軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)信息安全建設(shè)方案

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摘要：隨著城市軌道交通的高速發(fā)展，各類安全問題也日益突出，其中城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)由于需要處理大量外部接口數(shù)據(jù)，所面臨的安全風險尤為突出。詳細介紹了基于三級等保的信息安全管理體系，并在此基礎(chǔ)上提出了綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息安全建設(shè)的要求及目標，并從技術(shù)方案和管理方案兩個層面入手，詳細闡述了綜合監(jiān)控系統(tǒng)安全防護的設(shè)計及建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；安全防護；三級等保

進入21世紀后，大型城市在城市空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、城市交通擁擠狀況的緩解、城市環(huán)境保護等諸多方面均面臨著不少的挑戰(zhàn)和難題，而城市軌道交通的高速發(fā)展為解決上述問題提供了一條有益的途徑。但與城市軌道交通高速發(fā)展相伴而生的各種安全問題及安全風險也日漸突顯。其中，綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成和互聯(lián)了軌道交通眾多信息化系統(tǒng)，往往面臨較之傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)更為嚴峻的網(wǎng)絡(luò)安全問題。因此對于城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，要從系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、實施、上線、生產(chǎn)、運維到廢棄的整個漫長生命周期的各個階段考慮網(wǎng)絡(luò)安全問題，要在綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的同時，同步做好系統(tǒng)的信息安全建設(shè)工作。

1綜合監(jiān)控信息安全建設(shè)目標

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的信息安全建設(shè)目標，應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的政策法規(guī)、國家標準、行業(yè)成功經(jīng)驗及項目建設(shè)面臨的實際安全風險出發(fā)。綜合上述視角，要真正做到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全，應(yīng)按照《計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則》中相關(guān)要求，將等級保護建設(shè)的思路作為最佳實踐，以組織制度保障結(jié)合有效的技術(shù)措施：建立健全綜合監(jiān)控系統(tǒng)的信息安全管理制度和信息安全管理機構(gòu)，完善信息安全管理體制；建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息安全縱深防御技術(shù)體系，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到內(nèi)部流量行為、再到主機本體的全方位技術(shù)防護措施，提供三級等級保護要求的相應(yīng)軟硬件及完整的信息安全設(shè)計，從而保障綜合監(jiān)控系統(tǒng)平穩(wěn)、安全、高效運行。

2基于三級等保的信息安全管理體系

根據(jù)GB／T22239－2008《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》、GB／T22240－2008《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護定級指南》、GB／T28448－2012《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護測評要求》等相關(guān)標準，將等級保護分為技術(shù)和管理兩大模塊，其中技術(shù)部分包含：網(wǎng)絡(luò)安全、主機安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全及備份恢復(fù)、運維管理共五個方面；管理部分包含：安全管理機構(gòu)、安全管理制度、人員安全管理、系統(tǒng)建設(shè)管理、物理環(huán)境管理五個方面。如圖1所示。信息安全管理以多個子策略構(gòu)成了三層結(jié)構(gòu)的完備體系，采用自頂向下的樹型結(jié)構(gòu)，頂部把握原則方向等宏觀層面，向下逐步過渡到具體措施等微觀層面。在信息安全管理樹型結(jié)構(gòu)中，樹頂代表了信息安全管理體系的最高綱領(lǐng)，是對整個安全管理體系的必要性、基本原則及宏觀策略的闡述，以凝練的語言描述了信息安全在技術(shù)和管理兩個方面的內(nèi)容。樹干部分代表了一系列的管理規(guī)定和技術(shù)規(guī)范，是對最高綱領(lǐng)的分解和進一步闡述，側(cè)重于具體要求的實現(xiàn)方法及途徑，并總結(jié)在技術(shù)和管理方面的共性問題，以更好的指導(dǎo)安全工作；樹根部分代表了操作層面，基于樹頂和樹干的相關(guān)策略要求，在樹根層面要與實際的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用環(huán)境相結(jié)合，以閉環(huán)、動態(tài)作為基本的管理原則，編制具體的細則、流程，具備最直觀的可操作性。

