CN107508841B - 一种异网信号报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异网信号报警系统,该系统包括涉密网端和非涉密网端,涉密网端包括涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块和转换频率控制模块,非涉密网端包括解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块和字典模块;本发明报警系统实现涉密网络中特定代码加密转换、二次验证、单向传递和识别传输,解决涉密网络非涉密消息通知和安全维护的技术性和及时性问题;此外,为保障系统在运行过程中不被干扰,设置两种保护手段:一是涉密网加密验证模块和非涉密网解密验证模块进行独立自检和一致性判断,如任意一个出现故障,系统停止工作并发出故障代码;二是所有模块均放置在1U密闭式屏蔽机箱内,防止被电磁干扰。
Description
技术领域
本发明属于网络安全领域,涉及一种异网信号报警系统,尤其涉及一种从涉密网络向非涉密网络传递警报信号的报警系统。
背景技术
计算机网络的飞速发展给我国电子政务信息化带来便利的同时,也带来了极大的安全风险。我国电子政务网络系统分为电子政务涉密网和电子政务非涉密网,两个网络的安全等级不同,采用物理隔离方式部署和运行。根据使用单位和信息数据安全等级不同,国家信息主管部门为涉密的电子政务涉密网系统划分了绝密、机密和秘密等级,在涉密网络建设、使用和维护等环节都制订了严密的标准和规范。
常规的数据交换技术禁止在涉密网络中使用。常规数据交换技术是设置安全岛,通过物理隔离网闸(GAP)、VPN等技术来实现涉密网到非涉密网信息的过滤和传递。这类数据交换技术都是基于协议转换,一旦开始交互就是大批量传输,并且产品性能上都是在数据传输量上下功夫,无法对传输内容进行二次验证和授权,一旦被非法程序控制,大量的涉密信息被传输到非涉密网,并迅速扩散,造成极大的恶劣影响。
但是涉密网络内仍有一些非涉密信息需要及时地传输给相关人员。比如特殊行业如公、检、法、纪等部门在涉密网中产生的重要通知、重要会议等信息,如果涉及人员比较多的情况下,采用逐一通知的常规手段不但效率低,甚至还会耽误工作安排。在涉密网运行维护管理时,最担心非工作时间(也往往是这个时间段内)出现设备故障和突发安全事件,如果安全管理人员不能及时收到通知,并及时处理,势必会造成重大的损失和信息泄密。
涉密网络安全保密的高要求与缺乏技术保障的矛盾已经非常突出。目前还没有一种针对涉密网的非涉密消息传输技术,从产品结构上真正做到只在涉密网运行,仅对小量的非涉密消息进行加密编码,传输前必须进行独立地二次验证,输出特殊的信号可被外部识别和快速传输。既能满足涉密网络非涉密信息异网传递的基本需要,又能符合相关安全保密的规范要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种异网信号报警系统,实现涉密网络中特定代码加密转换、二次验证、单向传递和识别传输,解决涉密网络非涉密消息通知和安全维护的技术性和及时性问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种异网信号报警系统,该系统包括涉密网端和非涉密网端,所述涉密网端包括涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块和转换频率控制模块,所述非涉密网端包括解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块和字典模块;所有模块均由电源模块供电;
所述涉密网编码模块对警报信号进行编码,并将编码算法一次性写入并保存在ROM模块中,编码算法可更换;当涉密网编码模块接收到外部启动信号时,开始编码,当接收到停止信号时,停止工作,平时处于保护状态不工作;
所述加密转换传输模块对涉密网编码模块输出的编码信息进行加密后,通过可编程开关单向传输到解密转换传输模块,所述解密转换传输模块为加密转换传输模块的逆过程;
