管理信息系统安全方案详解

管理信息系统安全方案详解随着企业信息化建设的进一步发展和完善，安全问题也日益引起人们的关注。本文通过开发和管理石烟管理信息系统的经验，提出了在C/S和B/S相结合的体系结构下，针对系统安全性所采取的若干方法和技术。引言石家庄卷烟厂计算机管理信息系统是由百联优利公司历时三年余的时间开发而成，其体系结构是C/S（客户机/服务器Client/Server）,但随着石烟Intranet和网站的建设，其体系结构正逐渐从C/S向B/S（浏览器/服务器Browser/Server）模式转变，目前采用的是C/S和B/S相结合的方式。通过这两种体系结构的有效集成，能够最大程度地发挥出两者各自的优势，但无论应用系统体系结构如何变化，其安全问题，一直是人们关注的焦点。下面，在简要概述了石烟整个系统构架后，对系统安全规划设计及实现方面所采取的措施进行探讨。系统平台一、网络环境平台内部网络的拓朴结构采用快速交换以太网技术，网络主干为光纤，选用百兆和千兆的交换机，以无线方式与厂外业务单位联通，使用防火墙和路由器通过DDN线路和光纤与外围单位及本地ISP相连。二、服务器系统平台数据库服务器采用AlphaDS20，Alpha系列机型采用COMPAQ公司推出的64位RISC微处理器芯片，采用超标量多流水线技术，它具有高性能、高速充及寻址功能，Alpha芯片拥有64位的浮点运算器，64位整数运算器以及64位的地址空间，是真正的64位芯片。并采用SCSI硬盘构成Raid5磁盘阵列实现系统双机热备份，以保证系统运行的高效、安全及可靠。由于磁盘容错采用磁盘阵列，可跨越故障；以RAID5方式构成磁盘阵列，读磁盘的速度快，数据可靠性高，有效容量达到66％～87％之间，性价比较高。Web系列服务器选用IBM公司的Netfinity7100，其具有极为卓越的性能，面向业务通讯、电子商务、内部网、WEB等各种应用服务。防病毒服务器和Proxy服务器选用DELL公司的DellPowerEdge4400Server。石烟系统体系结构图三、主机系统平台工作站经过升级后，均为PⅢ600，10G，128M以上。四、系统平台服务器操作系统：TrueUnix、Win2000Server版、Linux数据库服务器软件：ORACLE8.1.6、SQLServer、IIS、Exchange工发工具软件：Developer/20006.0、Delphi5、Dreamdreaver、Flash、Photoshop系统安全由于这套系统涉及到企业至关重要的信息，其在保密性、准确性及防篡改等安全方面都有较高的要求，因此，本系统着重设计了一套严密的安全并取得了卓有成效的成果。一、一般措施1、实体安全措施就是要采取一些保护计算机设备、设施（含网络、通信设备）以及其他媒体免地震、水灾、火灾、有害气体和其他环境事故（如电磁污染）破坏的措施、过程。这是整个管理信息系统安全运行的基本要求。尤其是机房的安全措施，计算机机房建设应遵循国标GB2887－89《计算机场地技术条例》和GB9361－88《计算机场地安全要求》，满足防火、防磁、防水、防盗、防电击、防虫害等要求，配备相应的设备。2、运行安全措施为保障整个系统功能的安全实现，提供一套安全措施，来保护信息处理过程的安全，其中包括：风险分析、审计跟踪，备份恢复、应急等。制定必要的、具有良好可操作性的规章制度，去进行制约，是非常必要和重要的，而且是非常紧迫的。形成一支高长自觉、遵纪守法的技术人员队伍，是计算机网络安全工作的又一重要环节。要在思想品质、职业道德、经营、管理、规章制度、教育培训等方面，做大量艰苦细致的工作，强化计算机系统的安全管理，加强人员教育，来严格有效地制约用户对计算机的非法访问，防范法用户的侵入。只有严格的管理，才能把各种危害遏止最低限度。3、信息安全措施数据是信息的基础，是企业的宝贵财富。信息管理的任务和目的是通过对数据采集、录入、存储、加工，传递等数据流动的各个环节进行精心组织和严格控制，确保数据的准确性、完整性、及时性、安全性、适用性和共亨性。