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广播电视系统安全探索
在业务层面上,媒体资产的价值通过节目播放的方式以广播电视节目内容的形式得到体现。业务以安全、可靠、符合法规的方式播放节目和传送节目的是播控系统的业务目标。业务的主要内容就是考虑如何在播控系统架构各个层级的基础上实现这个目标。本文参考并优化、扩展了文献[1]中定义的播控系统安全模型。从模型的顶部可看到,播控系统中应首先包含业务需求(设计需求)、等保需求、总局安播需求这三部分,其中业务需求是整个播控系统的核心,等保需求和总局安播需求则是国家政策法规的要求,这三个要素是平行关系,贯穿播控系统的各个环节。从模型的侧面可看到,播控业务的作业对象是媒体资产,媒体资产的传递和管理则依赖于系统软件,系统软件如要完成媒体资产传递、播出和管理功能则需依赖于信号连接与网络基础设施,而全部的作业逻辑关系则必要依赖于系统硬件和物理环境,各要素是一个层级分明的层次关系。从模型的正面可看到,播控系统安全离不开三大要素:安全技术、安全管理和安全运维,它们构成安全模型的主体:1.安全技术要素,是实现播控系统安全的技术手段。它需运行于良好的物理环境基础上,才能为业务提供安全保障。在实际建设中,应合理划分播控系统的安全域,以基础网络为平台,做好系统边界安全防护,达到安全播出的目的。2.安全管理要素,包含两个子要素:安全管理组织和安全管理策略。安全管理组织即表明系统内每个人都对播控系统安全负有责任,应根据每个人所扮演的角色,组建完善的组织结构,明确不同角色在系统安全保障工作中的职责,对安全风险进行有效控制。安全管理策略则一整套标准化、规范化后的系统安全管理规定,它包括安全策略、安全规范、安全操作规程和细则等方面,涉及管理和技术要素,覆盖播控系统的终端、网络、系统和应用等多个方面。3.安全运维要素,包含两个子要素:安全运维风险和安全运维管理,即表明在系统运维过程中,既存在风险,又需要良好的管理。建立一支优秀的运维团队,配合先进的运维仪器,可提升系统安全运行水平。下面对影响播控系统安全的安全技术、安全管理、安全运维三大要素的基本要求进行逐一分析,并给出应对常见问题的策略。
安全技术要求及对策
环境安全技术要求及对策播控系统所使用的IT设备较传统视音频设备而言,对基础环境的要求更高,机房环境温湿度改变,防静电、防雷、接地等措施不到位都会对系统的安全播出造成影响。供配电技术要求及对策GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》规定的供电质量要求。供电系统常见问题及对策。接地技术要求及对策接地系统按照用途又可分为直流接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷接地和防静电接地。GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》规定的各种接地电阻要求。应严格按照GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》的规定进行接地系统的建设。温湿度和静电防护技术要求及对策按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》的要求,机房温湿度的要求。常见安全问题及对策。安全域规划技术要求及对策安全域划分的目标是把一个大规模复杂系统的安全问题,化解为更小区域的安全保护问题,是实现大规模复杂信息系统安全等级保护的有效方法。要保证播控系统网络安全,就需要在其内部采用网络纵深防御技术,根据需要划分出多个安全等级不同的区域。通常来说安全域是指同一系统内有相同的安全保护需求,相互信任,并具有相同的安全访问控制和边界控制策略的子网或网络,且相同的网络安全域共享一样的安全策略。安全域规划应遵循以下基本原则:1.