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电信网络安全的目标

发布时间:2024-01-11 08:34:46

㈠ 电信的网络都做了什么安全工作

保障计算机网络设备和配套的设施的安全,保障信息的安全,运行环境的安全。保障网络系统的正常运行,保障信息系统的安全运行。
必须接受并配合国家有关部门对本网依法进行的监督检查;必须接受上级网络中心对其进行的网络系统及信息系统的安全检查。
必须对网络接入的用户,用防火墙技术屏蔽非法站点并保留日志文件,并进行定期检查等如还有问题可关注贵州电信公众号

㈡ 电信网络安全最基本的要求

电信网络安全最基本的要求是可靠性,任何安全措施都必须建立在此基础上才能实施。


电信网络安全防卫:

电信网络中总是存在着进攻和防卫对抗事件。在电信网络各个部位,网络防卫总是存在局限性、薄弱环节和漏洞,因此使得网络攻击成为可能。同样网络攻击也存在局限性、薄弱环节和漏洞,使得网络防卫成为可能。

㈢ 网络安全知识具体应该从哪几个方面着手学习

认同fkdcm朋友的观点如下:

第一章 前 言

第二章 网络安全概述

第三章 网络安全解决方案

第四章 典型应用案例

第五章 未来网络安全解决方案发展趋势

第一章 前 言

当今的网络运营商正在经历一个令人振奋的信息爆炸时代,网络骨干带宽平均每六到九个月就要增加一倍。数据业务作为其中起主导作用的主要业务类型,要求并驱动网络结构开始发生根本性的改变。光互联网的出现为基于IP技术的网络应用奠定了新的基础。伴随网络的普及,信息网络技术的应用、关键业务系统扩展,电信部门业务系统安全成为影响网络效能的重要问题,而Internet所具有的开放性、国际性和自由性在增加应用自由度的同时,对安全提出了更高的要求。由于国际形势的变化,加剧了爆发"网络战争"的可能性,保障网络及信息安全直接关系到国家的经济安全甚至国家安全。因此如何使信息网络系统不受黑客和间谍的入侵,已成为国家电信基础网络健康发展所要考虑的重要问题。

在新的电信市场环境中,需求的多元化和信息消费的个性化逐渐成为必然趋势,这一点在数据通信领域体现得尤为明显。经过几年努力,公用数据通信网络在规模上和技术层次上都有了一个飞跃,用户数持续高速增长,信息业务用户发展尤为迅猛,全国性大集团性用户不断增加,并且开始向企业用户转移;政府上网工程进展顺利,电子商务已全面启动,中国电信安全认证体系通过了中国密码管理委员会和信息产业部举行的联合鉴定,并与金融部门开展了有效的合作。电信同时提供Internet接入业务,IP电话业务以及其他业务.该IP承载网承载图象、语音和数据的统一平台,强调Qos,VPN和计费等,成为新时代的多业务承载网。中国电信数据通信的发展定位于网络服务,实现个性化的服务。事实上,这一类网络功能非常丰富,如储值卡业务、电子商务认证平台、虚拟专用网等。而这一切都依赖于网络安全的保障,如果没有安全,个性化服务就根本无从谈起。只有电信的基础平台完善了,功能强化了,安全问题得到保障了,才能够提供真正个性化的服务。

由于电信部门的特殊性,传递重要信息、是整个国民通信系统的基础。它的安全性是尤其重要的。由于我们的一些技术和国外还有一定差距,国内现有的或正在建设中的网络,采用的网络设备和网络安全产品几乎全是国外厂家的产品。而只有使用国内自主研制的信息安全产品、具有自主版权的安全产品,才能真正掌握信息战场上的主动权,才能从根本上防范来自各种非法的恶意攻击和破坏。现今大多数计算机网络都把安全机制建立在网络层安全机制上,认为网络安全就仅仅是防火墙、加密机等设备。随着网络的互联程度的扩大,具体应用的多元化,这种安全机制对于网络环境来讲是十分有限的。面对种种威胁,必须采取有力的措施来保证计算机网络的安全。必须对网络的情况做深入的了解,对安全要求做严谨的分析,提出一个完善的安全解决方案。本方案根据电信网络的具体网络环境和具体的应用,介绍如何建立一套针对电信部门的完整的网络安全解决方案。

第二章 网络安全概述

网络安全的定义

什么是计算机网络安全,尽管现在这个词很火,但是真正对它有个正确认识的人并不多。事实上要正确定义计算机网络安全并不容易,困难在于要形成一个足够去全面而有效的定义。通常的感觉下,安全就是"避免冒险和危险"。在计算机科学中,安全就是防止:

未授权的使用者访问信息

未授权而试图破坏或更改信息

这可以重述为"安全就是一个系统保护信息和系统资源相应的机密性和完整性的能力"。注意第二个定义的范围包括系统资源,即CPU、硬盘、程序以及其他信息。

在电信行业中,网络安全的含义包括:关键设备的可靠性;网络结构、路由的安全性;具有网络监控、分析和自动响应的功能;确保网络安全相关的参数正常;能够保护电信网络的公开服务器(如拨号接入服务器等)以及网络数据的安全性等各个方面。其关键是在满足电信网络要求,不影响网络效率的同时保障其安全性。