所述转换频率控制模块通过同步时钟信号实现加密转换传输模块输出频率与解密转换传输模块输入频率一致,同时将转换频率控制在一个安全阀值内,以相对小的转换频率提高数据传输的安全性;
所述涉密网加密验证模块产生允许加密转换传输模块执行的验证信号,非涉密网解密验证模块产生允许解密转换传输模块执行的验证信号;加密转换传输模块工作前,需要读取涉密网加密验证模块允许执行的验证信号,解密转换传输模块工作前,需要读取非涉密网解密验证模块允许执行的验证信号;涉密网加密验证模块中产生的验证信号是由涉密网编码模块输出的编码数据与涉密网加密验证模块中的编码库数据比对产生;
所述非涉密网解码输出模块用于对解码转换传输模版输出的信号进行识别和输出;
所述字典模块将非涉密网解码输出模块输出的代码与字典库做一一对应,最终将非涉密网解码输出模块输出的代码信息转换成警报信息输出。
进一步地,所述涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块、转换频率控制模块、解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块、字典模块和电源模块均置于1U密闭式屏蔽机箱内,1U密闭式屏蔽机箱采用密闭金属网系统,箱体内所有装置包裹在不锈材料的金属网内,金属网与机箱接地端和电源线屏蔽层相连,机箱设置旋进式接地螺母。
进一步地,所述电源模块为220V交流电源,内部设置直流转换器和磁性屏蔽环,输出DC12V和5V;外部电源插座为插槽式母接头,周围包裹密闭金属网,插头为棒状公接头,电源线为三线制0.75M2,中间填充阻燃物,外侧为金属屏蔽网,最外部为绝缘阻燃橡胶。
进一步地,加密转换传输模块加密后输出的单位数据长度为2n位,n≥4,当n=4时,A0-A3为命令控制位,A4-A11为编码信息位,A12-A15为自校验位。
进一步地,加密转换传输模块通过控制线缆或光纤通断实现涉密网编码模块和解密转换传输模块的单向传输;在转换装置的设计结构上构成物理单向性;针对线缆:信号输出为开关量信号,其中闭合为“1”,断开为“0”,每个线缆接线柱采用三个插针式接线座;针对光纤:光纤通断器采用密闭式红色发光LED,由加密转换传输模块控制LED发光,其中点亮为“1”,关闭为“0”。
进一步地,涉密网编码模块采用标准RS232串口通信协议,配置接口采用9针D型串口,包含2号接收“RXD”,3号发送“TXD”,5号逻辑接地“SGND”。
进一步地,非涉密网解码输出形式包括本地化声光警报和信息发送,其中声光报警采用二线制报警器,声压值大于70dB,信息发送通过外置式短信发送平台,接口模式为标准可扩展标记语言XML文件,编码格式为UTF-8,内容结构为<Message>信息编码内容</message>。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种从涉密网络向非涉密网络传递警报信号的报警系统,实现涉密网络中特定代码加密转换、二次验证、单向传递和识别传输,解决涉密网络消息通知和安全维护的技术性和及时性问题,既能满足涉密网络物理隔离的基本需要,又能符合相关安全保密的规范要求。此外,为保障系统在运行过程中不被干扰,设置两种保护手段:一是涉密网加密验证模块和非涉密网解密验证模块进行独立自检和一致性判断,如任意一个出现故障,系统停止工作并发出故障代码;二是所有模块均放置在1U密闭式屏蔽机箱内,防止被电磁干扰。
附图说明
图1为本发明异网信号报警系统结构框图;
图2为加密转换传输模块和解密转换传输模块交互示意图;
图3为加密转换传输模块加密后输出的数据格式;
图4为涉密网编码模块配置接口示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,本发明的目的和效果将更加明显。
如图1所示,本发明提供的一种异网信号报警系统,该系统包括涉密网端和非涉密网端,所述涉密网端包括涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块和转换频率控制模块,所述非涉密网端包括解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块和字典模块;所有模块均由电源模块供电;
