信息系統(tǒng)安全方案[加密機制]

1、.wd.wd.wd.物流信息系統(tǒng)及辦公網(wǎng)絡(luò)安全方案加密機制由于這套系統(tǒng)涉及到企業(yè)至關(guān)重要的信息，其在保密性、準(zhǔn)確性及防篡改等安全方面都有較高的要求，因此，本系統(tǒng)著重設(shè)計了一套嚴(yán)密的安全措施。一、 一般措施1、實體安全措施就是要采取一些保護計算機設(shè)備、設(shè)施含網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備以及其他媒體免地震、水災(zāi)、火災(zāi)、有害氣體和其他環(huán)境事故如電磁污染破壞的措施、過程。這是整個管理信息系統(tǒng)安全運行的 基本要求。尤其是機房的安全措施，計算機機房建設(shè)應(yīng)遵循國標(biāo)GB288789?計算機場地技術(shù)條例?和GB936188?計算機場地安全要求?，滿足防火、防磁、防水、防盜、防電擊、防蟲害等要求，配備相應(yīng)的設(shè)備。2、運行安全措

2、施為保障整個系統(tǒng)功能的安全實現(xiàn)，提供一套安全措施，來保護信息處理過程的安全，其中包括：風(fēng)險分析、審計跟蹤，備份恢復(fù)、應(yīng)急等。制定必要的、具有良好可操作性的規(guī)章制度，去進展制約，是非常必要和重要的，而且是非常緊迫的。3、信息安全措施數(shù)據(jù)是信息的根基，是企業(yè)的珍貴財富。信息管理的任務(wù)和目的是通過對數(shù)據(jù)采集、錄入、存儲、加工，傳遞等數(shù)據(jù)流動的各個環(huán)節(jié)進展精心組織和嚴(yán)格控制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、及時性、安全性、適用性和共亨性。制定良好的信息安全規(guī)章制度，是最有效的技術(shù)手段。而且不僅僅是數(shù)據(jù)，還應(yīng)把技術(shù)資料、業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件包括進去。二、防病毒措施計算機病毒泛濫，速度之快，蔓延之廣，貽害社會

3、之大，為有史以來任何一種公害所無可比擬。從CIH 到紅色代碼和尼姆達，已充分說明了病毒的難以預(yù)知性、潛藏性和破壞性，另一方面也說明了防毒的重要性。本系統(tǒng)中采用了卡巴斯基網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，運行在Win2003服務(wù)器上。該軟件包含卡巴斯基實驗室最新的反惡意軟件技術(shù)，這些技術(shù)結(jié)合了基于特征碼的技術(shù)，主動防御和 Web 協(xié)助的保護，以實現(xiàn)有效和多層的防御。 利用基于云安全技術(shù)的卡巴斯基安全網(wǎng)絡(luò)提供的自動更新，實現(xiàn)了對新興威脅的快速響應(yīng)。三、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全1、針對局域網(wǎng)采取安全措施由于局域網(wǎng)采用的是以播送為技術(shù)根基的以太網(wǎng)，任何兩個節(jié)點之間的通信數(shù)據(jù)包，不僅為這兩個節(jié)點的網(wǎng)卡所接收，也同時為處在同一以太網(wǎng)

4、上的任何一個節(jié)點的網(wǎng)卡所截取。因此，只要接入以太網(wǎng)上的任一節(jié)點進展偵聽，就可以捕獲發(fā)生在這個以太網(wǎng)上的所有數(shù)據(jù)包，對其進展解包分析。從而竊取關(guān)鍵信息。這就是局域網(wǎng)固有的安全隱患。為了解決這個問題，采取了以下措施：1)網(wǎng)絡(luò)分段由于局域網(wǎng)采用以交換機為中心、路由器為邊界的網(wǎng)絡(luò)格局，又基于中心交換機的訪問控制功能和三層交換功能，綜合應(yīng)用物理分段與邏輯分段兩種方法，來實現(xiàn)對局域網(wǎng)的安全控制，其目的就是將非法用戶與敏感的網(wǎng)絡(luò)資源相互隔離，從而防止可能的非法偵聽，這是一重要的措施。2)以交換式集線器代替共享式集線器由于局部網(wǎng)絡(luò)最終用戶的接入是通過分支集線器而不是交換機，而使用最廣泛的分支集線器通常是共享式