电信行业的具体网络应用(结合典型案例)

电信整个网络在技术上定位为以光纤为主要传输介质,以IP为主要通信协议。所以我们在选用安防产品时必须要达到电信网络的要求。如防火墙必须满足各种路由协议,QOS的保证、MPLS技术的实现、速率的要求、冗余等多种要求。这些都是电信运营商应该首先考虑的问题。电信网络是提供信道的,所以IP优化尤其重要,至少包括包括如下几个要素:

网络结构的IP优化。网络体系结构以IP为设计基础,体现在网络层的层次化体系结构,可以减少对传统传输体系的依赖。

IP路由协议的优化。

IP包转发的优化。适合大型、高速宽带网络和下一代因特网的特征,提供高速路由查找和包转发机制。

带宽优化。在合理的QoS控制下,最大限度的利用光纤的带宽。

稳定性优化。最大限度的利用光传输在故障恢复方面快速切换的能力,快速恢复网络连接,避免路由表颤动引起的整网震荡,提供符合高速宽带网络要求的可靠性和稳定性。

从骨干层网络承载能力,可靠性,QoS,扩展性,网络互联,通信协议,网管,安全,多业务支持等方面论述某省移动互联网工程的技术要求。

骨干层网络承载能力

骨干网采用的高端骨干路由器设备可提供155M POS端口。进一步,支持密集波分复用(DWDM)技术以提供更高的带宽。网络核心与信息汇聚点的连接速率为155M连接速率,连接全部为光纤连接。

骨干网设备的无阻塞交换容量具备足够的能力满足高速端口之间的无丢包线速交换。骨干网设备的交换模块或接口模块应提供足够的缓存和拥塞控制机制,避免前向拥塞时的丢包。

可靠性和自愈能力

包括链路冗余、模块冗余、设备冗余、路由冗余等要求。对某省移动互联网工程这样的运营级宽带IP骨干网络来说,考虑网络的可靠性及自愈能力是必不可少的。

链路冗余。在骨干设备之间具备可靠的线路冗余方式。建议采用负载均衡的冗余方式,即通常情况下两条连接均提供数据传输,并互为备份。充分体现采用光纤技术的优越性,不会引起业务的瞬间质量恶化,更不会引起业务的中断。

模块冗余。骨干设备的所有模块和环境部件应具备1+1或1:N热备份的功能,切换时间小于3秒。所有模块具备热插拔的功能。系统具备99.999%以上的可用性。

设备冗余。提供由两台或两台以上设备组成一个虚拟设备的能力。当其中一个设备因故障停止工作时,另一台设备自动接替其工作,并且不引起其他节点的路由表重新计算,从而提高网络的稳定性。切换时间小于3秒,以保证大部分IP应用不会出现超时错误。

路由冗余。网络的结构设计应提供足够的路由冗余功能,在上述冗余特性仍不能解决问题,数据流应能寻找其他路径到达目的地址。在一个足够复杂的网络环境中,网络连接发生变化时,路由表的收敛时间应小于30秒。

拥塞控制与服务质量保障

拥塞控制和服务质量保障(QoS)是公众服务网的重要品质。由于接入方式、接入速率、应用方式、数据性质的丰富多样,网络的数据流量突发是不可避免的,因此,网络对拥塞的控制和对不同性质数据流的不同处理是十分重要的。

业务分类。网络设备应支持6~8种业务分类(CoS)。当用户终端不提供业务分类信息时,网络设备应根据用户所在网段、应用类型、流量大小等自动对业务进行分类。

接入速率控制。接入本网络的业务应遵守其接入速率承诺。超过承诺速率的数据将被丢弃或标以最低的优先级。

队列机制。具有先进的队列机制进行拥塞控制,对不同等级的业务进行不同的处理,包括时延的不同和丢包率的不同。

先期拥塞控制。当网络出现真正的拥塞时,瞬间大量的丢包会引起大量TCP数据同时重发,加剧网络拥塞的程度并引起网络的不稳定。网络设备应具备先进的技术,在网路出现拥塞前就自动采取适当的措施,进行先期拥塞控制,避免瞬间大量的丢包现象。

资源预留。对非常重要的特殊应用,应可以采用保留带宽资源的方式保证其QoS。

端口密度扩展。设备的端口密度应能满足网络扩容时设备间互联的需要。

网络的扩展能力

网络的扩展能力包括设备交换容量的扩展能力、端口密度的扩展能力、骨干带宽的扩展,以及网络规模的扩展能力。

交换容量扩展。交换容量应具备在现有基础上继续扩充多容量的能力,以适应数据类业务急速膨胀的现实。

骨干带宽扩展。骨干带宽应具备高的带宽扩展能力,以适应数据类业务急速膨胀的现实。

网络规模扩展。网络体系、路由协议的规划和设备的CPU路由处理能力,应能满足本网络覆盖某省移动整个地区的需求。

与其他网络的互联

保证与中国移动互联网,INTERNET国内国际出口的无缝连接。

通信协议的支持

以支持TCP/IP协议为主,兼支持IPX、DECNET、APPLE-TALK等协议。提供服务营运级别的网络通信软件和网际操作系统。

支持RIP、RIPv2、OSPF、IGRP、EIGRP、ISIS等路由协议。根据本网规模的需求,必须支持OSPF路由协议。然而,由于OSPF协议非常耗费CPU和内存,而本网络未来十分庞大复杂,必须采取合理的区域划分和路由规划(例如网址汇总等)来保证网络的稳定性。