等级保护原则根据安全域在业务系统中的重要程度以及考虑风险威胁、安全需求、安全成本等因素,将其划为不同的安全保护等级并采取相应的安全保护技术、管理措施,以保障业务支撑网络的信息安全。根据等级保护相关管理文件,信息系统的安全保护等级分为以下五级:第一级,信息系统受到破坏后,会对公民、法人和其他组织的合法权益造成损害,但不损害国家安全、社会秩序和公共利益。第二级,信息系统受到破坏后,会对公民、法人和其他组织的合法权益产生严重损害,或者对社会秩序和公共利益造成损害,但不损害国家安全。第三级,信息系统受到破坏后,会对社会秩序和公共利益造成严重损害,或者对国家安全造成损害。第四级,信息系统受到破坏后,会对社会秩序和公共利益造成特别严重损害,或者对国家安全造成严重损害。第五级,信息系统受到破坏后,会对国家安全造成特别严重损害。2.安全最大化原则对播控系统的安全防护必须要使其在全局上达到要求的安全等级,即实现安全的最大化防护,同时满足多个安全域的保护策略。播控系统安全防护的核心是保证与播出相关的信息系统具备与其安全保护等级相适应的安全保护能力。参照GB/T22039《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》,安全防护基本要求包含技术要求、物理要求和管理要求。根据广播电视安全播出管理规定,全国各级播出单位在机房环境要求和播出管理要求方面也有统一要求。按照安全最大化原则,应当在播控系统安全建设时,充分考虑以下安全要求:1)纵深的防御体系在采取由点到面的各种安全措施时,系统整体上还应保证各种安全措施的组合从外到内构成一个纵深的安全防御体系,保证信息系统整体的安全保护能力。应根据各生产系统与播控系统的相关度,构建业务安全防御系统;同时还应从基础网络、系统边界、计算环境(主机、应用)等各个层次落实各种安全措施,形成纵深防御体系。2)采取互补的安全措施在将各种安全控制组件集成到播控系统中时,应考虑各个安全控制组件的互补性,关注各个安全控制组件在层面内、层面间和功能间产生的连接、交互、依赖、协调、协同等相互关联关系,保证各个安全控制组件共同综合作用于播控系统的安全功能上,使得播控系统的整体安全保护能力得以保证。3)进行集中的安全管理为了保证分散于各个层面的安全功能在统一策略的指导下实现,各个安全控制组件在可控情况下发挥各自的作用,应建立安全管理中心,集中管理信息系统中的各个安全控制组件,支持统一安全管理。4)业务逻辑性原则根据播控业务流作为安全域划分的原则之一,将安全需求较高且风险较低的部分规划为播控系统的核心计算部分,逻辑上划分至业务逻辑的最内层,反之则在最外层。
基础网络技术要求及对策传输信号的安全防护播控系统中传输介质一般为光缆和同轴电缆。1.光缆介质光缆的布线指标应符合GB50312-2007《综合布线工程验收规范》中相应的技术要求,其中光缆连接器应满足表8要求。光缆布线信道在规定的传输窗口测量出的最大光衰减应不超过表9的规定,该技术指标要求已包括接头与连接插座的衰减。2.同轴电缆介质对于数字信号系统,尤其是高清信号系统,因其高频的数字特性,电缆自身的性能成为影响信号传输的一个重要因素。数字信号的劣化具有非线性过程,在选择电缆时,应比较电缆的参数以及测量电缆的极限长度,以确定电缆的安全传输长度。表10为光缆和电缆布设和使用维护中常见的问题及对策。3.3.2网络传输的安全防护网络传输的可靠性可通过链路的传输速率、吞吐率、传输时延和丢包率等指标反映,根据GB/T21671-2008《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》的规定,基础局域网络的链路传输技术指标应满足表11至表14的要求。另,链路传输时延的指标应满足:在1518字节帧长情况下,双向最大传输时延均应≤1ms。表15为常见的几种安全问题及对策。3.4业务平台技术要求及对策3.4.1业务平台的安全防护播控系统内部包括大量的服务器、工作站等计算机设备。