代網(wǎng)閘的技術(shù)原理是利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)使內(nèi)外網(wǎng)的處理單元分時(shí)存取共享存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)完成數(shù)據(jù)交換的,實(shí)現(xiàn)了在空氣縫隙隔離(AirGap)情況下的數(shù)據(jù)交換。原理是通過(guò)應(yīng)用層數(shù)據(jù)提取與審查達(dá)到杜絕基于協(xié)議層的攻擊和增強(qiáng)應(yīng)用層的效果。
第二代網(wǎng)閘是在吸取了代網(wǎng)閘優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地利用全新理念的專(zhuān)用交換通道PET(Private Exchange Tunnel)技術(shù),在不降低性的前提下能夠完成內(nèi)外網(wǎng)之間高速的數(shù)據(jù)交換,有效地克服了代網(wǎng)閘的弊端。第二代網(wǎng)閘的數(shù)據(jù)交換過(guò)程是通過(guò)專(zhuān)用硬件通信卡、私有通信協(xié)議和加密簽名機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。雖然仍是通過(guò)應(yīng)用層數(shù)據(jù)提取與審查達(dá)到杜絕基于協(xié)議層的攻擊和增強(qiáng)應(yīng)用層效果的,但卻提供了比代網(wǎng)閘更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支持,并且由于其采用的是專(zhuān)用高速硬件通信卡,使得處理能力大大提高,達(dá)到代網(wǎng)閘的幾十倍之多。而私有通信協(xié)議和加密簽名機(jī)制保證了內(nèi)外處理單元之間數(shù)據(jù)交換的機(jī)密性、完整性和可信性,從而在保證性的同時(shí),提供更好的處理性能,能夠適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)隔離應(yīng)用的需求。
盡管作為物理設(shè)備,網(wǎng)閘提供的高性是顯而易見(jiàn)的,但是由于其工作原理上的特性,不可避免地決定了網(wǎng)閘存在一些缺陷:
(1)只支持靜態(tài)數(shù)據(jù)交換,不支持交互式訪問(wèn)。
這是網(wǎng)閘明顯得一個(gè)缺陷。由于是真正的網(wǎng)絡(luò)間物理隔離,它不支持諸如動(dòng)態(tài)web頁(yè)面技術(shù)中的activex、java甚至是客戶端的cookie技術(shù),目前網(wǎng)閘一般只支持靜態(tài)web頁(yè)、郵件文件等靜態(tài)數(shù)據(jù)的交換。
(2)適用范圍窄。
由于數(shù)據(jù)鏈路層被忽略,網(wǎng)閘無(wú)法實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的iso/osi七層連接過(guò)程,所以網(wǎng)閘對(duì)所有交換的數(shù)據(jù)必須根據(jù)其特性開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的交換模塊,靈活性差,適用范圍十分狹窄。
(3)系統(tǒng)配置復(fù)雜,性很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)管理員的技術(shù)水平。
在網(wǎng)閘傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)病毒、木馬過(guò)濾和性檢查等一系列功能,這都需要網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體情況加以判斷和設(shè)置。如果設(shè)置不當(dāng),比如對(duì)內(nèi)部人員向外部提交的數(shù)據(jù)不進(jìn)行過(guò)濾而導(dǎo)致信息外泄等,都可能造成網(wǎng)閘的功能大打折扣。
(4)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。
網(wǎng)閘的三個(gè)組件都必須為大容量存儲(chǔ)設(shè)備,特別在支持多種應(yīng)用的情況下,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)決定了必須采用較大的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)和緩存大量的交換數(shù)據(jù)。另外,網(wǎng)閘由于處在兩個(gè)網(wǎng)段的結(jié)合部,具有網(wǎng)關(guān)的地位,一旦宕機(jī)就會(huì)使兩邊數(shù)據(jù)無(wú)法交換,所以往往需要配置多臺(tái)網(wǎng)閘設(shè)備作為冗余,這就使購(gòu)置和實(shí)施費(fèi)用不可避免地上升了。
(5)技術(shù)不成熟,沒(méi)有形成體系化。
網(wǎng)閘技術(shù)是一項(xiàng)新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),尚無(wú)專(zhuān)門(mén)的國(guó)際性研究組織對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的研究和從事相關(guān)體系化標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
(6)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)通信的“瓶頸”問(wèn)題。
因?yàn)殡娮娱_(kāi)關(guān)切換速率的固有特性和過(guò)濾內(nèi)容功能的復(fù)雜化,目前網(wǎng)閘的交換速率已接近該技術(shù)的理論速率極限。可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái),隨著高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)閘在交換速率上的問(wèn)題將會(huì)成為阻礙網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的重要因素。
但無(wú)論如何,網(wǎng)閘對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是一個(gè)很好的補(bǔ)充,也是其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所無(wú)法替代的產(chǎn)品,近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)的各行業(yè)也已經(jīng)獲得了較好的應(yīng)用。
(1)涉密網(wǎng)與非涉密網(wǎng)之間。有些政府辦公網(wǎng)絡(luò)涉及敏感信息,當(dāng)它與外部非涉密網(wǎng)連接的時(shí)候可以用單向物理隔離網(wǎng)閘將兩者隔開(kāi)。