支持BGP4等标准的域间路由协议,保证与其他IP网络的可靠互联。

支持MPLS标准,便于利用MPLS开展增值业务,如VPN、TE流量工程等。

网络管理与安全体系

支持整个网络系统各种网络设备的统一网络管理。

支持故障管理、记帐管理、配置管理、性能管理和安全管理五功能。

支持系统级的管理,包括系统分析、系统规划等;支持基于策略的管理,对策略的修改能够立即反应到所有相关设备中。

网络设备支持多级管理权限,支持RADIUS、TACACS+等认证机制。

对网管、认证计费等网段保证足够的安全性。

IP增值业务的支持

技术的发展和大量用户应用需求将诱发大量的在IP网络基础上的新业务。因此,运营商需要一个简单、集成化的业务平台以快速生成业务。MPLS技术正是这种便于电信运营商大规模地快速开展业务的手段。

传送时延

带宽成本的下降使得当今新型电信服务商在进行其网络规划时,会以系统容量作为其主要考虑的要素。但是,有一点需要提起注意的是,IP技术本身是面向非连接的技术,其最主要的特点是,在突发状态下易于出现拥塞,因此,即使在高带宽的网络中,也要充分考虑端到端的网络传送时延对于那些对时延敏感的业务的影响,如根据ITU-T的标准端到端的VoIP应用要求时延小于150ms。对于应用型实际运营网络,尤其当网络负荷增大时,如何确保时延要求更为至关重要,要确保这一点的关键在于采用设备对于延迟的控制能力,即其延迟能力在小负荷和大量超负荷时延迟是否都控制在敏感业务的可忍受范围内。

RAS (Reliability, Availability, Serviceability)

RAS是运营级网络必须考虑的问题,如何提供具有99.999%的业务可用性的网络是网络规划和设计的主要考虑。在进行网络可靠性设计时,关键点在于网络中不能因出现单点故障而引起全网瘫痪,特别在对于象某省移动这些的全省骨干网而言更是如此。为此,必须从单节点设备和端到端设备提供整体解决方案。Cisco7500系列路由器具有最大的单节点可靠性,包括电源冗余备份,控制板备份,交换矩阵备份,风扇的合理设计等功能;整体上,Cisco通过提供MPLSFRR和MPLS流量工程技术,可以保证通道级的快速保护切换,从而最大程度的保证了端到端的业务可用性。

虚拟专用网(VPN)

虚拟专用网是目前获得广泛应用,也是目前运营商获得利润的一种主要方式。除了原有的基于隧道技术,如IPSec、L2TP等来构造VPN之外,Cisco还利用新型的基于标准的MPLSVPN来构造Intrane和Extranet,并可以通过MPLSVPN技术提供Carrier'sCarrier服务。这从网络的可扩展性,可操作性等方面开拓了一条新的途径;同时,极大地简化了网络运营程序,从而极大地降低了运营费用。另外,采用Cisco跨多个AS及多个域内协议域的技术可使某省移动可随着其网络的不断增长扩展其MPLSVPN业务的实施,并可与其他运营商合作实现更广阔的业务能力。

服务质量保证

通常的Internet排队机制如:CustomerQueue,PriorityQueue,CBWFQ,WRR,WRED等技术不能完全满足对时延敏感业务所要求的端到端时延指标。为此,选用MDRR/WRED技术,可以为对时延敏感业务生成单独的优先级队列,保证时延要求;同时还专门对基于Multicast的应用提供了专门的队列支持,从而从真正意义上向网上实时多媒体应用迈进一步。

根据以上对电信行业的典型应用的分析,我们认为,以上各条都是运营商最关心的问题,我们在给他们做网络安全解决方案时必须要考虑到是否满足以上要求,不影响电信网络的正常使用,可以看到电信网络对网络安全产品的要求是非常高的。

网络安全风险分析

瞄准网络存在的安全漏洞,黑客们所制造的各类新型的风险将会不断产生,这些风险由多种因素引起,与网络系统结构和系统的应用等因素密切相关。下面从物理安全、网络安全、系统安全、应用安全及管理安全进行分类描述:

1、物理安全风险分析

我们认为网络物理安全是整个网络系统安全的前提。物理安全的风险主要有:

地震、水灾、火灾等环境事故造成整个系统毁灭

电源故障造成设备断电以至操作系统引导失败或数据库信息丢失

电磁辐射可能造成数据信息被窃取或偷阅

不能保证几个不同机密程度网络的物理隔离

2、网络安全风险分析

内部网络与外部网络间如果在没有采取一定的安全防护措施,内部网络容易遭到来自外网的攻击。包括来自internet上的风险和下级单位的风险。

内部局网不同部门或用户之间如果没有采用相应一些访问控制,也可能造成信息泄漏或非法攻击。据调查统计,已发生的网络安全事件中,70%的攻击是来自内部。因此内部网的安全风险更严重。内部员工对自身企业网络结构、应用比较熟悉,自已攻击或泄露重要信息内外勾结,都将可能成为导致系统受攻击的最致命安全威胁。