5、集線器。這樣，當(dāng)用戶與主機進展數(shù)據(jù)通信時，兩臺機器之間的數(shù)據(jù)包還是會被同一臺集線器上的其他用戶所偵聽。如一種不安全的情況是：用戶TELNET到一臺主機上，由于TELNET程序本身缺加密功能，用戶所鍵入的每一個字符包括用戶名、密碼、關(guān)鍵配置等重要信息，都將被明文發(fā)送，這就是一個很大的安全隱患。因此，應(yīng)該以交換式集線器代替共享式集線器，使單播包僅在兩個節(jié)點之間傳送，從而防止非法偵聽。2、強化Server端的安全措施在B/S構(gòu)造中，S端的重要性是顯而易見的。雖然B/S系統(tǒng)的安全已比擬成熟，然而這種安全體系統(tǒng)中還有其潛在問題，尤其是在一個復(fù)雜系統(tǒng)中，由于存在著大量的數(shù)據(jù)庫實體及擁用不同操作權(quán)限的用戶，

6、存在多個用戶對數(shù)據(jù)庫實體的操作可以是增、刪、改、查的任意組合。因此，即使用角色或工作組的方式為其授權(quán)，也會顯得相當(dāng)復(fù)雜，甚至存在著嚴(yán)重的安全漏洞。針對這些狀況，本系統(tǒng)采取了如下安全措施：1)內(nèi)核級透明代理與傳統(tǒng)的BS安全模式不同，該系統(tǒng)所采取的解決方案是：每個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用只建設(shè)一個真正的數(shù)據(jù)庫帳號,他具有對系統(tǒng)應(yīng)用所涉及的所有數(shù)據(jù)實體進展操作的全部權(quán)限。與此同時，為每一位系統(tǒng)操作人員分別創(chuàng)立了一個“應(yīng)用系統(tǒng)帳號，實際上只數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)立的的名為USERS用戶表里的一條記錄。這樣，每次應(yīng)用程序在客戶端執(zhí)行時，首先會以其真正數(shù)據(jù)庫帳號登錄數(shù)據(jù)庫，然后執(zhí)行自行編寫的登錄程序，與USERS表結(jié)合，實現(xiàn)就用系

7、統(tǒng)登錄。這種安全體系使得應(yīng)用系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)庫的代理用戶，而應(yīng)用系統(tǒng)的所有操作人員包括系統(tǒng)管理員那么是數(shù)據(jù)庫的間接用戶；換言之，應(yīng)用系統(tǒng)除了完成其應(yīng)用邏輯之外，還將系統(tǒng)用戶和數(shù)據(jù)庫徹底隔離開來，成為數(shù)據(jù)庫的一道穩(wěn)固的“防火墻由于在這種安全體系中，真正的數(shù)據(jù)庫帳號泄露及擴散的可能性幾乎為零，所有的用戶必須通過應(yīng)用系統(tǒng)這一“單點訪問數(shù)據(jù)庫，所以可以得出結(jié)論只要應(yīng)用程序是安全、可靠的，那么整個系統(tǒng)是安全可靠的。2)增強的用戶授權(quán)機制由于在這種安全體系中，應(yīng)用系統(tǒng)成為隔離用戶和數(shù)據(jù)庫的防火墻，其本身就必須具務(wù)相當(dāng)?shù)陌踩匦浴Ｓ绕涫怯脩羰跈?quán)管理機制，其嚴(yán)密將直接影響整個系統(tǒng)的安全?；诖耍瑥墓δ艹霭l(fā)將整個系

8、統(tǒng)細分為假設(shè)干個可分配的最小權(quán)限單元，這些權(quán)限具體表現(xiàn)在對數(shù)據(jù)庫中所涉及的表、視圖的數(shù)據(jù)操作DML：插入 修改刪除、查詢等的劃分上。然后再運用角色或工作組的概念，結(jié)合各種系統(tǒng)使用人員的工作性質(zhì)，為系統(tǒng)創(chuàng)立了4類 基本等級：系統(tǒng)管理員，高級操作員，一般操作員及簡單操作員，并相應(yīng)地為每個等級賦予了不同的權(quán)限，以此來簡化權(quán)限管理工作。此外，為了增加系統(tǒng)安全管理的靈活性，授權(quán)管理模塊還可以對屬于某一等能用戶的權(quán)限作進一步限制，到達所有權(quán)限均可任意組合的效果。同時，為了進一步提高系統(tǒng)管理員的工作效率，系統(tǒng)為系統(tǒng)權(quán)限，用戶及每種等級所對應(yīng)的默認(rèn)權(quán)限組合都建設(shè)了數(shù)據(jù)字典，以便在不同的應(yīng)用環(huán)境下，管理員都能方

