钢骨混凝土T形截面柱节点抗震性能研究.pdf

2 0 1 0年 6月 第4 6卷第6期 铁 道 通 信 信 号 RAI L WAY S I GN AL U N G C0 MMUN I C AT I ON J u me 2 0 l O Vo L 46 No 6 铁路列车调度指挥系统网络安全技术研究 孙啸轩 应志鹏 摘要 ：研究依据铁道部运输局基础部编写的 ( T D C S C T C信息安全防御体 系技术方案，按照 铁路列车调度指挥系统信息安全保障体系实际需要， 根据 自身的实际经验，并借鉴国内外先进网 络安全技术与经验 ，对全路 T D C S C T C网络安全体 系进行统一设计与开发 的部分 实施 细节进行 研究 ，并提 出了修改建议 。 关键词 ：网络安全 ；云安全；虚拟化 Abs t r a c t ： Ba s e d o n t h e t e c h n i c a l s o l u t i o n o f“ TDCS CTC i n f o r ma t i o n s e c u rit y d e f e n s e s y s t e m ” b y t h e i n f r a s t r u c t u r e d e pa r t me n t o f t he Mi n i s t r y o f Ra i l wa y s，o ur r e s e a r c h wa s ma de a c c o r d i n g t o t h e a c t u a l n e e d s o f t r a i n d i s p a t c hi ng s y s t e m o f i nfo r ma t i o n s e c u rit y p r o t e c t i o n s y s t e m a n d t h e e x p e rie n c e i n a c t u al wo r kW e p r o po s e s o l n e v a l u a b l e a d v i c e f o r mo d i f y i n g p a r t s o f i mp l e me n t a t i o n d e t a i l s i n d e s i g n i ng a n d d e v e l o p i n g TDCS CTC Ne t wo r k Se c u rit y S y s t e m i n a n u n i fi e d ma n n e r ，wh i c h a s s i mi l a t e d a d v a n c e d n e t wo r k s e c u rit y t e c h n o l o g y a t h o me a n d a b r o a d Ke y wo r ds： Ne t wo r k s e c urit y；Cl o u d s e c u rit y；Vi rtu a l i z a t i o n 铁路列车调度指挥 系统 ( T D C S C T C)是一个 覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统 ， 按铁道部 中心 、铁路局中心和车站基层网三层架构 建设组成。经过多年 的建设 ，系统网络已经覆盖了 全路 1 8个铁路局和 5 0 0 0多个车站 ，成为铁路各级 北京邮电大学网络工程学院学生，1 0 0 8 7 6 北京 料中国铁道科学研究院通信信号研究所 副研究员，1 0 0 0 8 1 北京 收稿日期： 2 0 1 0 - 0 3 - 0 9 运输调度对列车运行实现透明指挥 、实时调整 、集 中控制的重要工具。在系统的建设过程中，为了保 障专用网络的实时性 、稳定性与安全性 ，已部署了 防火墙 、防病毒等基本网络安全装备。但从整体上 看 ，目前的网络安全建设仍处于起步阶段，与公安 部等 国家相关单位要求的信息安全等级有较大差 距，存在缺乏网络安全集中管理机制，身份鉴别机 制不统一 ，检测攻击事件手段匮乏，缺乏审计手段 等诸多问题。 6 现场运用情 况 Y D系列综合防雷配电盘从 2 0 0 6年起 ，先后在 成都局管内川 、黔 、渝干线铁路以及 山西、宁夏等 地方铁路等 5 0 0余个车站信号机械室安装运用 ，不 仅安全可靠 、使用状态 良好 ，而且对结合部的管理 也做到分工明确、管理到位 ，达到设计要求 ，受到 现场使用部门的广泛好评 。特别是能满足 目前高速 铁路的大量建设投入 ，信号设备更可靠、安全运用 的需要 。 需要提醒的是在大修改造中，把电源防雷箱当 配电箱 ( 盘 )来使用是不妥 当的。这首先是 因为 电源防雷箱没有 经过国家权威 机构的强制检验认 - - - 4 4 - 证 ，只是通过铁道部有关部门对防雷模块的检验认 证 ；其次是在防雷箱内只增加了 1对空气开关就充 当配电箱 ，而且采用统一容量规格 ，而不是根据配 电设施要求 ，以信号设备负载大小来配置开关容 量 ；最后是空气开关的问题。