3、系统的安全风险分析

所谓系统安全通常是指网络操作系统、应用系统的安全。目前的操作系统或应用系统无论是Windows还是其它任何商用UNIX操作系统以及其它厂商开发的应用系统,其开发厂商必然有其Back-Door。而且系统本身必定存在安全漏洞。这些"后门"或安全漏洞都将存在重大安全隐患。因此应正确估价自己的网络风险并根据自己的网络风险大小作出相应的安全解决方案。

4、应用的安全风险分析

应用系统的安全涉及很多方面。应用系统是动态的、不断变化的。应用的安全性也是动态的。比如新增了一个新的应用程序,肯定会出现新的安全漏洞,必须在安全策略上做一些调整,不断完善。

4.1 公开服务器应用

电信省中心负责全省的汇接、网络管理、业务管理和信息服务,所以设备较多包括全省用户管理、计费服务器、认证服务器、安全服务器、网管服务器、DNS服务器等公开服务器对外网提供浏览、查录、下载等服务。既然外部用户可以正常访问这些公开服务器,如果没有采取一些访问控制,恶意入侵者就可能利用这些公开服务器存在的安全漏洞(开放的其它协议、端口号等)控制这些服务器,甚至利用公开服务器网络作桥梁入侵到内部局域网,盗取或破坏重要信息。这些服务器上记录的数据都是非常重要的,完成计费、认证等功能,他们的安全性应得到100%的保证。

4.2 病毒传播

网络是病毒传播的最好、最快的途径之一。病毒程序可以通过网上下载、电子邮件、使用盗版光盘或软盘、人为投放等传播途径潜入内部网。网络中一旦有一台主机受病毒感染,则病毒程序就完全可能在极短的时间内迅速扩散,传播到网络上的所有主机,有些病毒会在你的系统中自动打包一些文件自动从发件箱中发出。可能造成信息泄漏、文件丢失、机器死机等不安全因素。

4.3信息存储

由于天灾或其它意外事故,数据库服务器造到破坏,如果没有采用相应的安全备份与恢复系统,则可能造成数据丢失后果,至少可能造成长时间的中断服务。

4.4 管理的安全风险分析

管理是网络中安全最最重要的部分。责权不明,安全管理制度不健全及缺乏可操作性等都可能引起管理安全的风险。

比如一些员工或管理员随便让一些非本地员工甚至外来人员进入机房重地,或者员工有意无意泄漏他们所知道的一些重要信息,而管理上却没有相应制度来约束。当网络出现攻击行为或网络受到其它一些安全威胁时(如内部人员的违规操作等),无法进行实时的检测、监控、报告与预警。同时,当事故发生后,也无法提供黑客攻击行为的追踪线索及破案依据,即缺乏对网络的可控性与可审查性。这就要求我们必须对站点的访问活动进行多层次的记录,及时发现非法入侵行为。

建立全新网络安全机制,必须深刻理解网络并能提供直接的解决方案,因此,最可行的做法是管理制度和技术解决方案的结合。

安全需求分析

1、物理安全需求

针对重要信息可能通过电磁辐射或线路干扰等泄漏。需要对存放绝密信息的机房进行必要的设计,如构建屏蔽室。采用辐射干扰机,防止电磁辐射泄漏机密信息。对存有重要数据库且有实时性服务要求的服务器必须采用UPS不间断稳压电源,且数据库服务器采用双机热备份,数据迁移等方式保证数据库服务器实时对外部用户提供服务并且能快速恢复。

2、系统安全需求

对于操作系统的安全防范可以采取如下策略:尽量采用安全性较高的网络操作系统并进行必要的安全配置、关闭一些起不常用却存在安全隐患的应用、对一些关键文件(如UNIX下:/.rhost、etc/host、passwd、shadow、group等)使用权限进行严格限制、加强口令字的使用、及时给系统打补丁、系统内部的相互调用不对外公开。

应用系统安全上,主要考虑身份鉴别和审计跟踪记录。这必须加强登录过程的身份认证,通过设置复杂些的口令,确保用户使用的合法性;其次应该严格限制登录者的操作权限,将其完成的操作限制在最小的范围内。充分利用操作系统和应用系统本身的日志功能,对用户所访问的信息做记录,为事后审查提供依据。我们认为采用的入侵检测系统可以对进出网络的所有访问进行很好的监测、响应并作记录。

3、防火墙需求

防火墙是网络安全最基本、最经济、最有效的手段之一。防火墙可以实现内部、外部网或不同信任域网络之间的隔离,达到有效的控制对网络访问的作用。

3.1省中心与各下级机构的隔离与访问控制

防火墙可以做到网络间的单向访问需求,过滤一些不安全服务;