9、便地增加等，或改變某種等難的默認(rèn)權(quán)限，此外，為了能暫時封鎖某一帳號的使用，安全系統(tǒng)還提供了帳號凍結(jié)及解凍的功能。能過這種方式，在統(tǒng)一管理之下，又具有相錄的靈活性，有助于系統(tǒng)管理員更為方便，更為嚴(yán)密地控制整個系統(tǒng)的安全。3)智能型日志日志系統(tǒng)具有綜合性數(shù)據(jù)記錄功能和自動分類檢索能力。在該系統(tǒng)中，日志將記錄自某用戶登錄時起，到其退出系統(tǒng)時止，這所執(zhí)行的所有操作，包括登錄失敗操作，對數(shù)據(jù)庫的操作及系統(tǒng)功能的使用。日志所記錄的內(nèi)容有執(zhí)行某操作的用戶保執(zhí)行操作的機器IP地址操作類型 操作對象及操作執(zhí)行時間等，以備日后審計核查之用在這個系統(tǒng)中，不僅可以分類檢索日志內(nèi)容，系統(tǒng)還能根據(jù)已記錄的日志內(nèi)容，通過智

10、能型揄，自動找出可能存在的不安全因素，并實時觸發(fā)相應(yīng)的警告，信息以及時通知系統(tǒng)管理員及用戶。以下例舉幾個智能性檢查。潛在非法攻擊檢查對于那些企圖登錄系統(tǒng)的黑客，在其三次登錄指令性后，系統(tǒng)便會自行關(guān)閉。由于使用了智能型日志系統(tǒng)，系統(tǒng)管理員便會及時得知有非法用戶攻擊，尤其是針對同一帳號的攻擊，在假設(shè)干次嘗試指失敗以后，系統(tǒng)將會自動凍結(jié)該帳號。在與帳號持有人取得聯(lián)系后，管理員便可以根據(jù)日志文件的具體內(nèi)容，如攻擊點確實切位置、攻擊時間等，采取相應(yīng)措施，如更改帳號口令或封鎖工作站，確保系統(tǒng)的安全性。單帳號多用戶檢查在同一時刻中，假設(shè)有以同一帳號登錄系統(tǒng)的用戶出現(xiàn)，那么說明某一帳號可能已被泄露，這在一定程

11、度上將對系統(tǒng)安全構(gòu)成威脅。為此系統(tǒng)將自動監(jiān)視，統(tǒng)計這種情況度及時通知系統(tǒng)管理員，以杜絕帳號擴散的可能，防患于未然。非工作時間操作檢查對于8小時工作時間之外的任何操作或是被管理定義成非工作時所執(zhí)行的任何操作，智能型日志也會視之為可疑現(xiàn)象而警告系統(tǒng)管理員4)完善的備份及恢復(fù)機制日志能記錄任何非法操作，然而要真正使系統(tǒng)從災(zāi)難中恢復(fù)出來，還需要一套完善的備份方案及恢復(fù)機制為了防止存儲設(shè)備的異常損壞，本系統(tǒng)中采用了可熱插拔的SCSI硬盤所組成的磁盤容錯陣列，以RAID5的方式進展系統(tǒng)的實時熱備份。為了防止人為的失誤或破壞，本系統(tǒng)中建設(shè)了強大的數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器以備份重要數(shù)據(jù)的刪除操作，甚至更新任務(wù)。保證在任何

12、情況上，重要數(shù)據(jù)均能最大程度地有效恢復(fù)。具體而言，對于刪除操作，作者將被操作的記錄全部存貯在備份庫中。而對于更新操作，考慮到信息量過于龐大，僅僅備份了所執(zhí)行的SQL語句。這樣，既能查看到被的內(nèi)容，又能相當(dāng)程度地減小備份庫存貯容量。而在需要跟蹤追溯數(shù)據(jù)喪失或破壞事件的全部信息時，那么將系統(tǒng)日志與備份數(shù)據(jù)有機地結(jié)合在一起真正實現(xiàn)系統(tǒng)安全性。四、廣域網(wǎng)絡(luò)的安全由于廣域網(wǎng)采用公網(wǎng)來進展數(shù)據(jù)傳輸，信息在廣域網(wǎng)上傳輸時被截取和利用就比局域網(wǎng)要大得多。本系統(tǒng)中涉及到無線網(wǎng)絡(luò)局部和遠程訪問局部，因此，必須采取必要的手段，使得在廣域網(wǎng)上的發(fā)送和接收信息時能夠保證：除了發(fā)送方和接收方外，其他人是無法知悉的隱私性傳

