第六章 网络安全方案设计原则
在进行网络系统安全方案设计、规划时，应遵循以下原则：
6.1 需求、风险、代价平衡分析的原则
对任一网络，绝对安全难以达到，也不一定是必要的。对一个网络要进行实际的研究(包括任务、性能、结构、可靠性、可维护性等)，并对网络面临的威胁及可能承担的风险进行定性与定量相结合的分析，然后制定规范和措施，确定系统的安全策略。
6.2 综合性、整体性原则
应运用系统工程的观点、方法，分析网络的安全及具体措施。安全措施主要包括：行政法律手段、各种管理制度(人员审查、工作流程、维护保障制度等)以及专业技术措施(访问控制、加密技术、认证技术、攻出检测技术、容错、防病毒等)。一个较好的安全措施往往是多种方法适当综合的应用结果。
计算机网络的各个环节，包括个人(使用、维护、管理)、设备(含设施)、软件(含应用系统)、数据等，在网络安全中的地位和影响作用，也只有从系统整体的角度去看待、分析，才可能得到有效、可行的措施。不同的安全措施其代价、效果对不同网络并不完全相同。计算机网络安全应遵循整体安全性原则，根据确定的安全策略制定出合理的网络体系结构及网络安全体系结构。
6.3 一致性原则
一致性原则主要是指网络安全问题应与整个网络的工作周期(或生命周期)同时存在，制定的安全体系结构必须与网络的安全需求相一致。安全的网络系统设计(包括初步或详细设计)及实施计划、网络验证、验收、运行等，都要有安全的内容及措施。实际上，在网络建设的开始就考虑网络安全对策，比在网络建设好后再考虑安全措施，不但容易，且花费也少得多。
6.4 易操作性原则
安全措施需要人去完成，如果措施过于复杂，对人的要求过高，本身就降低了安全性；其次，措施的采用不能影响系统的正常运行。
6.5 适应性及灵活性原则
安全措施必须能随着网络性能及安全需求的变化而变化，要容易适应、容易修改和升级。
6.6 多重保护原则
任何安全措施都不是绝对安全的，都可能被攻破。但是建立一个多重保护系统，各层保护相互补充，当一层保护被攻破时，其它层保护仍可保护信息的安全。
6.7 可评价性原则
如何预先评价一个安全设计并验证其网络的安全性，这需要通过国家有关网络信息安全测评认证机构的评估来实现。
网络安全是整体的、动态的。网络安全的整体性是指一个安全系统的建立，即包括采用相应的安全设备，又包括相应的管理手段。安全设备不是指单一的某种安全设备，而是指几种安全设备的综合。网络安全的动态性是指，网络安全是随着环境、时间的变化而变化的，在一定环境下是安全的系统，环境发生变化了（如更换了某个机器），原来安全的系统就变的不安全了；在一段时间里安全的系统，时间发生变化了（如今天是安全的系统，可能因为黑客发现了某种系统的漏洞，明天就会变的不安全了），原来的系统就会变的不安全。所以，建立网络安全系统不是一劳永逸的事情。
针对安全体系的特性，我们可以采用"统一规划、分步实施"的原则。具体而言，我们可以先对网络做一个比较全面的安全体系规划，然后，根据我们网络的实际应用状况，先建立一个基础的安全防护体系，保证基本的、应有的安全性。随着今后应用的种类和复杂程度的增加，再在原来基础防护体系之上，建立增强的安全防护体系。
对于政府行业网络安全体系的建立，我们建议采取以上的原则，先对整个网络进行整体的安全规划，然后，根据实际状况建立一个从防护--检测--响应的基础的安全防护体系，提高整个网络基础的安全性，保证应用系统的安全性。
第七章 网络安全体系结构
通过对网络应用的全面了解，按照安全风险、需求分析结果、安全策略以及网络的安全目标。具体的安全控制系统可以从以下几个方面分述: 物理安全、系统安全、网络安全、应用安全、管理安全。
7.1 物理安全
保证计算机信息系统各种设备的物理安全是保障整个网络系统安全的前提。物理安全是保护计算机网络设备、设施以及其它媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故以及人为操作失误或错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。它主要包括三个方面：
7.1.1 环境安全
对系统所在环境的安全保护，如区域保护和灾难保护；（参见国家标准GB50173－93《电子计算机机房设计规范》、国标GB2887－89《计算站场地技术条件》、GB9361－88《计算站场地安全要求》
7.1.2 设备安全