空气开关在电源通断 时易造成误动 ，不能对由于感性负载引起的反 电势 脉峰进行有效地抑制 ，此外 ，将接线直接接在空气 开关上的方法也不可取 ，会造成接触可靠性差 ，由 于空气开关的口径有限 ，还不能满足电力改造后普 遍线径 在 2 5 m m 的线径要 求，因此 除非特殊要 求 ，电源防雷箱切不可当做配电箱 ( 盘)来使用 。 ( 责任编辑：温志红) RAI LWAY SI GNALLI NG COMMUNI CATI ON Vo 1 46 No 6 2 01 0 为了应对这些 网络安全 问题 ，2 0 0 9年 l O月 ， 在铁道部运输局的统一指导下 ，联合各主要 T D C S C T C生产厂家和网络安全公司的技术人员 ，按照列 车调度指挥系统 ( T D C S C T C)信息安全保障体系 实际需要 ，以 G B T 2 2 2 3 9 - 2 0 0 8 信 息系统安全等 级保护基本要求 为 主要依据 ，按 照构建纵深 的 防御体 系，采取互补的安全措施 ，保证一致的安全 强度 ，以及进行统一的安全管理等总体原则 ，对全 路 T D C S C T C网络安全体 系进行统一设计与开发 ， 并在借鉴 国内外先进 网络安全技术 与经验的前提 下 ，编写了 T D C S C T C信息安全防御体 系技术方 案 。现对该方案进行总体介绍 ，并根据国内外 已 成功实施的实际案例 ，结合先进网络安全技术 ，对 部分实施细节提出修改建议 。 1 总体 方案 1 1 T D CS C T C网络安全总体设计与规划 根据 T D C S C T C使 用现状分 析 ，系统可 能面 临的安全威胁和风险包括 ：各类移动外设的随意接 入；网络病毒的传播 ；利用端 口扫描 、拒绝服务攻 击和地址欺骗等恶意攻击手段，造成系统重要端 口 信息泄露、恶意消耗网络带宽资源、核心服务器数 据泄露等。 为了应对以上各类网络安全威胁 ，需要从技术 层面 ( 物理安 全、网络安 全、系统 安全、应用 安 全)和管理层面 ( 组织 、制度 、运维 )对系统进 行分析和设计 ，建立 T D C S C T C整体 的安全保 障 和具体的安全措施框架 。 1 整体 安 全保 障框 架 。建立 统 一 的 T D C S C T C信息安全防御体系 ，首先要从整体保障框架设 计人手 ，确认 T D C S C T C保护范 围、确立安全 措 施之间的关系 ，建立合 理的整体安全保 障框 架结 构。这一框架也 是制定具体 T D C S C T C等级保 护 方案的重要指导。 T D C S C T C信息安全保障涉及技术和管理 2个 相互紧密关联的要素，系统安全保障不能够从单个 环节 、单一层面上来解决 ，必须是全方位地 、多层 次地进行。T D C S C T C网络安全纵深防御体系覆盖 计算环境 、网络边界 、网络系统等各个层面 ，需采 用鉴别、控制 、检测 、审计 等多种安全措 施和手 段 ，对 T D C S C T C进行 动态 的、综合 的保 护 ，在 非法人员破坏了某个保护措施 ，或某一安全系统发 生故障的情况下 ，其他保护措施仍然有效达到保证 系统安全 、稳定运行的 目的。 2 安全措施体 系框架。该框架是依据整体安 全保障框架进行设计 ，包括安全技术措施和安全管 理措施 2大部分 。安全技术措施包括安全防护系统 ( 局域计算环境保护 、边界 防护、网络系统保护) 、 安全管理中心 ( S O C )和安全运维系统 ，通过三者 相互补充 ，不断完善与改进各项具体安全措施 ，应 对最新 的安 全威胁 ，保证 T D C S C T C长期 、稳定 运行。 根据系统实 际需求及国家等级保护 四级标准 ， 安全管理措施分别为 ：建立防火墙系统 ，安全隔离 与信息交换系统 ( 网闸) ，网络防病毒系统 ，接人 安全控制系统 ，身份认证及访问控制系统 ，入侵检 测系统，漏洞扫描系统、终端安全管理系统等。 3 统一安全 策略。T D C S C T C总体安全策略 包括建设全路统一 的 T D C S C T C信息安全 防御体 系；遵循国家等级保护相关法规和标准 ；管理与技 术并重 ，互为支撑 ，互为补充 ，相互协同，形成有 效的整体安全体系。 为实现总体安全策略的建设 目标 ，T D C S C T C 统一安全防御体系不仅要对各个安全机制的策略进 行分析 ，还应该通过统一的安全管理 中心来实现安 全产 品策略的实 际配置 ，避免发生人 为配置错误 ， 导致安全系统保护能力下降，甚至影响业务正常应 用 ，应通过安全管理中心 ( S O C )实现网络安全各 系统 以下层面的统一安全策略。 1 2 T DC S CT C网络安全实施方案 该方案主要依靠技术层面的网络安全和主机安 全的风险防范及控 制，并且 配合相应 的运维手段 ， 从而最终实现四级安全系统的要求。 1 建立各类安全保护系统 。包括防火墙系统 、 安全隔离与信息交换系统 ( 网闸) 、接入安全控制 系统等。此外 ，局域计算环境保护系统 ，包括身份 认证及访 问控制系统、网络防病毒系统、漏洞扫描 系统 、入侵检测系统、终端安全管理系统。网络安 全保护系统的建立 ，是要达到重点防御 目的。 