制定良好的信息安全规章制度，是最有效的技术手段。而且不仅仅是数据，还应把技术资料、业务应用数据和应用软件包括进去。二、防病毒措施计算机病毒泛滥，速度之快，蔓延之广，贻害社会之大，为有史以来任何一种公害所无可比拟。从CIH到红色代码和尼姆达，已充分说明了病毒的难以预知性、潜藏性和破坏性，另一方面也说明了防毒的重要性。本系统中采用了KILL98网络看防病毒软件，运行在Win2000服务器上。该软件是世界第二大软件公司CA与国内第一家反病毒软件开发公司中国金辰公司合作推出的新一代反病毒产品，KILL运用主动内核技术，其基础是CA公司的UnicenterTNG无缝连接技术，这种技术可以保证反病毒模块从底层内核，在发生病毒入侵反应时，反病毒操作不会伤害及到操作系统内核，同时确保杀灭来犯病毒。此外，KILL还有很强的网管能力，其可利用Vxd技术，进行实时反病毒。软件可实现自动安装，只要连接互联网，通过域管理方式可实现自动升级。三、内部网络安全1、针对局域网采取安全措施由于局域网采用的是以广播为技术基础的以太网，任何两个节点之间的通信数据包，不仅为这两个节点的网卡所接收，也同时为处在同一以太网上的任何一个节点的网卡所截取。因此，只要接入以太网上的任一节点进行侦听，就可以捕获发生在这个以太网上的所有数据包，对其进行解包分析。从而窃取关键信息。这就是局域网固有的安全隐患。为了解决这个问题，采取了以下措施：1)网络分段由于局域网采用以交换机为中心、路由器为边界的网络格局，又基于中心交换机的访问控制功能和三层交换功能，综合应用物理分段与逻辑分段两种方法，来实现对局域网的安全控制，其目的就是将非法用户与敏感的网络资源相互隔离，从而防止可能的非法侦听，这是一重要的措施。2)以交换式集线器代替共享式集线器由于部分网络最终用户的接入是通过分支集线器而不是交换机，而使用最广泛的分支集线器通常是共享式集线器。这样，当用户与主机进行数据通信时，两台机器之间的数据包还是会被同一台集线器上的其他用户所侦听。如一种危险的情况是：用户TELNET到一台主机上，由于TELNET程序本身缺加密功能，用户所键入的每一个字符（包括用户名、密码、关键配置等重要信息），都将被明文发送，这就是一个很大的安全隐患。因此，应该以交换式集线器代替共享式集线器，使单播包仅在两个节点之间传送，从而防止非法侦听。3)VLAN（虚拟专用网）的划分本系统中采取划分VLAN的方法，进一步克服了以太网的广播问题。目前的VLAN技术主要有三种：基于交换机端口的VLAN、基于节点MAC地址的VLAN和基于应用协议的VLAN。基于交换机端口的VLAN虽然稍欠灵活，但却比较成熟，在实际就用中较多，且效果显著。所以石烟信息系统采取了这种方式。在集中式网络环境下，我们是将中心的所有主机系统集中到一个VLAN里，在这个VLAN里不允许任何用户节点，从而较好地保护敏感的主机资源。在分布式网络环境下，我们按机构或部门的设置来划分VLAN。各部门内部的所有服务器和用户节点都在各自的VLAN内，互不侵扰。VLAN内部的连接采用交换实现，而VLAN与VLAN之间的连接则采用路由实现。2、强化Server端的安全措施在C/S结构中，C端的重要性是显而易见的。虽然C/S系统的安全已比较成熟，然而这种安全体系统中还有其潜在问题，尤其是在一个复杂系统中，由于存在着大量的数据库实体及拥用不同操作权限的用户，存在多个用户对数据库实体的操作可以是增、删、改、查的任意组合。因此，即使用角色或工作组的方式为其授权，也会显得相当复杂，甚至存在着严重的安全漏洞。针对这些状况，本系统采取了如下安全措施：1)内核级透明代理与传统的CS安全模式不同，该系统所采取的解决方案是：每个数据库应用只建立一个真正的数据库帐号,他具有对系统应用所涉及的所有数据实体进行操作的全部权限。与此同时，为每一位系统操作人员分别创建了一个“应用系统帐号”，实际上只数据库中创建的的名为USERS用户表里的一条记录。