3綜合監(jiān)控安全防護技術(shù)方案設(shè)計

3．1防護總體思路

為滿足綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息安全防護建設(shè)中的若干需求，采用某品牌的工業(yè)防火墻、工業(yè)審計系統(tǒng)、入侵防御系統(tǒng)、工業(yè)漏掃系統(tǒng)、統(tǒng)一運維管理平臺、數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)管平臺系統(tǒng)等硬件設(shè)備及工業(yè)衛(wèi)士軟件產(chǎn)品分別在控制中心、車站、車輛段等節(jié)點及設(shè)備維護系統(tǒng)、仿真測試平臺、培訓(xùn)系統(tǒng)等系統(tǒng)按需部署安全防護措施，達到等保合規(guī)并解決安全隱患的方案效果。根據(jù)需求背景和等保技術(shù)防護思想，通過技術(shù)手段實現(xiàn)的防護主要包含如下幾個層面：1）安全區(qū)域邊界：通過安全設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備合理劃分安全域，實施訪問控制及攻擊防護滿足等保中網(wǎng)絡(luò)安全的部分要求；2）安全通信網(wǎng)絡(luò)：通過旁路監(jiān)聽與智能分析技術(shù)，對系統(tǒng)的控制、采集請求，數(shù)據(jù)庫存取、系統(tǒng)運維等關(guān)鍵行為進行審計，對攻擊及時預(yù)警，滿足等保中網(wǎng)絡(luò)安全部分關(guān)于安全審計的相關(guān)要求；3）安全計算環(huán)境：通過符合工業(yè)特色的終端安全防護軟件對綜合監(jiān)控系統(tǒng)中使用的計算終端進行保護，防止誤中病毒等情況的出現(xiàn)，配合系統(tǒng)自身的安全性有關(guān)設(shè)計，滿足等級保護中關(guān)于主機安全、應(yīng)用安全及數(shù)據(jù)安全的相關(guān)需求；4）安全管理中心：通過綜合的安全管理平臺，實現(xiàn)對安全產(chǎn)品日志的統(tǒng)一采集、分析及主要防護設(shè)備的統(tǒng)一運維，形成綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的安全運營中心，統(tǒng)一維護日常的信息安全防護，對安全事件的應(yīng)急處置、攻擊行為的發(fā)現(xiàn)提供技術(shù)支撐。

3．2安全區(qū)域邊界

（1）控制中心邊界防護在控制中心端，應(yīng)劃分為辦公自動化系統(tǒng)互聯(lián)區(qū)域、線網(wǎng)中心互聯(lián)區(qū)域、培訓(xùn)系統(tǒng)區(qū)域、仿真測試系統(tǒng)區(qū)域、綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)互聯(lián)區(qū)域。根據(jù)所隔離區(qū)域間的流量特征和防護需求，辦公自動化系統(tǒng)系統(tǒng)區(qū)域應(yīng)采用具備訪問控制功能的入侵防御系統(tǒng)進行隔離，其他區(qū)域間采用工業(yè)防火墻進行隔離。具體部署位置為包括：線網(wǎng)中心外部系統(tǒng)與中心綜合監(jiān)控連接處、前置通訊機與中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口處、網(wǎng)管系統(tǒng)交換機上聯(lián)處、仿真測試系統(tǒng)交換機上聯(lián)處，如圖2所示。（2）車站邊界防護在車站端，應(yīng)劃分為綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部區(qū)域和系統(tǒng)互聯(lián)區(qū)域，根據(jù)所隔離區(qū)域間的流量特征和防護需求，區(qū)域間采用工業(yè)防火墻進行隔離，具體部署位置為通訊前置機與監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)之間，如圖3所示。（3）車輛段邊界防護在車輛段，應(yīng)劃分為培訓(xùn)系統(tǒng)安全域、設(shè)備維護系統(tǒng)安全域、綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部區(qū)域和系統(tǒng)互聯(lián)區(qū)域，根據(jù)所隔離區(qū)域間的流量特征和防護需求，區(qū)域間采用工業(yè)防火墻進行隔離，具體部署位置為設(shè)備維護系統(tǒng)交換機上聯(lián)處、培訓(xùn)系統(tǒng)交換機上聯(lián)處、前置通訊機與監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)之間，如圖4所示。

3．3安全通信網(wǎng)絡(luò)