(2)局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間(內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間)。有些局域網(wǎng)絡(luò),特別是政府辦公網(wǎng)絡(luò),涉及政府敏感信息,有時(shí)需要與互聯(lián)網(wǎng)在邏輯上斷開(kāi),物理隔離網(wǎng)閘是一個(gè)常用的辦法。
(3)辦公網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)之間。由于辦公網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的信息敏感程度不同,例如,銀行的辦公網(wǎng)絡(luò)和銀行業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)就是很典型的信息敏感程度不同的兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)。為了提高工作效率,辦公網(wǎng)絡(luò)有時(shí)需要與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換信息。為解決業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的,比較好的辦法就是在辦公網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)之間使用物理隔離網(wǎng)閘,實(shí)現(xiàn)兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的邏輯隔離。
(4)電子政務(wù)的內(nèi)網(wǎng)與專(zhuān)網(wǎng)之間。在電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中要求政府內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間用邏輯隔離,在政府專(zhuān)網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間用邏輯隔離?,F(xiàn)常用的方法是用物理隔離網(wǎng)閘來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(5)業(yè)務(wù)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間。電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)一邊連接著業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,一邊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接著廣大用戶。為了保障業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的,在業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)之間應(yīng)實(shí)現(xiàn)邏輯隔離。
由兩套各自獨(dú)立的系統(tǒng)分別連接和非的網(wǎng)絡(luò),兩套系統(tǒng)之間通過(guò)網(wǎng)閘進(jìn)行信息擺渡,保證兩套系統(tǒng)之間沒(méi)有直接的物理通路。在通信過(guò)程中,當(dāng)存儲(chǔ)介質(zhì)與的網(wǎng)絡(luò)連通時(shí),斷開(kāi)與非網(wǎng)絡(luò)連接;當(dāng)與非網(wǎng)絡(luò)連通時(shí),斷開(kāi)與網(wǎng)絡(luò)的連接;通過(guò)分時(shí)地使用兩套系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,以達(dá)到隔離與交換的目的。此外,在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中,需同時(shí)進(jìn)行防病毒、防惡意代碼等信息過(guò)濾,以保證信息的。
根據(jù)國(guó)家保密局公開(kāi)的文獻(xiàn)資料,我國(guó)目前流行的網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)的產(chǎn)品和方案如下:
(1)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)方案
根據(jù)信息保密需求的不同,將信息存放到兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)中。其一是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),用于存儲(chǔ)、處理、傳輸涉密信息;另一個(gè)是外部網(wǎng)絡(luò),與互聯(lián)網(wǎng)相連。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)物理斷開(kāi)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間如果有數(shù)據(jù)交換需要,則采用人工操作(如通過(guò)軟盤(pán)、磁帶等)的方式。
(2)終端級(jí)解決方案
用戶使用一臺(tái)客戶端設(shè)備排他性選擇連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò),主要類(lèi)型可分為以下幾種。
(1)雙主板,雙硬盤(pán)型:通過(guò)設(shè)置兩套獨(dú)立計(jì)算機(jī)的設(shè)備實(shí)現(xiàn),使用時(shí),通過(guò)客戶端開(kāi)關(guān)分別選擇兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
(2)單主板,雙硬盤(pán)型:客戶端通過(guò)增加一塊隔離卡、一塊硬盤(pán),將硬盤(pán)接口通過(guò)添加的隔離卡轉(zhuǎn)接到主板,網(wǎng)卡也通過(guò)該卡引出兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。通過(guò)該卡控制客戶端存儲(chǔ)設(shè)備,同時(shí)選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口,達(dá)到網(wǎng)絡(luò)隔離的效果。
(3)單主板,單硬盤(pán)型:客戶端需要增加一塊隔離卡,存儲(chǔ)器通過(guò)隔離卡連接到主板,網(wǎng)卡也通過(guò)隔離卡引出兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。對(duì)硬盤(pán)上劃分區(qū)、非區(qū),通過(guò)隔離卡控制客戶端存儲(chǔ)設(shè)備分時(shí)使用區(qū)和非區(qū),同時(shí)對(duì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行選擇,以實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離。