13、輸過程中不被篡改真實性發(fā)送方能確知接收方不是假冒的非偽裝性發(fā)送方不能否認(rèn)自己的發(fā)送行為不可抵賴性為到達以上目的，我們采用了以下措施：1、加密技術(shù)的運用加密技術(shù)的 基本思想是不依賴于網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通道的安全性來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，而是通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的加密來保障網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以分為三類，即對稱型加密、不對稱型加密和不可逆加密。本系統(tǒng)中選用了不可逆加密，因為其不存在密鑰保管和分發(fā)問題，且由于本系統(tǒng)中需采取這種措施的數(shù)據(jù)量有限，所以這種加密方式是適用于系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造。五、針對外網(wǎng)采取安全措施這里所指的外網(wǎng)，是指本系統(tǒng)中與Internet的互聯(lián)與外部一些企業(yè)用戶局部。因為采用的是基于T

14、CP/IP協(xié)議族，Internet協(xié)議族自身的開放性極大地方便了各種計算機的組網(wǎng)和互聯(lián)，并直接推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛開展。但是由于在早期網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計上對安全性的無視，至使Internet在使用和管理上的無政府狀態(tài)，逐漸使Internet自身的安全受到威脅。外網(wǎng)安全的威脅主要表現(xiàn)在：非授權(quán)訪問 、冒充合法用戶、破壞數(shù)據(jù)完整性、干擾系統(tǒng)正常運行、利用網(wǎng)絡(luò)傳播病毒、線路竊聽等。針對上述情況，本系統(tǒng)采取了防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)相結(jié)合的方法。針對物流信息系統(tǒng)源代碼涉密機制1.Java密碼學(xué)構(gòu)造設(shè)計遵循兩個原那么:(1)算法的獨立性和可靠性。(2)實現(xiàn)的獨立性和相互作用性。算法的獨立性是通

15、過定義密碼服務(wù)類來獲得。用戶只需了解密碼算法的概念,而不用去關(guān)心如何實現(xiàn)這些概念。實現(xiàn)的獨立性和相互作用性通過密碼服務(wù)提供器來實現(xiàn)。密碼服務(wù)提供器是實現(xiàn)一個或多個密碼服務(wù)的一個或多個程序包。軟件開發(fā)商根據(jù)一定接口,將各種算法實現(xiàn)后,打包成一個提供器,用戶可以安裝不同的提供器。安裝和配置提供器,可將包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再編輯Java安全屬性文件來設(shè)置定義一個提供器。Java運行環(huán)境Sun版本時, 提供一個缺省的提供器Sun。下面介紹DES算法及如何利用DES算法加密和解密類文件的步驟。DES算法簡介DESData Encryption Standard是創(chuàng)造最

16、早的最廣泛使用的分組對稱加密算法。DES算法的入口參數(shù)有三個：Key、Data、Mode。其中Key為8個字節(jié)共64位，是DES算法的工作密鑰；Data也為8個字節(jié)64位，是要被加密或被解密的數(shù)據(jù)；Mode為DES的工作方式，有兩種：加密或解密。DES算法工作流程如下：假設(shè)Mode為加密模式，那么利用Key 對數(shù)據(jù)Data進展加密， 生成Data的密碼形式64位作為DES的輸出結(jié)果；如Mode為解密模式，那么利用Key對密碼形式的數(shù)據(jù)Data進展解密，復(fù)原為Data的明碼形式64位作為DES的輸出結(jié)果。在通信網(wǎng)絡(luò)的兩端，雙方約定一致的Key，在通信的源點用Key對核心數(shù)據(jù)進展DES加密，然后以

17、密碼形式在公共通信網(wǎng)如 網(wǎng)中傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的終點，數(shù)據(jù)到達目的地后，用同樣的Key對密碼數(shù)據(jù)進展解密，便再現(xiàn)了明碼形式的核心數(shù)據(jù)。這樣，便保證了核心數(shù)據(jù)在公共通信網(wǎng)中傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。也可以通過定期在通信網(wǎng)絡(luò)的源端和目的端同時改用新的Key，便能更進一步提高數(shù)據(jù)的保密性。利用DES算法加密的步驟1生成一個安全密鑰。在加密或解密任何數(shù)據(jù)之前需要有一個密鑰。密鑰是隨同被加密的應(yīng)用程序一起發(fā)布的一段數(shù)據(jù)，密鑰代碼如下所示?！旧梢粋€密鑰代碼】view plaincopy to clipboardprint?/ 生成一個可信任的隨機數(shù)源 SecureRandom sr = new SecureRa

