CN101764768A - 一种数据安全传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据安全传输系统，属于信息安全技术领域。本发明系统包括外网部分，内网部分和分流设备；外网部分包括外网发送端、外网接收端和外网系统调度模块；内网部分包括内网解码端和内网系统调度模块；分流设备有三个接口，分别连接所述外网发送端、外网接收端和内网解码端；外网系统调度模块和内网系统调度模块相连；外网发送端用于将文件发送到外网接收端，在外网上产生数据流；分流设备通过分流镜像，将外网发送端的数据流单向传输到内网解码端。本发明可用于内外网之间的数据安全传输，例如电子政务、视频点播等等。

Description

一种数据安全传输系统

技术领域

本发明涉及数据安全传输，尤其涉及一种基于光闸技术的数据安全传输系统，属于信息安全技术领域。

背景技术

伴随计算机网络的全面普及，在不同应用环境及各种信息安全级别的要求下，逐渐出现了内网、专网和外网共存的复杂网络结构。诸如电子政务、电子商务的广泛应用，使得处于物理隔离状态下的不同网络间的数据交换越来越频繁，交换的数据量也呈几何级数上升。缘于网络的开放性，许多网络攻击、信息泄漏、网上犯罪等安全问题也层出不穷。目前以防火墙为核心的网络边界防御体系只能够满足信息化建设的一般性安全需求，难以解决涉密信息系统等重要网络的保护问题。

国内信息安全产业界从1999年开始GAP(网闸)技术的应用，希望借此实现不同应用环境和不同信息安全级别网络间的联网突破。这一思想也影响了信息安全界的厂商和部分主管部门。一时间，专注GAP技术研究的厂商前赴后继。GAP技术在功能设计时兼顾了访问WEB、收发E-MAIL等功能，采用了协议剥离转换、双向交换等机制，但这种仅为逻辑隔离的方式存在安全隐患，国家保密局也明确指出：“GAP技术不是物理隔离，不能用于涉密网络与非涉密网络之间的连接”。

对于涉密网络的保护，我国一直在采用物理断开的方法，国家保密局在《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中将涉密信息系统的安全防御要求定格为与任何非涉密信息系统必须物理断开。

在实际应用中，很多部委、国家机关及企事业单位的重要业务系统都处于涉密网络，而业务系统需要的基础数据却来自外部业务网络，甚至互联网络。目前大多以人工拷盘方式解决：利用移动传输介质以拷贝文件的方式导入外网的数据。这样做既增加了工作量，也增加了出现误操作的可能性，而且移动介质还极可能会带来病毒，可能造成信息泄漏；不方便、不灵活、效率低，并受时空限制。

物理断开造成了应用与数据的脱节，影响了政府的行政效率和全面信息化。如何实现涉密信息系统与非涉密网络之间的连接，成为我国信息化建设中一个亟需解决的问题。

综上，在物理隔离条件下，实现从互联网到涉密网或者从低密网到高密网的数据安全传输是当前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，在确保安全的前提下，提供由互联网向涉密网、低密网向高密网的数据安全传输系统。

本发明系统采用光闸技术，和现有技术相比，具有传输带宽高，保证数据传输的实时性等特点；同时系统的实现简单，便于维护与管理，特别适合涉密网从互联网进行数据采集。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

如图1所示，本发明数据安全传输系统包括外网部分，内网部分和分流设备。外网部分包括外网发送端(下文有时简称为发送端)，外网接收端(下文有时简称为接收端)和外网系统调度模块。内网部分包括内网解码端(下文有时简称为解码端)和内网系统调度模块。

本发明所述的外网和内网是相对而言的，根据具体的应用而定。但数据从外网到内网单向传输则是一定的，也就是说，数据一定是从本发明意义上的外网传输到本发明意义上的内网。从另一个角度来说，外网也可称为互联网或低密网，内网也可称为涉密网或高密网。

上述设备之间的具体结构以及连接关系如下：

分流设备有三个连接口，分别为入口、出口和镜像口；分流设备的入口连接外网发送端，出口连接外网接收端，镜像口连接内网解码端；外网发送端将要传输的文件发送到外网接收端，在外网上产生数据流。