所述涉密网编码模块对警报信号进行编码,并将编码算法一次性写入并保存在ROM模块中,编码算法可更换;当涉密网编码模块接收到外部启动信号时,开始编码,当接收到停止信号时,停止工作,平时处于保护状态,不工作。如图4所示,涉密网编码模块采用标准RS232串口通信协议,配置接口采用9针D型串口,包含1号CD载波检测、2号RXD接收数据、3号TXD发送数据、4号DTR数据端ready、5号GND逻辑接地、6号DSR数据ready、7号RTS请求发送、8号CTS清除发送、9号TR振铃指示。
如图2所示,所述加密转换传输模块对涉密网编码模块输出的编码信息进行加密后,通过可编程开关单向传输到解密转换传输模块,加密后输出的单位数据长度为2n位,n≥4,当n=4时,A0-A3为命令控制位,A4-A11为编码信息位,A12-A15为自校验位,如图3所示;加密转换传输模块通过控制线缆或光纤通断实现涉密网编码模块和解密转换传输模块的单向传输;在转换装置的设计结构上构成物理单向性;控制线缆或光纤通断是单向性的核心保障,其中线缆用于连接涉密网编码模块和加密转换传输模块,信号输出为开关量信号,其中闭合为“1”,断开为“0”,每个线缆接线柱采用三个插针式接线座;光纤通断器采用密闭式红色发光LED,由加密转换传输模块控制LED发光,其中点亮为“1”,关闭为“0”;两种内代码转换模式的频率为f内=1/T,其中T为4的整数倍。所述解密转换传输模块为加密转换传输模块的逆过程;
所述转换频率控制模块通过同步时钟信号实现加密转换传输模块输出频率与解密转换传输模块输入频率一致,同时将转换频率控制在一个安全阀值内,以相对小的转换频率来提高数据传输的安全性;安全阀值根据实际情况设定,一般将阀值限定在每10分钟转换1-2个警报信号。
所述涉密网加密验证模块产生允许加密转换传输模块执行的验证信号,非涉密网解密验证模块产生允许解密转换传输模块执行的验证信号;加密转换传输模块工作前,需要读取涉密网加密验证模块允许执行的验证信号,解密转换传输模块工作前,需要读取非涉密网解密验证模块允许执行的验证信号;涉密网加密验证模块中产生的验证信号是由涉密网编码模块输出的编码数据与涉密网加密验证模块中的编码库数据比对产生,验证信号采用二进制,包含两种TTL电平信号,TTL=“+5V”,表示验证通过,TTL=“0V”表示无验证,涉密网编码模块停止工作;
所述非涉密网解码输出模块用于对解码转换传输模版输出的信号进行识别和输出。非涉密网解码输出模块的识别的频率为f外=1/2T,其中T为4的整数倍,f内和f外的关系是f外=2f内,使非涉密网解码输出的频率在两个相邻的周期内能够与涉密网编码相互重叠,并且可以获得至少一个以上完整的周期信息数据。非涉密网解码输出仅识别开关量和光线通断,与内部网络无任何逻辑开关和仲裁装置,确保纯粹的单向性。非涉密网解码输出形式包括本地化声光警报和信息发送,其中声光报警采用二线制报警器,声压值大于70dB(分贝),信息发送通过外置式短信发送平台,接口模式为标准可扩展标记语言XML文件,编码格式为UTF-8,内容结构为<Message>信息编码内容</message>。
所述字典模块是将非涉密网解码模块输出的代码与字典库做一一对应,最终将非涉密网解码输出模块输出的代码信息转换成警报信息输出。
所述涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块、转换频率控制模块、解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块、字典模块和电源模块均置于1U密闭式屏蔽机箱内,1U密闭式屏蔽机箱采用密闭金属网系统,箱体内所有装置包裹在不锈材料的金属网内,金属网与机箱接地端和电源线屏蔽层相连,机箱设置旋进式接地螺母。所述电源模块采用220V交流电源,内部设置直流转换器和磁性屏蔽环,输出DC12V和5V;外部电源插座为插槽式母接头,周围包裹密闭金属网,插头为棒状公接头,电源线为三线制0.75M2,中间填充阻燃物,外侧为金属屏蔽网,最外部为绝缘阻燃橡胶。
