物理隔离与数据交换-网闸原理与误区.docVIP

一、什么是网闸 　　网闸技术的需求来自内网与外网数据互通的要求，比如政府的电子政务是对公众服务，与互联网连通，而内网的政府办公网络，由于必威体育官网网址的要求，内网若与网连通，则面临来自公网的各种威胁。安全专家给出的建议是：由于目前的安全技术，无论防火墙、UTM等防护系统都不能保证攻击的一定阻断，入侵检测等监控系统也不能保证入侵行为完全捕获，所以最安全的方式就是物理的分开，所以在公安部的技术要求中，要求电子政务的内、外网络之间“物理隔离”。没有连接，来自外网对内网的攻击就无从谈起。 　　但是，网络的物理隔离，给数据的通讯带来很多不便，比如工作人员出差只能接入互联网，要取得内网的文件就没有办法，只能让办公室的人把文件放在外网上。另外，内网办公系统需要从外网提供的统计数据，由于服务隔离，数据的获取也很困难。因此，随着网络业务的日益成熟，数据交换的需求提议强烈。 　　最初的解决办法就是人工的“传递”，用U盘或光盘在内外网之间倒换数据。随着业务的增多，数据量的扩大，人工的方式显然成为很多业务的瓶颈，在内、外网之间建立一个既符合“物理隔离”安全要求，又能进行数据交换的设备或解决方案，这就诞生了网闸技术。 　　网闸实现的是个安全的概念，与防火墙等网络安全设备不同的地方是他阻断通讯的连接，只完成数据的交换，没有业务的连接，攻击就没有了载体，如同网络的“物理隔离”。网闸其实就是模拟人工数据倒换，利用中间数据倒换区，分时地与内外网连接，但一个时刻只与一个网络连接，保持“物理的分离”，实现数据的倒换。这就象从前长江上的摆渡船，既没有“物理的连接”大桥，也实现了货物的交换。 　　其实，除了电子政务内外网的交换需求，其他各种涉密网络与公用网络的互联都有这种需求，比如：广电的编播网和互联网、电力的控制网与办公网、海关的运行网和报关查询网络、银行的业务网与网上银行网络等等。 　　二、网闸的实现原理 　　网闸是实现两个相互业务隔离的网络之间的数据交换，通用的网闸模型设计一般分三个基本部分： 　　内网处理单元 　　外网处理单元 　　隔离与交换控制控制单元 　　三个单元都要求其软件的操作系统是安全的，也就是采用非通用的操作系统，或改造后的专用操作系统。一般为Unix BSD或Linux的变种版本，或者其他是嵌入式操作系统VxWorks等，但都要对底层不需要的协议、服务删除，使用的协议优化改造，增加安全特性，同时提高效率。 　　 　　内网处理单元：包括内网接口单元与内网数据缓冲区。接口部分负责与内网的连接，并终止内网用户的网络连接，对数据进行病毒检测、防火墙、入侵防护等安全检测后剥离出“纯数据”，作好交换的准备，也完成来自内网对用户身份的确认，确保数据的安全通道;数据缓冲区是存放并调度剥离后的数据，负责与隔离交换单元的数据交换。 　　外网处理单元：与内网处理单元功能相同，但处理的是外网连接。 　　隔离与交换控制单元：是网闸隔离控制的摆渡控制，控制交换通道的开启与关闭。控制单元中包含一个数据交换区，就是数据交换中的摆渡船。对交换通道的控制的方式目前有两种技术，摆渡开关与通道控制。摆渡开关是电子倒换开关，让数据交换区与内外网在任意时刻的不同时连接，形成空间间隔GAP，实现物理隔离。通道方式是在内外网之间改变通讯模式，中断了内外网的直接连接，采用私密的通讯手段形成内外网的物理隔离。该单元中有一个数据交换区，作为交换数据的中转。 在内外网处理单元中，接口处理与数据缓冲之间的通道，称内部通道1，缓冲区与交换区之间的通道，称内部通道2。对内部通道的开关控制，就可以形成内外网的隔离。模型中的用中间的数据交换区摆渡数据，称为三区模型;摆渡时，交换区的总线分别与内、外网缓冲区连接，也就是内部通道2的控制，完成数据交换。还有一种方式是取消数据交换区，分别交互控制内部通道1与内部通道2，形成二区模型。 　　二区模型的数据摆渡分两次：先是连接内、外网数据缓冲区的内部通道2断开，内部通道1连接，内外网接口单元将要交换的数据接收过来，存在各自的缓冲区中，完成一次摆渡。然后内部通道1断开，内部通道2连接，内外网的数据缓冲区与各自的接口单元断开后，两个缓冲区连接，分别把要交换的数据交换到对方的缓冲区中，完成数据的二次摆渡。 　　 　　内部通道一般也采用非通用网络的通讯连接，让来自两端的可能攻击终止于接口单元，从而增强网闸的隔离效果。所以内部通道一般选用网络、SCSI、IDE、USB、PCI等方式。 　　网闸设计的目的，是隔离内外网业务连接的前提下，实现安全的数据交换。也就是安全专家描述的：协议落地，数据交换。 　　三、隔离概念的变化 　　严格地讲，物理隔离因该没有物理通讯连接，也包括无线通讯，消除了通讯的可能，入侵就没有了载体，但同时数据交换也成了难题。 　　网闸在发展过程中，对隔离的定义也经历了几个过程