基于業(yè)務(wù)流程的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防御體系研究.pdf

1、2003年以來，金融證券行業(yè)進(jìn)行了大規(guī)模集中式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)流程重組，已經(jīng)完全進(jìn)入了“數(shù)據(jù)大集中”時代，安全風(fēng)險凸顯，安全事故將導(dǎo)致更大的經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)影響。不僅如此，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被惡意入侵的機(jī)會越來越多，加上難以避免的網(wǎng)絡(luò)自身故障，面臨著數(shù)據(jù)丟失、主機(jī)宕機(jī)、傳輸中斷、網(wǎng)絡(luò)癱瘓等引發(fā)的業(yè)務(wù)中斷，風(fēng)險與日俱增。因此，對業(yè)務(wù)流程的可靠性和連續(xù)性提出了更高的要求。 傳統(tǒng)的由網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)等組成的以被動策

2、略為主的安全防御體系，是以威脅特征碼的積累并依賴機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練達(dá)到防御的目的，沒有從企業(yè)業(yè)務(wù)流程、操作系統(tǒng)和計算機(jī)主機(jī)源頭進(jìn)行強(qiáng)化保護(hù)，這種防御體系不足以增強(qiáng)業(yè)務(wù)流程的安全保障能力。本文根據(jù)免疫學(xué)原理，借鑒“自體(Self)”、“非自體(Nonself)”概念，提出了“自體保護(hù)、拒絕非自體”的增強(qiáng)自身免疫力的安全防御理念，通過本文提出的元網(wǎng)絡(luò)方法作為具體業(yè)務(wù)流程網(wǎng)絡(luò)的抽象描述和結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了OA 網(wǎng)絡(luò)、交易網(wǎng)絡(luò)、容災(zāi)網(wǎng)絡(luò)以及周邊網(wǎng)絡(luò)

3、的規(guī)劃設(shè)計；通過保護(hù)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)、業(yè)務(wù)應(yīng)用程序及其通信連接達(dá)到了業(yè)務(wù)運(yùn)行的可靠性和連續(xù)性的目標(biāo)，并構(gòu)成了完整的、基于業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)絡(luò)安全防御體系(Network SecuritySystem on Business Process，BPNSS)。BPNSS 是由兩部分構(gòu)成的，一部分是業(yè)務(wù)流程網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計，一部分是軟件系統(tǒng)。 根據(jù)自體保護(hù)的安全理念，結(jié)合傳統(tǒng)的PPDR（即保護(hù)Protection、阻止Prevention、檢

4、測Detection、響應(yīng)Response）安全模型，本文構(gòu)建了一個新的動態(tài)免疫安全模型MPR-RPDRR(即管理策略/風(fēng)險分析Management Policy/Risk Analysis、需求/保護(hù)Request/Protection、檢測Detection、響應(yīng)Response和恢復(fù)Restore)，并給出了該模型的形式化描述，為BPNSS軟件系統(tǒng)的功能設(shè)計提供了理論上的指導(dǎo)。根據(jù)MPR-RPDRR中描述的安全信任域的劃分，提出了

5、元網(wǎng)絡(luò)的概念，對元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了形式化的描述，討論了元網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)計規(guī)則，從理論上很好地印證了實(shí)際網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中辦公網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)分離的思想，為BPNSS的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計提供了理論上的依據(jù)。 BPNSS軟件系統(tǒng)是由進(jìn)程攔截模塊(驗(yàn)證程序完整性，在程序執(zhí)行前予以認(rèn)證)、進(jìn)程保護(hù)模塊(驗(yàn)證進(jìn)程合法性)、封包過濾模塊(驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)連接合法性)、系統(tǒng)監(jiān)視模塊(監(jiān)視關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)、進(jìn)程)、系統(tǒng)恢復(fù)模塊、安全管理中心(SecurityManageme

6、nt Center，SMC)等六個部分組成的。其中，SMC的策略組成部分主要有自體程序特征碼、自體進(jìn)程保護(hù)碼、封包過濾規(guī)則、系統(tǒng)監(jiān)視對象定義和系統(tǒng)恢復(fù)規(guī)則等，而策略是由管理者根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行自定義，因?yàn)樽泽w保護(hù)不需要經(jīng)過訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，只需對業(yè)務(wù)流程所涉及的實(shí)體進(jìn)行一次性定義即可，因此，管理簡單，維護(hù)成本低廉。另外，SMC 與各功能模塊的消息傳遞和協(xié)作，采用基于UDP的自定義協(xié)議SUDP，相對于TCP協(xié)議而言，可以很好地穿透NAT，速