外网发送端包括文件搬运模块和状态检查模块，文件搬运模块分析文件信息，计算数据分块，并发送该数据分块；状态检查模块用于随时检查数据块的发送情况；实现文件传递。

外网接收端有接收模块，能够接收外网发送端发来的数据流，外网接收端起到维持建立数据流的作用。外网接收端还可设置校验模块，使得外网接收端在维持建立数据流的同时，对数据完整性进行校验。

连接发送端与接收端的分流设备将数据流分流到内网的解码端。这个过程保证了数据流从外到内的单向传输，分流设备作为本系统的光闸，是核心设备。

内网解码端上有解码模块，用于解码从外网接收的单向数据流，解码模块对来自外网的单向数据流进行协议还原，解析出外网传输文件资料。

所述分流设备可以是分光器或以太网分流设备。本发明通过采用分光器或以太网分流设备，实现涉密网络与互联网的物理隔离，从而使数据安全传输。

另外，外网系统调度模块和内网系统调度模块相互连接，在外网部分和内网部分之间双向的数据通道。需要说明的是，该双向数据通道仅传输除高密级的实体数据之外的辅助数据，比如传输操作指令，点播指令等等。因此本发明所述的双向数据通道和现有的直接在内外网之间传输实体数据的双向传输通道存在本质区别。

该双向数据通道中可集成通讯协议处理及应用解析功能，同时也可包含防病毒、审计与IDS等插件，确保双向控制信息的安全传输。

图2表示基于本发明系统的单向数据(文件)传输的数据流向示意图。下面详细说明其中的各个过程。

1、数据流产生过程

外网发送端上有文件搬运模块和状态检查模块；外网接收端上有接收模块；

外网发送端的文件搬运模块对需要传递的文件进行文件分析，产生是否发送的信息，并将文件进行重新分块，将数据块发送。状态检查模块用于记录文件的数据块的发送情况。外网接收端的接收模块用于接收外网发送端发来的数据块。

这样发送端和接收端之间就产生了使用特殊私有协议传递的数据流。

2、数据分流过程

数据分流过程是本发明数据传递过程的重点环节。分流设备分别连接外网发送端、外网接收端和内网解码端；分流设备将外网发送端传输的文件单向传输到内网解码端；实现了数据流的单向传输。

具体采用分流设备为分光器、以太网分流设备，用分流设备进行分流镜像，从最底层保证了数据的单向性。

3、解码端实现文件还原过程

解码端有解码模块，用于接收分流设备发来的单向数据流，识别文件头信息，产生对应的文件，在文件中逐块写入数据块，实现数据块还原。

上述整个过程实现了文件从外网到内网的安全单向传输。

和现有技术相比，本发明的优势在于：

1)在最大程度上保证内网数据安全的基础上实现自动的文件传递，且保证绝对不会泄露内网数据；在文件传输的同时保证了网络的物理隔离。

2)由于采用分光实现单向传递并解码的技术特点，传输带宽可接近光网卡的千兆线速。

3)保证了文件传递的实时性。

4)确保涉密网对互联网的物理隔离，安全可靠。

附图说明

图1表示本发明数据安全传输系统的结构示意图；

图2表示本发明系统的单向数据传输的数据流向示意图；

图3表示实施例1系统的结构示意图；

图4表示实施例2系统的结构简示图。

具体实施方式

以下结合附图通过最佳实施例详细说明本发明，但不构成对本发明的限制。

实施例1：政府部门电子政务类应用

我国的政府部门的网络基本上都因为安全需要而建设了内外两套网络，且内外网络间物理隔离。政府部门的信息服务器和数据库都是在政务网络或者自己的内部网络，数据无法直接从内网(内部网络)发布到互联网(外部网络)上的信息发布服务器；同样，内网的机器也无法直接从互联网WEB服务器上收取信息资料。