这样，每次应用程序在客户端执行时，首先会以其真正数据库帐号登录数据库，然后执行自行编写的登录程序，与USERS表结合，实现就用系统登录。这种安全体系使得应用系统成为数据库的趋势用户，而应用系统的所有操作人员（包括系统管理员）则是数据库的间接用户；换言之，应用系统除了完成其应用逻辑之外，还将系统用户和数据库彻底隔离开来，成为数据库的一道坚固的“防火墙”由于在这种安全体系中，真正的数据库帐号泄露及扩散的可能性几乎为零，所有的用户必须通过应用系统这一“单点”访问数据库，所以可以得出结论只要应用程序是安全、可靠的，则整个系统是安全可靠的。这样，系统开发人员的精力可以主要集中到应用程序安全性的编写上。经过深入地研究、分析，系统采取两级帐号、两级登录的改进方案。第一级帐号是应用系统帐号，也就是实际用户所掌握的帐号，建立的方法如上段所述；第二级为数据库系统帐号。两个帐号使用相同的用户名，但口令不同，以此来隔离用户和数据库系统。具体而言，用户先使用应用系统帐号登录应用系统，应用系统再将应用级帐号变换为数据库系统帐号，然后应用系统用数据库系统帐号登录数据库。仅在两级登录都成功的前提下，整个登录过程才算成功。系统在使用了两级登录都成功的前提下，整个登录过程才算成功。系统在使用了两级登录的机制后，数据库系统便能识别登录应用系统的用户身份，因此，ORACLE原有的所有功能得以继承。在改进后的系统中，作者只对应用层的事件加入日志，有关数据库的操作则直接从ORACLE日志表中获取2)增强的用户授权机制由于在这种安全体系中，应用系统成为隔离用户和数据库的防火墙，其本身就必须具务相当的安全特性。尤其是用户授权管理机制，其严密将直接影响整个系统的安全。基于此，作者从功能出发将整个系统细分为若干个可分配的最小权限单元，这些权限具体表现在对数据库中所涉及的表、视图的数据操作（DML：插入修改删除、查询等）的划分上。然后再运用角色或工作组的概念，结合各种系统使用人员的工作性质，为系统创建了4类基本等级：系统管理员，高级操作员，一般操作员及简单操作员，并相应地为每个等级赋予了不同的权限，以此来简化权限管理工作。此外，为了增加系统安全管理的灵活性，授权管理模块还可以对属于某一等能用户的权限作进一步限制，达到所有权限均可任意组合的效果。同时，为了进一步提高系统管理员的工作效率，系统为系统权限，用户及每种等级所对应的默认权限组合都建立了数据字典，以便在不同的应用环境下，管理员都能方便地增加等，或改变某种等难的默认权限，此外，为了能暂时封锁某一帐号的使用，安全系统还提供了帐号冻结及解冻的功能。能过这种方式，在统一管理之下，又具有相录的灵活性，有助于系统管理员更为方便，更为严密地控制整个系统的安全。3)智能型日志日志系统具有综合性数据记录功能和自动分类检索能力。在该系统中，日志将记录自某用户登录时起，到其退出系统时止，这所执行的所有操作，包括登录失败操作，对数据库的操作及系统功能的使用。日志所记录的内容有执行某操作的用户保执行操作的机器IP地址操作类型操作对象及操作执行时间等，以备日后审计核查之用在这个系统中，不仅可以分类检索日志内容，系统还能根据已记录的日志内容，通过智能型揄，自动找出可能存在的不安全因素，并实时触发相应的警告，信息以及时通知系统管理员及用户。以下例举几个智能性检查。·潜在非法攻击检查对于那些企图登录系统的黑客，在其三次登录指令性后，系统便会自行关闭。由于使用了智能型日志系统，系统管理员便会及时得知有非法用户攻击，尤其是针对同一帐号的攻击，在若干次尝试指失败以后，系统将会自动冻结该帐号。在与帐号持有人取得联系后，管理员便可以根据日志文件的具体内容，如攻击点的确切位置、攻击时间等，采取相应措施，如更改帐号口令或封锁工作站，确保系统的安全性。·单帐号多用户检查在同一时刻中，若有以同一帐号登录系统的用户出现，则说明某一帐号可能已被泄露，这在一定程度上将对系统安全构成威胁。为此