信息环境指DCCS的信息及信息载体所处的环境,处于信息安全体系结构的外层,包括硬环境和软件环境。

    2.DCCS的网络安全

    DCCS网络安全的核心就是要保证信息安全的网络上传输与共享,保证网络系统的安全运行。DCCS中的“网络”泛指广义网络.包括现场总线网络、工业太网和互联网等。

    DCCS的网络安全体系结构包含三个层次:密码安全层、网络安全层和环境安全层:网络安全处于中间层.一方面它需要密码安全层的支持.同时也为密码安全层提供运行环境:环境安全处于外层,为网络安全层.密码安全层提供可靠的设施和管理等安全环境。

    3.DCCS的安全体系设计

    3.1设计目标

    DCCS安全体系设计的目标在一定约束下,尽可能满足用户的安全需求。这里需要解决如下三个基本问题:

    (1)如何根据安全需求制定安全策略,即DCCS的安全分板问题。

    (2)如何将安全需求映射为安全体系,即DCCS的安全设计问题。

    (3)明确安全体系满足安全需求的程序.即DCCS的安全评价问题。

    解决上述问题需要系统化和结构化的设计方法及其辅助工具的支持。

    3.2设计原则

    DCCS安全体系的设计需遵循如下一些设计原则:

    (1)木桶原则。木桶的容积取决于最短一块木板.而DCCS的安全性则取决于最薄弱的环节。

    (2)整体性原则。对DCCS不仅要提供安全防护和检测机制.还应提供应急恢复机制等。

    (3)等级性原则。对DCCS的网络应进行分级,包括对信息保密程度分级、用户操作权限分级、网络安全程度分级、系统实现结构分级(如应用层、网络层、链路层等)。

    (4)有效和实用原则。安全机制不应影响DCCS正常运行.应有效、简单和实用

    (5)动太性原则。安全体系内应尽可能引入可变因素。使安全体系具备良好的动态性。

    (6)失效保护状态原则。网络安全防护系统失效模式应是“失败一安全”型,即一旦防火墙屏蔽子网失效、重启或崩溃.就安全阻断内部网络与外界的连接。

    (7)缺省拒绝状态原则。从安全角度讲.缺省拒绝状态是失败效保护状态。

    (8)设计为本原则。DCCS的安全重在设计,安全性设计应与DCCS的体系结构、通信协议、迭制策略设计相结合,采用同步与并重的原则。

    (9)有的放矢和各取所需原则。根据不同的控制对象.其安全侧重点各不相同,应综合考虑解决方案,提高性行走价格比。

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