设备安全主要包括设备的防盗、防毁、防电磁信息辐射泄漏、防止线路截获、抗电磁干扰及电源保护等；设备冗余备份；通过严格管理及提高员工的整体安全意识来实现。
7.1.3 媒体安全
包括媒体数据的安全及媒体本身的安全。显然，为保证信息网络系统的物理安全，除在网络规划和场地、环境等要求之外，还要防止系统信息在空间的扩散。计算机系统通过电磁辐射使信息被截获而失密的案例已经很多，在理论和技术支持下的验证工作也证实这种截取距离在几百甚至可达千米的复原显示技术给计算机系统信息的保密工作带来了极大的危害。为了防止系统中的信息在空间上的扩散，通常是在物理上采取一定的防护措施，来减少或干扰扩散出去的空间信号。这对重要的政策、军队、金融机构在兴建信息中心时都将成为首要设置的条件。
正常的防范措施主要在三个方面：
对主机房及重要信息存储、收发部门进行屏蔽处理，即建设一个具有高效屏蔽效能的屏蔽室，用它来安装运行主要设备，以防止磁鼓、磁带与高辐射设备等的信号外泄。为提高屏蔽室的效能，在屏蔽室与外界的各项联系、连接中均要采取相应的隔离措施和设计，如信号线、电话线、空调、消防控制线，以及通风、波导，门的关起等。
对本地网、局域网传输线路传导辐射的抑制，由于电缆传输辐射信息的不可避免性，现均采光缆传输的方式，大多数均在Modem出来的设备用光电转换接口，用光缆接出屏蔽室外进行传输。
对终端设备辐射的防范。终端机尤其是CRT显示器，由于上万伏高压电子流的作用，辐射有极强的信号外泄，但又因终端分散使用不宜集中采用屏蔽室的办法来防止，故现在的要求除在订购设备上尽量选取低辐射产品外，目前主要采取主动式的干扰设备如干扰机来破坏对应信息的窃取，个别重要的首脑或集中的终端也可考虑采用有窗子的装饰性屏蔽室，这种方法虽降低了部份屏蔽效能，但可大大改善工作环境，使人感到在普通机房内一样工作。
7.2 系统安全
7.2.1 网络结构安全
网络结构的安全主要指，网络拓扑结构是否合理；线路是否有冗余；路由是否冗余，防止单点失败等。工行网络在设计时，比较好的考虑了这些因素，可以说网络结构是比较合理的、比较安全的。
7.2.2 操作系统安全
对于操作系统的安全防范可以采取如下策略：尽量采用安全性较高的网络操作系统并进行必要的安全配置、关闭一些起不常用却存在安全隐患的应用、对一些保存有用户信息及其口令的关键文件（如UNIX下：/.rhost、etc/host、passwd、shadow、group等；Windows NT下的LMHOST、SAM等）使用权限进行严格限制；加强口令字的使用（增加口令复杂程度、不要使用与用户身份有关的、容易猜测的信息作为口令），并及时给系统打补丁、系统内部的相互调用不对外公开。
通过配备操作系统安全扫描系统对操作系统进行安全性扫描，发现其中存在的安全漏洞，并有针对性地进行对网络设备重新配置或升级。
7.2.3 应用系统安全
在应用系统安全上，应用服务器尽量不要开放一些没有经常用的协议及协议端口号。如文件服务、电子邮件服务器等应用系统，可以关闭服务器上如HTTP、FTP、TELNET、RLOGIN等服务。还有就是加强登录身份认证。确保用户使用的合法性；并严格限制登录者的操作权限，将其完成的操作限制在最小的范围内。充分利用操作系统和应用系统本身的日志功能，对用户所访问的信息做记录，为事后审查提供依据。
7.3 网络安全
网络安全是整个安全解决方案的关键，从访问控制、通信保密、入侵检测、网络安全扫描系统、防病毒分别描述。
7.3.1 隔离与访问控制
7.3.1.1 严格的管理制度
可制定的制度有：《用户授权实施细则》、《口令字及帐户管理规范》、《权限管理制度》、《安全责任制度》等。
7.3.1.2 划分虚拟子网(VLAN)
内部办公自动化网络根据不同用户安全级别或者根据不同部门的安全需求，利用三层交换机来划分虚拟子网（VLAN），在没有配置路的情况下，不同虚拟子网间是不能够互相访问。通过虚拟子网的划分,能够实较粗略的访问控制。
7.3.1.3 配备防火墙
防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。防火墙通过制定严格的安全策略实现内外网络或内部网络不同信任域之间的隔离与访问控制。并且防火墙可以实现单向或双向控制，对一些高层协议实现较细粒的访问控制。FortiGate产品从网络层到应用层都实现了自由控制。
7.3.2 通信保密