2 建立安全集中管理 中心。传统 的安全管理 方式是将分散在 各 T D C S C T C中心、不 同种类 的 安全防护系统 ，分别进行管理 ，容易产生安全事件 管理分散 、设 备监测手段落后 、安全策略难 以统 一 、安全响应不及时等问题 ，仅依靠安全管理制度 更无法满足 T D C S C T C信 息安全 防御体 系整体先 一 4 一 铁道通信信号2 0 1 0 年第4 6卷第6期 进性的要求。同时依据国家等级保护技术标准 ，对 四级信息系统要建设统一的安全管理中心 ( S O C ) 。 T D C S C T C安全管理 中心将安全技术 与安全管 理有机结合，有效衔接运维人员与各类安全设备。 在统一的安全管理中心界面下 ，对各类安全事件进 行集 中的收集 、分析与报警，将不同位置、不同的 安全产 品进 行集 中的监测 管理 ，得到 T D C S C T C 整体的安全状况 ，并形成相应的安全决策 ，使运维 人员可以及时响应与处理安全事件，实现统一、实 时的安全事件监测 ，统一报警 、统一配置与响应 ， 以及统一审计，从技术和管理 2个层面最大限度地 保障网络安全 ，实现对网络安全保障能力的可持续 性管理。 3 建立安全运维系统。信息安全防御体 系的 构建应该是安全保护技术、安全管理中心和安全运 维系统 的有机结合 ，三者缺一不可。为 了实现对 T D C S C T C的多层保护，达到防御保障的 目标 ，必 须建立规范 化 的安全 运维 体系 ，防止 T D C S C T C 因安全设备故障而遭受 攻击 ，防范安全事件 的发 生 ，提高 T D C S C T C安全 事件 的响应 能力 ，并在 安全事件发生时 ，尽量减少其产生 的影响。 T D C S C T C安全运 维体 系应 包括 ：安 全升 级 ，包括防病毒系统升级 、漏洞评估系统升级、安 全系统版本升级 ；安 全监控 ，包括安全事件监 控、安全设备监控、安全设备履历管理；安全完 善 ，保证系统的平稳过渡 ；安全响应 ，包括实时 安全响应 、特殊安全响应 ；安全培训 ，保证维护 人员管理水平的提高。 2 修改建议 2 1 建议考虑利用云安全技术 云安全 ( C l o u d S e c u r i t y )是网络时代信息安全 的最新体现 ，它融合 了并行处理、网格计算 、未知 病毒行为判断等新兴技术和概念 ，通过网状 的大量 客户端对 网络中软件行为的异常监测 ，获取互联网 中木马、恶意程序的最新信息，推送到 S e r v e r 端进 行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分 发到每一个 客户端 ，是 P 2 P技术、网格技术 、云 计算技术等分布式计算技术混合发展 、自然演化的 结果 。 原有 方案未 改变 T D C S C T C的部、局 、车站 的三层架构模 式 ，三重机构 系统配 置强弱差距较 4 6 大 ，在安全维护上各 自为战 ，存在系统短板。建议 使用云 安 全技 术 ，不考 虑 系统 实 际 层次 ，利 用 T D C S C T C现已存在的海量客户端群体 ，按照开放 系统的模式 ，通过扁平化的服务体系实现系统的网 络安全维护。 2 2 建议考虑运用虚拟化技术 虚拟化是一个广义的术语 ，是指计算元件在虚 拟的基础上而不是真实的基础上运行。这种把有限 的固定资源根据不同需求进行重新规划 的技术就叫 做虚拟化技术 ，它为数据 、计算能力 、存储资源以 及其他资源提供 了一个逻辑视图 ，而不是物理视 图。不同于多任务以及超线程技术 ，虚拟化技术可 以同时运行多个操作系统 ，而且每一个操作系统中 都有多个程序运行 ，每一个操作系统都运行在一个 虚拟的 C P U或者是虚拟主机上 。 现有系统 的网络安全威胁绝对无法完全避免 。 必须考虑大量易于部署的后备生产 系统。考 虑到 T D C S C T C现有空 间、人员 、经 费等方面 的限制 ， 建议 系统在部分核心模块 ( 数据库服务器 、通信 服务器 、应用服 务器 )使用虚拟化配置 ，封装传 统应用程序环境 ，针对应用和访 问量灵活部署 ，实 现业务的连续不问断运行 ，提高系统工作效率 ，通 过一体化管理 的基础架构简化管理的复杂性 ，提高 系统的总体可用性 。 3 结束语 上述研究 的效果已在模拟环境 中得到了验证 ， 考虑了铁路列车调度指挥系统信息安全保障体系实 际需求 ，以人为本 ，注重新技术、策略和管理的双 向结合 ，可以保障信息化进程的顺利进行 ，减少 了 用于信息安全处理 的资源 ，切实提高了铁路运输信 息安全保障能力。 参考文献 1 T D C S C T C信息安全防御体系技术方案 ( 建议稿 ) s 铁道部 运输局 ， 2 0 0 9 2 G B T 2 2 2 3 9 - 2 0 0 8 信息系统安全等级保护基本要求 S 2 0 0 8 3 铁道部运输局 铁路列车调度指挥系统 M 北京： 中国铁道出版社 ， 2 0 0 6 ， 4 4 王鹏 走近云计算 M 北京： 人民邮电出版社， 2 0 0 9 ， 6 ( 责任编辑 ：温志红)