18、ndom(); / 為我們選擇的DES算法生成一個KeyGenerator對象 KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance (DES ); Kg.init (sr); / 生成密鑰 Secret Key key = kg.generateKey(); / 將密鑰數(shù)據(jù)保存為文件供以后使用，其中key Filename為保存的文件名 Util.writeFile (key Filename, key.getEncoded () ); / 生成一個可信任的隨機數(shù)源SecureRandom sr = new SecureRandom();/ 為我們選擇的DES

19、算法生成一個KeyGenerator對象KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance (DES );Kg.init (sr);/ 生成密鑰Secret Key key = kg.generateKey();/ 將密鑰數(shù)據(jù)保存為文件供以后使用，其中key Filename為保存的文件名Util.writeFile (key Filename, key.getEncoded () ); 2加密數(shù)據(jù)。得到密鑰之后，接下來就可以用它加密數(shù)據(jù)。如下所示?！居妹荑€加密原始數(shù)據(jù)】view plaincopy to clipboardprint?/ 產(chǎn)生一個可信任的隨機

20、數(shù)源 SecureRandom sr = new SecureRandom(); /從密鑰文件key Filename中得到密鑰數(shù)據(jù) Byte rawKeyData = Util.readFile (key Filename); / 從原始密鑰數(shù)據(jù)創(chuàng)立DESKeySpec對象 DESKeySpec dks = new DESKeySpec (rawKeyData); / 創(chuàng)立一個密鑰工廠，然后用它把DESKeySpec轉(zhuǎn)換成Secret Key對象 SecretKeyFactory key Factory = SecretKeyFactory.getInstance(DES ); Secret

21、 Key key = keyFactory.generateSecret( dks ); / Cipher對象實際完成加密操作 Cipher cipher = Cipher.getInstance( DES ); / 用密鑰初始化Cipher對象 cipher.init( Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr ); / 通過讀類文件獲取需要加密的數(shù)據(jù) Byte data = Util.readFile (filename); / 執(zhí)行加密操作 Byte encryptedClassData = cipher.doFinal(data ); / 保存加密后的文件，覆蓋原有的類

22、文件。 Util.writeFile( filename, encryptedClassData ); / 產(chǎn)生一個可信任的隨機數(shù)源SecureRandom sr = new SecureRandom();/從密鑰文件key Filename中得到密鑰數(shù)據(jù)Byte rawKeyData = Util.readFile (key Filename);/ 從原始密鑰數(shù)據(jù)創(chuàng)立DESKeySpec對象DESKeySpec dks = new DESKeySpec (rawKeyData);/ 創(chuàng)立一個密鑰工廠，然后用它把DESKeySpec轉(zhuǎn)換成Secret Key對象SecretKeyFactory

23、 key Factory = SecretKeyFactory.getInstance(DES );Secret Key key = keyFactory.generateSecret( dks );/ Cipher對象實際完成加密操作Cipher cipher = Cipher.getInstance( DES );/ 用密鑰初始化Cipher對象cipher.init( Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr );/ 通過讀類文件獲取需要加密的數(shù)據(jù)Byte data = Util.readFile (filename);/ 執(zhí)行加密操作Byte encryptedClas

24、sData = cipher.doFinal(data );/ 保存加密后的文件，覆蓋原有的類文件。 Util.writeFile( filename, encryptedClassData ); 3解密數(shù)據(jù)。運行經(jīng)過加密的程序時，ClassLoader分析并解密類文件。操作步驟如下所示。 【用密鑰解密數(shù)據(jù)】view plaincopy to clipboardprint?/ 生成一個可信任的隨機數(shù)源 SecureRandom sr = new SecureRandom(); / 從密鑰文件中獲取原始密鑰數(shù)據(jù) Byte rawKeyData = Util.readFile( keyFilena

25、me ); / 創(chuàng)立一個DESKeySpec對象 DESKeySpec dks = new DESKeySpec (rawKeyData); / 創(chuàng)立一個密鑰工廠，然后用它把DESKeySpec對象轉(zhuǎn)換成Secret Key對象 SecretKeyFactory key Factory = SecretKeyFactory.getInstance( DES ); SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks ); / Cipher對象實際完成解密操作 Cipher cipher = Cipher.getInstance( DES ); / 用密鑰初始化Cipher對象 Cipher.init( Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr ); / 獲得經(jīng)過加密的數(shù)據(jù) Byte encrypted Data = Util.readFile (Filename); /執(zhí)行解密操作 Byte