防火墙可以针对协议、端口号、时间、流量等条件实现安全的访问控制。

防火墙具有很强的记录日志的功能,可以对您所要求的策略来记录所有不安全的访问行为。

3.2公开服务器与内部其它子网的隔离与访问控制

利用防火墙可以做到单向访问控制的功能,仅允许内部网用户及合法外部用户可以通过防火墙来访问公开服务器,而公开服务器不可以主动发起对内部网络的访问,这样,假如公开服务器造受攻击,内部网由于有防火墙的保护,依然是安全的。

4、加密需求

目前,网络运营商所开展的VPN业务类型一般有以下三种:

1.拨号VPN业务(VPDN)2.专线VPN业务3.MPLS的VPN业务

移动互连网络VPN业务应能为用户提供拨号VPN、专线VPN服务,并应考虑MPLSVPN业务的支持与实现。

VPN业务一般由以下几部分组成:

(1)业务承载网络(2)业务管理中心(3)接入系统(4)用户系统

我们认为实现电信级的加密传输功能用支持VPN的路由设备实现是现阶段最可行的办法。

5、安全评估系统需求

网络系统存在安全漏洞(如安全配置不严密等)、操作系统安全漏洞等是黑客等入侵者攻击屡屡得手的重要因素。并且,随着网络的升级或新增应用服务,网络或许会出现新的安全漏洞。因此必需配备网络安全扫描系统和系统安全扫描系统检测网络中存在的安全漏洞,并且要经常使用,对扫描结果进行分析审计,及时采取相应的措施填补系统漏洞,对网络设备等存在的不安全配置重新进行安全配置。

6、入侵检测系统需求

在许多人看来,有了防火墙,网络就安全了,就可以高枕无忧了。其实,这是一种错误的认识,防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的措施之一。防火墙可以对所有的访问进行严格控制(允许、禁止、报警)。但它是静态的,而网络安全是动态的、整体的,黑客的攻击方法有无数,防火墙不是万能的,不可能完全防止这些有意或无意的攻击。必须配备入侵检测系统,对透过防火墙的攻击进行检测并做相应反应(记录、报警、阻断)。入侵检测系统和防火墙配合使用,这样可以实现多重防护,构成一个整体的、完善的网络安全保护系统。

7、防病毒系统需求

针对防病毒危害性极大并且传播极为迅速,必须配备从服务器到单机的整套防病毒软件,防止病毒入侵主机并扩散到全网,实现全网的病毒安全防护。并且由于新病毒的出现比较快,所以要求防病毒系统的病毒代码库的更新周期必须比较短。

8、数据备份系统

安全不是绝对的,没有哪种产品的可以做到百分之百的安全,但我们的许多数据需要绝对的保护。最安全的、最保险的方法是对重要数据信息进行安全备份,通过网络备份与灾难恢复系统进行定时自动备份数据信息到本地或远程的磁带上,并把磁带与机房隔离保存于安全位置。如果遇到系统来重受损时,可以利用灾难恢复系统进行快速恢复。

9、安全管理体制需求

安全体系的建立和维护需要有良好的管理制度和很高的安全意识来保障。安全意识可以通过安全常识培训来提高,行为的约束只能通过严格的管理体制,并利用法律手段来实现。因些必须在电信部门系统内根据自身的应用与安全需求,制定安全管理制度并严格按执行,并通过安全知识及法律常识的培训,加强整体员工的自身安全意识及防范外部入侵的安全技术。

安全目标

通过以上对网络安全风险分析及需求分析,再根据需求配备相应安全设备,采用上述方案,我们认为一个电信网络应该达到如下的安全目标:

建立一套完整可行的网络安全与网络管理策略并加强培训,提高整体人员的安全意识及反黑技术。

利用防火墙实现内外网或不信任域之间的隔离与访问控制并作日志;

通过防火墙的一次性口令认证机制,实现远程用户对内部网访问的细粒度访问控制;

通过入侵检测系统全面监视进出网络的所有访问行为,及时发现和拒绝不安全的操作和黑客攻击行为并对攻击行为作日志;

通过网络及系统的安全扫描系统检测网络安全漏洞,减少可能被黑客利用的不安全因素;

利用全网的防病毒系统软件,保证网络和主机不被病毒的侵害;

备份与灾难恢复---强化系统备份,实现系统快速恢复;

通过安全服务提高整个网络系统的安全性。

㈣ 关于电信网络关键信息基础设施保护的思考

文 华为技术有限公司中国区网络安全与用户隐私保护部 冯运波 李加赞 姚庆天

根据我国《网络安全法》及《关键信息基础设施安全保护条例》,关键信息基础设施是指“公共通信和信息服务、能源、交通、水利、金融、公共服务、电子政务等重要行业和领域,以及其他一旦遭到破坏、丧失功能或者数据泄露,可能严重危害国家安全、国计民生、公共利益的网络设施和信息系统”。其中,电信网络自身是关键信息基础设施,同时又为其他行业的关键信息基础设施提供网络通信和信息服务,在国家经济、科教、文化以及 社会 管理等方面起到基础性的支撑作用。电信网络是关键信息基础设施的基础设施,做好电信网络关键信息基础设施的安全保护尤为重要。