作为信息存储、传输、应用处理的基础设施,服务器、操作终端在感染病毒后可能造成系统变慢,甚至瘫痪,可通过以下手段提高计算机类设备的安全防护能力:1.通过身份鉴别技术加强访问控制对登录操作系统和数据库系统的用户使用强口令进行身份标识和鉴别,口令应有复杂度要求并定期更换、长度不得小于8位、应是字母和数字的混合,用户名和口令禁止相同:等级保护三级以上的播控系统还应根据业务系统的实际情况采用两种或两种以上组合的鉴别技术对用户进行身份鉴别,身份鉴别信息至少有一种是不可伪造的。应具有登录失败处理功能,可采取结束会话、限制非法登录次数和当网络登录连接超时自动退出等措施。应该对网络设备进行基本安全配置,关闭不必要的服务和端口;应对网络设备的管理员登录地址进行限制,至少控制到IP地址;当对网络设备进行远程管理时,应采用HTTPS、SSH等远程管理手段,防止鉴别信息在网络传输过程中被窃听;应实现网络设备特权用户的权限分离;能够通过安全的网络管理协议(如SNMPV3及以上版本)提供网络设备的监控与管理接口。2.通过防护软件防范恶意代码播控系统根据需要部署具有统一管理功能的恶意代码防护软件,并且建议使用与安全边界防护中不同特征库的软件,并利用离线更新、手工更新的方式根据需要进行恶意代码库更新。3.通过补丁管理提高系统健壮性播控系统应部署系统补丁管理系统,对补丁文件进行统一管理,但是由于播控系统服务器部分需要进行不间断运行,且对系统稳定性要求很高,故此项设计内容应根据风险评估的结果进行实施判断:当安装补丁所带来的系统不稳定、重启风险大于由系统漏洞所带来的安全隐患时,不要安装系统补丁,反之安装。确认进行补丁更新时,应先在测试环境进行测试后方可进行生产环境的更新,且应具有回滚能力,防止关键服务器出现由此带来的安全问题时可以做到及时恢复。4.通过冗余配置提高系统可靠性播控系统内的播出服务器、播控工作站、数据库服务器、核心网络交换机、播出通道、播出切换设备等关键设备应进行冗余配置并支持单机故障下的主备切换,采用应急切换设备的,应具有自动或手动切换功能,并能够断电直通。应配置独立的主、备传输设备,主、备信号传输应具有两条不同路由的传输通路,传输设备应具有双电源;采用编码复用方式传输的,应配置在线热备编码复用设备。传输设备、编码复用设备在断电或者重启后,应保留原有配置信息。5.通过安全检测加强对系统的安全控制为了及时发现可能出现并影响安全播出的端口扫描、强力攻击、木马后门攻击、拒绝服务攻击、缓冲区溢出攻击、IP碎片攻击和网络蠕虫攻击等行为,应在播控系统内或合理的位置进行入侵检测保护或入侵防御保护,并且当发现遭受攻击行为时应具备一定的保护恢复措施,可在一定程度上降低由异常网络流量所带来的安全影响。
应用平台的安全防护安全播出是播控系统业务的最终目标,也正是这一目标对安全性提出了高要求,决定了播控系统应用平台需提高以下几个方面的能力来实现安全播出:1.视频服务器、AV安全通路等设施的可用性;2.应急能力,如紧急播出手段、电力应急保障等;3.运维能力等。例如,为了提高播控工作站的可靠性,应使用主备互备结构;为了提高播出信息的可靠性,应将播控系统的串联单、播出状态等关键信息写到数据库,同时写到播控本地磁盘,一旦数据库无法访问,本地数据文件仍能支持播出工作;为了提高应用服务安全,播控系统的应用接口服务、调度服务均应采用高可用(HA)机制,当一个节点上的服务停止工作时,另外节点的服务能及时接管并继续运行;为了提高迁移服务的可靠性,迁移服务器设计为集群方式,并且支持断点续迁。数据安全防护网络化环境下,收录、制作、播出等关键业务已经完全数据化,数据损坏将危及安全播出,且数据的丢失意味着资产的损失。提高数据安全防护能力,可以通过以下两种方式:1.通过数据冗余增强存储设备的可靠性包括通过RAID阵列、集群或存储网格等技术,增强存储设备的可靠性;通过本地-中心双份存储、备份-恢复机制、异地容灾机制、同步-持续性数据保护机制等技术
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