应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术流程而不是对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应该涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种异网信号报警系统,其特征在于,该系统包括涉密网端和非涉密网端,所述涉密网端包括涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块和转换频率控制模块,所述非涉密网端包括解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块和字典模块;所有模块均由电源模块供电;
所述涉密网编码模块对警报信号进行编码,并将编码算法一次性写入并保存在ROM模块中,编码算法可更换;当涉密网编码模块接收到外部启动信号时,开始编码,当接收到停止信号时,停止工作,平时处于保护状态不工作;
所述加密转换传输模块对涉密网编码模块输出的编码信息进行加密后,通过可编程开关单向传输到解密转换传输模块,所述解密转换传输模块为加密转换传输模块的逆过程;所述加密转换传输模块通过控制线缆或光纤通断实现涉密网编码模块和解密转换传输模块的单向传输;在转换装置的设计结构上构成物理单向性;针对线缆:信号输出为开关量信号,其中闭合为“1”,断开为“0”,每个线缆接线柱采用三个插针式接线座;针对光纤:光纤通断器采用密闭式红色发光LED,由加密转换传输模块控制LED发光,其中点亮为“1”,关闭为“0”;
所述转换频率控制模块通过同步时钟信号实现加密转换传输模块输出频率与解密转换传输模块输入频率一致,同时将转换频率控制在一个安全阀值内,以相对小的转换频率提高数据传输的安全性;
所述涉密网加密验证模块产生允许加密转换传输模块执行的验证信号,非涉密网解密验证模块产生允许解密转换传输模块执行的验证信号;加密转换传输模块工作前,需要读取涉密网加密验证模块允许执行的验证信号,解密转换传输模块工作前,需要读取非涉密网解密验证模块允许执行的验证信号;涉密网加密验证模块中产生的验证信号是由涉密网编码模块输出的编码数据与涉密网加密验证模块中的编码库数据比对产生;
所述非涉密网解码输出模块用于对解码转换传输模版输出的信号进行识别和输出;
所述字典模块将非涉密网解码输出模块输出的代码与字典库做一一对应,最终将非涉密网解码输出模块输出的代码信息转换成警报信息输出。
2.根据权利要求1所述的一种异网信号报警系统,其特征在于,所述涉密网编码模块、涉密网加密验证模块、加密转换传输模块、转换频率控制模块、解密转换传输模块、非涉密网解密验证模块、非涉密网解码输出模块、字典模块和电源模块均置于1U密闭式屏蔽机箱内,1U密闭式屏蔽机箱采用密闭金属网系统,箱体内所有装置包裹在不锈材料的金属网内,金属网与机箱接地端和电源线屏蔽层相连,机箱设置旋进式接地螺母。
3.根据权利要求1所述的一种异网信号报警系统,其特征在于,所述电源模块为220V交流电源,内部设置直流转换器和磁性屏蔽环,输出DC12V和5V;外部电源插座为插槽式母接头,周围包裹密闭金属网,插头为棒状公接头,电源线为三线制0.75M2,中间填充阻燃物,外侧为金属屏蔽网,最外部为绝缘阻燃橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种异网信号报警系统,其特征在于,加密转换传输模块加密后输出的单位数据长度为2n位,n≥4,当n=4时,A0-A3为命令控制位,A4-A11为编码信息位,A12-A15为自校验位。
5.根据权利要求1所述的一种异网信号报警系统,其特征在于,涉密网编码模块采用标准RS232串口通信协议,配置接口采用9针D型串口,包含2号接收“RXD”,3号发送“TXD”,5号逻辑接地“SGND”。
6.根据权利要求1所述的一种异网信号报警系统,其特征在于,非涉密网解码输出形式包括本地化声光警报和信息发送,其中声光报警采用二线制报警器,声压值大于70dB,信息发送通过外置式短信发送平台,接口模式为标准可扩展标记语言XML文件,编码格式为UTF-8,内容结构为<Message>信息编码内容</message>。
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