一、电信网络关键信息基础设施的范围

依据《关键信息基础设施安全保护条例》第 9条,应由通信行业主管部门结合本行业、本领域实际,制定电信行业关键信息基础设施的认定规则。

不同于其他行业的关键信息基础设施,承载话音、数据、消息的电信网络(以 CT 系统为主)与绝大多数其他行业的关键信息基础设施(以 IT 系统为主)不同,电信网络要复杂得多。电信网络会涉及移动接入网络(2G/3G/4G/5G)、固定接入网、传送网、IP 网、移动核心网、IP 多媒体子系统核心网、网管支撑网、业务支撑网等多个通信网络,任何一个网络被攻击,都会对承载在电信网上的话音或数据业务造成影响。

在电信行业关键信息基础设施认定方面,美国的《国家关键功能集》可以借鉴。2019 年 4 月,美国国土安全部下属的国家网络安全和基础设施安全局(CISA)国家风险管理中心发布了《国家关键功能集》,将影响国家关键功能划分为供应、分配、管理和连接四个领域。按此分类方式,电信网络属于连接类。

除了上述电信网络和服务外,支撑网络运营的大量 IT 支撑系统,如业务支撑系统(BSS)、网管支撑系统(OSS),也非常重要,应考虑纳入关键信息基础设施范围。例如,网管系统由于管理着电信网络的网元设备,一旦被入侵,通过网管系统可以控制核心网络,造成网络瘫痪;业务支撑系统(计费)支撑了电信网络运营,保存了用户数据,一旦被入侵,可能造成用户敏感信息泄露。


二、电信网络关键信息基础设施的保护目标和方法

电信网络是数字化浪潮的关键基础设施,扮演非常重要的角色,关系国计民生。各国政府高度重视关键基础设施安全保护,纷纷明确关键信息基础设施的保护目标。

2007 年,美国国土安全部(DHS)发布《国土安全国家战略》,首次指出面对不确定性的挑战,需要保证国家基础设施的韧性。2013 年 2 月,奥巴马签发了《改进关键基础设施网络安全行政指令》,其首要策略是改善关键基础设施的安全和韧性,并要求美国国家标准与技术研究院(NIST)制定网络安全框架。NIST 于 2018 年 4 月发布的《改进关键基础设施网络安全框架》(CSF)提出,关键基础设施保护要围绕识别、防护、检测、响应、恢复环节,建立网络安全框架,管理网络安全风险。NIST CSF围绕关键基础设施的网络韧性要求,定义了 IPDRR能力框架模型,并引用了 SP800-53 和 ISO27001 等标准。IPDRR能力框架模型包括风险识别(Identify)、安全防御(Protect)、安全检测(Detect)、安全响应(Response)和安全恢复(Recovery)五大能力,是这五个能力的首字母。2018 年 5 月,DHS 发布《网络安全战略》,将“通过加强政府网络和关键基础设施的安全性和韧性,提高国家网络安全风险管理水平”作为核心目标。

2009 年 3 月,欧盟委员会通过法案,要求保护欧洲网络安全和韧性;2016 年 6 月,欧盟议会发布“欧盟网络和信息系统安全指令”(NISDIRECTIVE),牵引欧盟各国关键基础设施国家战略设计和立法;欧盟成员国以 NIS DIRECTIVE为基础,参考欧盟网络安全局(ENISA)的建议开发国家网络安全战略。2016 年,ENISA 承接 NISDIRECTIVE,面向数字服务提供商(DSP)发布安全技术指南,定义 27 个安全技术目标(SO),该SO 系列条款和 ISO 27001/NIST CSF之间互相匹配,关键基础设施的网络韧性成为重要要求。

借鉴国际实践,我国电信网络关键信息基础设施安全保护的核心目标应该是:保证网络的可用性,确保网络不瘫痪,在受到网络攻击时,能发现和阻断攻击、快速恢复网络服务,实现网络高韧性;同时提升电信网络安全风险管理水平,确保网络数据和用户数据安全。

我国《关键信息基础设施安全保护条例》第五条和第六条规定:国家对关键信息基础设施实行重点保护,在网络安全等级保护的基础上,采取技术保护措施和其他必要措施,应对网络安全事件,保障关键信息基础设施安全稳定运行,维护数据的完整性、保密性和可用性。我国《国家网络空间安全战略》也提出,要着眼识别、防护、检测、预警、响应、处置等环节,建立实施关键信息基础设施保护制度。

参考 IPDRR 能力框架模型,建立电信网络的资产风险识别(I)、安全防护(P)、安全检测(D)、安全事件响应和处置(R)和在受攻击后的恢复(R)能力,应成为实施电信网络关键信息基础设施安全保护的方法论。参考 NIST 发布的 CSF,开展电信网络安全保护,可按照七个步骤开展。一是确定优先级和范围,确定电信网络单元的保护目标和优先级。二是定位,明确需要纳入关基保护的相关系统和资产,识别这些系统和资产面临的威胁及存在的漏洞、风险。三是根据安全现状,创建当前的安全轮廓。四是评估风险,依据整体风险管理流程或之前的风险管理活动进行风险评估。评估时,需要分析运营环境,判断是否有网络安全事件发生,并评估事件对组织的影响。五是为未来期望的安全结果创建目标安全轮廓。六是确定当期风险管理结果与期望目标之间的差距,通过分析这些差距,对其进行优先级排序,然后制定一份优先级执行行动计划以消除这些差距。七是执行行动计划,决定应该执行哪些行动以消除差距。