数据的机密性与完整性，主要是为了保护在网上传送的涉及企业秘密的信息，经过配备加密设备，使得在网上传送的数据是密文形式，而不是明文。可以选择以下几种方式：
7.3.2.1 链路层加密
对于连接各涉密网节点的广域网线路，根据线路种类不同可以采用相应的链路级加密设备，以保证各节点涉密网之间交换的数据都是加密传送，以防止非授权用户读懂、篡改传输的数据。
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7.3.2.2 网络层加密
鉴于网络分布较广，网点较多，而且可能采用DDN、FR等多种通讯线路。如果采用多种链路加密设备的设计方案则增加了系统投资费用，同时为系统维护、升级、扩展也带来了相应困难。因此在这种情况下我们建议采用网络层加密设备（VPN），VPN是网络加密机，是实现端至端的加密，即一个网点只需配备一台VPN加密机。根据具体策略，来保护内部敏感信息和企业秘密的机密性、真实性及完整性。
IPsec是在TCP/IP体系中实现网络安全服务的重要措施。而VPN设备正是一种符合IPsec标准的IP协议加密设备。它通过利用跨越不安全的公共网络的线路建立IP安全隧道，能够保护子网间传输信息的机密性、完整性和真实性。经过对VPN的配置，可以让网络内的某些主机通过加密隧道，让另一些主机仍以明文方式传输，以达到安全、传输效率的最佳平衡。一般来说，VPN设备可以一对一和一对多地运行，并具有对数据完整性的保证功能，它安装在被保护网络和路由器之间的位置。设备配置见下图。目前全球大部分厂商的网络安全产品都支持IPsec标准。
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7.3.3 入侵检测
利用防火墙并经过严格配置，可以阻止各种不安全访问通过防火墙，从而降低安全风险。但是，网络安全不可能完全依靠防火墙单一产品来实现，网络安全是个整体的，必须配相应的安全产品，作为防火墙的必要补充。入侵检测系统就是最好的安全产品，入侵检测系统是根据已有的、最新的攻击手段的信息代码对进出网段的所有操作行为进行实时监控、记录，并按制定的策略实行响应（阻断、报警、发送E-mail）。从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。入侵检测系统一般包括控制台和探测器（网络引擎）。控制台用作制定及管理所有探测器（网络引擎）。探测器（网络引擎）用作监听进出网络的访问行为，根据控制台的指令执行相应行为。由于探测器采取的是监听不是过滤数据包，因此，入侵检测系统的应用不会对网络系统性能造成多大影响。
7.3.4 扫描系统
网络扫描系统可以对网络中所有部件（Web站点，防火墙，路由器，TCP/IP及相关协议服务）进行攻击性扫描、分析和评估，发现并报告系统存在的弱点和漏洞，评估安全风险，建议补救措施。
系统扫描系统可以对网络系统中的所有操作系统进行安全性扫描，检测操作系统存在的安全漏洞，并产生报表，以供分析；还会针对具体安全漏洞提出补救措施。
7.3.5 病毒防护
由于在网络环境下，计算机病毒有不可估量的威胁性和破坏力。我们都知道，政府网络系统中使用的操作系统一般均为WINDOWS系统，比较容易感染病毒。因此计算机病毒的防范也是网络安全建设中应该考滤的重要的环节之一。反病毒技术包括预防病毒、检测病毒和杀毒三种技术：
7.3.5.1 预防病毒技术
预防病毒技术通过自身常驻系统内存，优先获得系统的控制权，监视和判断系统中是否有病毒存在，进而阻止计算机病毒进入计算机系统和对系统进行破坏。这类技术有，加密可执行程序、引导区保护、系统监控与读写控制（如防病毒卡等）。
7.3.5.2 检测病毒技术
检测病毒技术是通过对计算机病毒的特征来进行判断的技术（如自身校验、关键字、文件长度的变化等），来确定病毒的类型。
7.3.5.3 杀毒技术
杀毒技术通过对计算机病毒代码的分析，开发出具有删除病毒程序并恢复原文件的软件。反病毒技术的具体实现方法包括对网络中服务器及工作站中的文件及电子邮件等进行频繁地扫描和监测。一旦发现与病毒代码库中相匹配的病毒代码，反病毒程序会采取相应处理措施（清除、更名或删除），防止病毒进入网络进行传播扩散。
7.4 应用安全
7.4.1 内部OA系统中资源共享