（1）控制中心網(wǎng)絡(luò)風險分析控制中心的安全通信網(wǎng)絡(luò)保障通過工業(yè)審計系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)的部署實現(xiàn)，工業(yè)審計通過旁路模式部署，通過交換機鏡像流量方式獲取數(shù)據(jù)源進行分析，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，工業(yè)審計系統(tǒng)分別部署在控制中心主交換機、軟件測試平臺內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)內(nèi)部，見圖2。其中，部署在控制中心骨干網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)審計采用雙機部署保障對風險的不間斷識別；網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與軟件測試平臺安全域內(nèi)部的工業(yè)審計采用單機部署。此外，數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)通過旁路部署的方式，部署在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)安全域內(nèi)，通過該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫所面臨的風險進行多方位的評估，還可以通過審計功能對數(shù)據(jù)庫所有操作進行審計，提供事后追查機制。（2）車站網(wǎng)絡(luò)風險分析車站的安全通信網(wǎng)絡(luò)保障通過工業(yè)審計系統(tǒng)的部署實現(xiàn)，工業(yè)審計采用旁路模式部署，通過鏡像流量進行分析，采用雙機保障對風險的不間斷識別，見圖3。（3）車輛段網(wǎng)絡(luò)風險分析車輛段的安全通信網(wǎng)絡(luò)保障通過工業(yè)審計系統(tǒng)的部署實現(xiàn)，工業(yè)審計通過旁路模式部署，通過交換機鏡像流量方式獲取數(shù)據(jù)源進行分析，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，工業(yè)審計系統(tǒng)分別部署在車輛段主交換機、培訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)部及設(shè)備維護系統(tǒng)內(nèi)部，見圖4。其中，部署在車輛段主干網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)審計采用雙機部署保障對風險的不間斷識別；設(shè)備維護系統(tǒng)與培訓(xùn)系統(tǒng)安全域內(nèi)部的工業(yè)審計采用單級部署。

3．4安全計算環(huán)境

在控制中心、車輛段及車站對工業(yè)終端及工業(yè)終端承載的應(yīng)用業(yè)務(wù)、核心數(shù)據(jù)的防護通過在終端部署工業(yè)衛(wèi)士軟件實現(xiàn)，需要在控制中心、車輛段、車站的各類工作站、值班站、服務(wù)器上部署工業(yè)衛(wèi)士。工業(yè)衛(wèi)士采用輕量級的軟件“白名單”機制，僅允許運行受信任的PE文件，完善相應(yīng)的加固策略，提升安全級別，有效阻止病毒、木馬等惡意軟件的執(zhí)行和被利用，實現(xiàn)工控主機從啟動、加載、運行等過程全生命周期的安全保障。同時對USB端口等接口進行全面管控，U盤等未授權(quán)設(shè)備無法接入終端計算機，有效防范通過USB接口發(fā)起的高級攻擊。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)機房中設(shè)置了信息安全管理中心，可以利用其對全部信息安全設(shè)備進行整體而全面的管控。

3．5安全管理中心

安全管理中心在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中部署，由工業(yè)監(jiān)管平臺，工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)、統(tǒng)一運維管理平臺等系統(tǒng)組成。其中，工業(yè)監(jiān)管平臺（信息安全管理平臺設(shè)備及軟件）負責對日志的采集分析、對資產(chǎn)、風險的管理，對安全事件的處置分析和對主要安全設(shè)備、軟件的統(tǒng)一運維。工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)通過定期掃描的形式發(fā)掘系統(tǒng)中存在的漏洞、問題。統(tǒng)一運維管理平臺為運維堡壘機系統(tǒng)，對系統(tǒng)的運維操作進行審計和管理。

4結(jié)束語

本文針對綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行了符合等級保護（三級）要求的建設(shè)方案設(shè)計。方案根據(jù)等級保護（三級）的要求設(shè)計了基于綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)生特性的安全防護體系，對控制中心、車站、車輛段、培訓(xùn)中心、網(wǎng)管中心、維護管理系統(tǒng)等從網(wǎng)絡(luò)邊界安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、主機安全及綜合安全運維方面，進行了合理的安全部署設(shè)計和安全服務(wù)咨詢設(shè)想，為今后軌道交通綜合監(jiān)控項目安全防護建設(shè)提供了參考。

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作者：林曉偉 單位：國電南瑞科技股份有限公司