三、电信网络关键信息基础设施的安全风险评估

做好电信网络的安全保护,首先要全面识别电信网络所包含的资产及其面临的安全风险,根据风险制定相应的风险消减方案和保护方案。

1. 对不同的电信网络应分别进行安全风险评估

不同电信网络的结构、功能、采用的技术差异很大,面临的安全风险也不一样。例如,光传送网与 5G 核心网(5G Core)所面临的安全风险有显着差异。光传送网设备是数据链路层设备,转发用户面数据流量,设备分散部署,从用户面很难攻击到传送网设备,面临的安全风险主要来自管理面;而5G 核心网是 5G 网络的神经中枢,在云化基础设施上集中部署,由于 5G 网络能力开放,不仅有来自管理面的风险,也有来自互联网的风险,一旦被渗透攻击,影响面极大。再如,5G 无线接入网(5GRAN)和 5G Core 所面临的安全风险也存在显着差异。5G RAN 面临的风险主要来自物理接口攻击、无线空口干扰、伪基站及管理面,从现网运维实践来看,RAN 被渗透的攻击的案例极其罕见,风险相对较小。5G Core 的云化、IT 化、服务化(SBA)架构,传统的 IT 系统的风险也引入到电信网络;网络能力开放、用户端口功能(UPF)下沉到边缘等,导致接口增多,暴露面扩大,因此,5G Core 所面临的安全风险客观上高于 5G RAN。在电信网络的范围确定后,运营商应按照不同的网络单元,全面做好每个网络单元的安全风险评估。

2. 做好电信网络三个平面的安全风险评估

电信网络分为三个平面:控制面、管理面和用户面,对电信网络的安全风险评估,应从三个平面分别入手,分析可能存在的安全风险。

控制面网元之间的通信依赖信令协议,信令协议也存在安全风险。以七号信令(SS7)为例,全球移动通信系统协会(GSMA)在 2015 年公布了存在 SS7 信令存在漏洞,可能导致任意用户非法位置查询、短信窃取、通话窃听;如果信令网关解析信令有问题,外部攻击者可以直接中断关键核心网元。例如,5G 的 UPF 下沉到边缘园区后,由于 UPF 所处的物理环境不可控,若 UPF 被渗透,则存在通过UPF 的 N4 口攻击核心网的风险。

电信网络的管理面风险在三个平面中的风险是最高的。例如,欧盟将 5G 管理面管理和编排(MANO)风险列为最高等级。全球电信网络安全事件显示,电信网络被攻击的实际案例主要是通过攻击管理面实现的。虽然运营商在管理面部署了统一安全管理平台解决方案(4A)、堡垒机、安全运营系统(SOC)、多因素认证等安全防护措施,但是,在通信网安全防护检查中,经常会发现管理面安全域划分不合理、管控策略不严,安全防护措施不到位、远程接入 VPN 设备及 4A 系统存在漏洞等现象,导致管理面的系统容易被渗透。

电信网络的用户面传输用户通信数据,电信网元一般只转发用户面通信内容,不解析、不存储用户数据,在做好终端和互联网接口防护的情况下,安全风险相对可控。用户面主要存在的安全风险包括:用户面信息若未加密,在网络传输过程中可能被窃听;海量用户终端接入可能导致用户面流量分布式拒绝服务攻击(DDoS);用户面传输的内容可能存在恶意信息,例如恶意软件、电信诈骗信息等;电信网络设备用户面接口可能遭受来自互联网的攻击等。

3. 做好内外部接口的安全风险评估

在开展电信网络安全风险评估时,应从端到端的视角分析网络存在的外部接口和网元之间内部接口的风险,尤其是重点做好外部接口风险评估。以 5G 核心网为例,5G 核心网存在如下外部接口:与 UE 之间的 N1 接口,与基站之间的 N2 接口、与UPF 之间的 N4 接口、与互联网之间的 N6 接口等,还有漫游接口、能力开放接口、管理面接口等。每个接口连接不同的安全域,存在不同风险。根据3GPP 协议标准定义,在 5G 非独立组网(NSA)中,当用户漫游到其他网络时,该用户的鉴权、认证、位置登记,需要在漫游网络与归属网络之间传递。漫游边界接口用于运营商之间互联互通,需要经过公网传输。因此,这些漫游接口均为可访问的公网接口,而这些接口所使用的协议没有定义认证、加密、完整性保护机制。