在实际应用中，行政部门需要通过互联网WEB服务器对社会发布信息，如气象部门定时更新的气象预报，交警部门定期更新交通事故处理公告，政府定期更新政府公告等等。

尽管采用防火墙、入侵检测、防病毒、加密等安全防护措施，但由于是双向的数据传输方式，仍然无法完全保证信息安全。

同样，内网也需要从外网服务器上接收社会反馈信息，如民众的电子邮件、投诉信息、申请资料等。

近年来，随着政府部门不断加强信息化，网络化的建设，信息安全工作也日趋重要。

本实施例旨在提供能够有效解决上述问题的文件传输系统，通过本实施例，政府部门可通过其内部网络将高密数据发布至公众可以访问的外部网络，因此，数据从政府部分的内部网络单向传输到外部网络，则此处的“内部网络”是本发明意义上的“外网”，此处的“外部网络”则是本发明意义上的“内网”。从另一个角度来理解，本发明所述的“外网”和“内网”只是一个相对概念，用于区分数据单向传输的双方，真正的核心在于数据的传输方向。

图3显示了本实施例系统的结构图。如图所示，图中左侧的政府部门内部网络与Run-VFS-A(光闸前端发送设备)连接，内部网络中的FTP Server及DB(DataBase，数据库)需要发布的数据经Run-VFS-A单向传输到Run-VFS-S(光闸后端解码设备)，该设备与图中右侧的外部网络系统连接，该系统提供电子政务信息的web查询及访问。图中Run-VFS-A和Run-VFS-S的组合体即为本发明所述的分流设备，实现数据从左到右的单向传输。

同时在内部网络和外部网络之间还通过各自的系统调度模块建立一双向数据传输通道，传输电子邮件，BBS信息，即时通讯信息等等辅助信息。这些信息属于低密信息，和上述单向传输的高密信息具有本质的差异。

本实施例为政府部门信息安全工作提供了有效的解决手段。

实施例2：视频数据传输应用

光闸系统凭借独有的安全性及接近千兆线速的高性能，为视频传输应用提供了安全高效的解决方案。

本实施例旨在提供涉密网向互联网点播数据的实现方案。

图4是本实施例系统的结构简示图。

就本实施例而言，“互联网”是本发明意义上的外网，“涉密网”是本发明意义上的内网。

以一个具体视频点播为例：位于涉密网的一个客户端发起的点播请求首先被转发子系统(即本发明所述的内网部分)进行识别并交付系统调度模块，通过双向通道经外代理子系统(即本发明所述的外网部分)送至互联网的监控中心，此时，从监控中心返回的应答信息及点播的视频数据分别通过双向通道及单向光闸发送至点播者。

转发子系统和外代理子系统各自的系统调度模块所集成的全面安全机制以及单向光闸通道的单向数据传输方式，使得本实施例系统具有完备的安全性；同时光闸的千兆线速带宽还可允许多路视频点播数据并行传输。

Claims (8)

1.一种数据安全传输系统，包括外网部分，内网部分和分流设备；

所述外网部分包括外网发送端、外网接收端和外网系统调度模块；

所述内网部分包括内网解码端和内网系统调度模块；

所述分流设备有三个接口，分别连接所述外网发送端、外网接收端和内网解码端；所述外网系统调度模块和内网系统调度模块相连；

所述外网发送端用于将文件发送到外网接收端，在外网上产生数据流；所述分流设备通过分流镜像，将外网发送端的数据流单向传输到内网解码端。

2.如权利要求1所述的数据安全传输系统，其特征在于，所述外网发送端包括文件搬运模块和状态检查模块；所述文件搬运模块用于分析文件信息，计算出数据分块，并发送数据分块；所述状态检查模块用于记录数据块的发送情况。

3.如权利要求1所述的数据安全传输系统，其特征在于，所述外网接收端包括接收模块，用于接收外网发送端发来的数据流。

4.如权利要求1所述的数据安全传输系统，其特征在于，所述外网接收端包括校验模块，对数据完整性进行校验。

5.如权利要求1所述的数据安全传输系统，其特征在于，所述内网解码端包括解码模块，用于将接收到的单向数据流协议还原，解析出单向数据流。

6.如权利要求5所述的一种数据安全传输系统，其特征在于，所述解码模块通过识别文件头信息，产生对应文件，实现数据块还原。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种数据安全传输系统，其特征在于，所述分流设备为分光器。

8.如权利要求1-6任意一项所述的一种数据安全传输系统，其特征在于，所述分流设备为以太网分流设备。

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