严格控制内部员工对网络共享资源的使用。在内部子网中一般不要轻易开放共享目录，否则较容易因为疏忽而在与员工间交换信息时泄漏重要信息。对有经常交换信息需求的用户，在共享时也必须加上必要的口令认证机制，即只有通过口令的认证才允许访问数据。虽然说用户名加口令的机制不是很安全，但对一般用户而言，还是起到一定的安全防护，即使有刻意破解者，只要口令设得复杂些，也得花费相当长的时间。
7.4.2 信息存储
对有涉及企业秘密信息的用户主机，使用者在应用过程中应该做到尽量少开放一些不常用的网络服务。对数据库服务器中的数据库必须做安全备份。通过网络备份系统，可以对数据库进行远程备份存储。
7.5 构建CA体系
针对信息的安全性、完整性、正确性和不可否认性等问题，目前国际上先进的方法是采用信息加密技术、数字签名技术。具体实现的办法是使用数字证书，通过数字证书，把证书持有者的公开密钥（Public Key）与用户的身份信息紧密安全地结合起来，以实现身份确认和不可否认性。签发数字证书的机构即数字证书认证中心（CA，Certification Authority），数字证书认证中心为用户签发数字证书，为用户身份确认提供各种相应的服务。在数字证书中有证书拥有者的甄别名称（DN，Distinguish Name），并且还有其公开密钥，对应于该公开密钥的私有密钥由证书的拥有者持有，这对密钥的作用是用来进行数字签名和验证签名，这样就能够保证通讯双方的真实身份，同时采用数字签名技术还很好地解决了不可否认性的问题。根据机构本身的特点，可以考滤先构建一个本系统内部的CA系统，即所有的证书只能限定在本系统内部使用有效。随着不断发展及需求情况下，可以对CA系统进行扩充与国家级CA系统互联，实现不同企业间的交叉认证。
7.6 安全管理
7.6.1 制定健全的安全管理体制
制定健全的安全管理体制将是网络安全得以实现的重要保证。各政府机关单位可以根据自身的实际情况，制定如安全操作流程、安全事故的奖罚制度以及对任命安全管理人员的考查等。
7.6.2 构建安全管理平台
构建安全管理平台将会降彽很多因为无意的人为因素而造成的风险。构建安全管理平台从技术上如，组成安全管理子网，安装集中统一的安全管理软件，如病毒软件管理系统、网络设备管理系统以及网络安全设备统管理软件。通过安全管理平台实现全网的安全管理。
7.6.3增强人员的安全防范意识
政府机关单位应该经常对单位员工进行网络安全防范意识的培训，全面提高员工的整体网络安全防范意识。
IT168信息化专家委员会 贾永年点评：
北京神州泰岳计算机技术有限责任公司提供的政府网络安全解决方案抓住了网络安全问题的动态性和艰巨性，从而提供了一个可供用户选择的符合当前技术状态的先进方案。该方案主要有下列特点：
1、方案的总体设计思路是很正确的。通过对网络安全风险分析、对用户的需求调查，抓住影响网络安全的诸多因素，提出了可供用户选择的网络安全体系结构。
2、设计者在了解用户对网络安全的特殊性要求之后，则在网络安全体系结构中采用了综合处理技术，通过在物理层、链路层、网络层、应用层和系统级以及管理等多层面上，采取多技术途径与综合考虑的手段，来到达网络安全工作的最终目的。也就是说通过层层把关的办法实现信息的安全传输、安全处理与安全管理。首先在物理层面从机房、设备、信息入/出口端防止信息外泄入手；接着对网络传输上重点采取访问控制、划分子网、设防火墙，信息传输通路上采用加密技术，系统内部采取入侵捡测、对系统与网络的扫描手段以发现漏洞，并对病毒进行防护等综合技术手段，确保信息正确接收（或发送）；信息到达应用层后又采取许多确保信息安全处理的技术；除技术层面外还对管理方面进行了针对性设计。通过在各层面上采取的技术与管理相结合的综合处理办法来实现网络的安全工作。应该说这些技术手段对网络安全和信息安全都是行之有效的。
3、设计者完全站在用户的立场上，方案中许多想法都是为用户着想的。网络安全设计原则中的需求、风险、价格平衡原则，综合性、整体性原则，易操作性和多重保护等都是为用户长远和现在考虑的；方案中对各种技术进行了通俗的解释，有利于用户对计算机、网络的理解；方案中提出了几种可选的技术途径，并指出利弊，供用户选择；提出建立管理制度也是为了确保用户用好、管好网络系统，使其发挥应有作用。
该方案中最后看到的是一个网络安全体系结构或结构的框架。如能在不影响用户利益（如保密要求许可）的前提下，提供应用情况或实施方案则更好，那就更有说服力了。
专家介绍
贾永年 IT168专家委员会顾问委员、中电集团15所联合中心副总工。著有《计算机在测控网中的应用》《测控计算机与监控显示系统》（国防工业出版社）等著作。