4. 做好虚拟化/容器环境的安全风险评估

移动核心网已经云化,云化架构相比传统架构,引入了通用硬件,将网络功能运行在虚拟环境/容器环境中,为运营商带来低成本的网络和业务的快速部署。虚拟化使近端物理接触的攻击变得更加困难,并简化了攻击下的灾难隔离和灾难恢复。网络功能虚拟化(NFV)环境面临传统网络未遇到过的新的安全威胁,包括物理资源共享打破物理边界、虚拟化层大量采用开源和第三方软件引入大量开源漏洞和风险、分层多厂商集成导致安全定责与安全策略协同更加困难、传统安全静态配置策略无自动调整能力导致无法应对迁移扩容等场景。云化环境中网元可能面临的典型安全风险包括:通过虚拟网络窃听或篡改应用层通信内容,攻击虚拟存储,非法访问应用层的用户数据,篡改镜像,虚拟机(VM)之间攻击、通过网络功能虚拟化基础设施(NFVI)非法攻击 VM,导致业务不可用等。

5. 做好暴露面资产的安全风险评估

电信网络规模大,涉及的网元多,但是,哪些是互联网暴露面资产,应首先做好梳理。例如,5G网络中,5G 基站(gNB)、UPF、安全电子支付协议(SEPP)、应用功能(AF)、网络开放功能(NEF)等网元存在与非可信域设备之间的接口,应被视为暴露面资产。暴露面设备容易成为入侵网络的突破口,因此,需重点做好暴露面资产的风险评估和安全加固。


四、对运营商加强电信网络关键信息基础设施安全保护的建议

参考国际上通行的 IPDRR 方法,运营商应根据场景化安全风险,按照事前、事中、事后三个阶段,构建电信网络安全防护能力,实现网络高韧性、数据高安全性。

1. 构建电信网络资产、风险识别能力

建设电信网络资产风险管理系统,统一识别和管理电信网络所有的硬件、平台软件、虚拟 VNF网元、安全关键设备及软件版本,定期开展资产和风险扫描,实现资产和风险可视化。安全关键功能设备是实施网络监管和控制的关键网元,例如,MANO、虚拟化编排器、运维管理接入堡垒机、位于安全域边界的防火墙、活动目录(AD)域控服务器、运维 VPN 接入网关、审计和监控系统等。安全关键功能设备一旦被非法入侵,对电信网络的影响极大,因此,应做好对安全关键功能设备资产的识别和并加强技术管控。

2. 建立网络纵深安全防护体系

一是通过划分网络安全域,实现电信网络分层分域的纵深安全防护。可以将电信网络用户面、控制面的系统划分为非信任区、半信任区、信任区三大类安全区域;管理面的网络管理安全域(NMS),其安全信任等级是整个网络中最高的。互联网第三方应用属于非信任区;对外暴露的网元(如 5G 的 NEF、UPF)等放在半信任区,核心网控制类网元如接入和移动管理功能(AMF)等和存放用户认证鉴权网络数据的网元如归属签约用户服务器(HSS)、统一数据管理(UDM)等放在信任区进行保护,并对用户认证鉴权网络数据进行加密等特别的防护。二是加强电信网络对外边界安全防护,包括互联网边界、承载网边界,基于对边界的安全风险分析,构建不同的防护方案,部署防火墙、入侵防御系统(IPS)、抗DDoS 攻击、信令防护、全流量监测(NTA)等安全防护设备。三是采用防火墙、虚拟防火墙、IPS、虚拟数据中心(VDC)/虚拟私有网络(VPC)隔离,例如通过防火墙(Firewall)可限制大部分非法的网络访问,IPS 可以基于流量分析发现网络攻击行为并进行阻断,VDC 可以实现云内物理资源级别的隔离,VPC 可以实现虚拟化层级别的隔离。四是在同一个安全域内,采用虚拟局域网(VLAN)、微分段、VPC 隔离,实现网元访问权限最小化控制,防止同一安全域内的横向移动攻击。五是基于网元间通信矩阵白名单,在电信网络安全域边界、安全域内实现精细化的异常流量监控、访问控制等。

3. 构建全面威胁监测能力

在电信网络外部边界、安全域边界、安全域内部署网络层威胁感知能力,通过部署深度报文检测(DPI)类设备,基于网络流量分析发现网络攻击行为。基于设备商的网元内生安全检测能力,构建操作系统(OS)入侵、虚拟化逃逸、网元业务面异常检测、网元运维面异常检测等安全风险检测能力。基于流量监测、网元内生安全组件监测、采集电信网元日志分析等多种方式,构建全面威胁安全态势感知平台,及时发现各类安全威胁、安全事件和异常行为。

4. 加强电信网络管理面安全风险管控

管理面的风险最高,应重点防护。针对电信网络管理面的风险,应做好管理面网络隔离、运维终端的安全管控、管理员登录设备的多因素认证和权限控制、运维操作的安全审计等,防止越权访问,防止从管理面入侵电信网络,保护用户数据安全。

5. 构建智能化、自动化的安全事件响应和恢复能力

在网络级纵深安全防护体系基础上,建立安全运营管控平台,对边界防护、域间防护、访问控制列表(ACL)、微分段、VPC 等安全访问控制策略实施统一编排,基于流量、网元日志及网元内生组件上报的安全事件开展大数据分析,及时发现入侵行为,并能对攻击行为自动化响应。

(本文刊登于《中国信息安全》杂志2021年第11期)

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