一、背景
1、政策背景
根据我国2000年1月1日起颁布实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》第二章保密制度第六条的规定:
“涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”
各级政府、金融、电力、军队、公路、医疗等重要部门按照保密规定,对计算机和计算机网络的管理采用了多自治域、多组织域的模式,把计算机网络甚至是计算机主机划分为不同安全等级的管理域。为保证关键域内信息的机密性,这些域内的计算机网络严禁与非信任域的网络进行连接,甚至是同一安全等级下的内部网络也进行了划分和隔离,这样就在部门内部、部门之间以及部门与外界间形成了多个域间的“信息孤岛"。
“信息孤岛”的形成,对“孤岛”上信息的机密性的保护起到了积极的作用,但是在信息化高度发达的今天,这种保护模式严重的阻碍了各信任域间信息的交互;另一方面,在这种模式下,共享数据要求分别存储到多个自治域中,多备份的状况为数据维护带来了极大的不便,同时也很难满足用户对数据共享的要求。
“信息孤岛"模式根本不能满足信息的实时交互,从而限制了实时业务的正常开展。这种模式十分低效,不能满足用户信息交互要求。
在网络时代,信息总是要交互的,彻底物理隔离不是解决网络安全最好的办法。为了达到既能隔离又能进行安全的数据交换的目的,迫切一种全新、简洁的网络安全技术,要求其能在完全物理网络隔离的安全要求下进行数据传输。
2、数据层面

二、目前行业产品痛点
每个物理隔离的网络,实际上是一个“信息孤岛”,“信息孤岛”对信息的机密性的保护起到了积极的作用。但是随着技术的发展,在信息化高度发达的今天,“信息孤岛”模式已经不能满足用户信息交互要求:
不能满足信息多样化交互的需求,限制了实时业务的正常开展;
数据分别存储在多个自治域中,为数据的管理和维护带来了极大的不便;

目前行业解决方案
1、非自动化:人工拷贝、机械手光盘拷贝等;
2、自动化隔离:同一个时间,只能和一个网络连通;包括各类网闸、摆渡机等;
缺点:
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非自动化方式的,效率低,安全无法完全保障,分在安全隐患
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自动化方式非完全物理隔离,即弱物理隔离;
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网闸类是非单向传输;
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基于逻辑层的隔离,无法确保操作系统级、软件层级的隔离;
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实时性差,需要累计传输或定时分合闸传输;
三、产品设计原则与目标
设计原则:
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安全性:通过强物理隔离、资源逻辑隔离、黑白名单、数据加密、硬件id和时间戳的绑定、数据审计和报警等机制,确保传输数据和网关自身的安全性,满足网络等保安全要求;
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稳定性:系统支持7*24小时持续性服务,故障率低于1%,单点故障恢复时间最长不超过30分钟;
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高可用性:支持单点和多点故障的高可用部署;
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灵活性:支持不同网络架构和应用环境的部署,部署简单;
设计目标:
1、在原有网络环境和安全等级要求不变的情况下,实现数据的跨网传输;
2、实现完全物理隔离的网络之间,连续、可控的单向数据传输,防止信息泄密;
3、先进编码技术,保障传输可靠;
4、支持国产平台,满足信创要求,完全自主可控;
5、高安全、可审计的数据可控传输;
6、实现数据透传,简单易用;
7、高兼容性,可适用于不同的网络场景;
8、部署模式灵活,系统管理方便;
四、产品架构
五、产品介绍
1、强物理隔离单通道网关:
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该产品主要实现物理网络隔离下的可靠数据传输
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设备内置单通道数据传输设备。
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体积紧凑,重量轻,可灵活安装到标准机架或桌面上。
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支持多台设备并行传输,满足数据隔离和时效性的需求。
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采用标准RJ45 网络接口和220V交流电源接口。
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实体开关按钮控制,可随时开启或关闭数据传输通道。

2、强物理隔离数据传输一体化服务器:
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系统内部构建两个完全物理隔离的网络,通过视觉方式进行数据传输。
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服务器内置双通道数据传输网关和数据隔离传输系统平台,一体化设计,传输效率更高。
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服务器在两个网络内,分别内置数据接收、数据发送应用服务器。
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支持2N群集部署、冗余部署、多网混合部署模式,提升数据传输的速度和可靠性,部署简单,对环境要求低,具有非常强的抗干扰性,可部署在不同的应用环境中。
内部网络架构
数据传输平台
基于FTP的数据跨网传输

基于MQ的数据跨网传输
基于API接口的数据跨网传输
基于数据感知的数据跨网传输
基于图像和视频的跨网传输
安全保障措施
强隔离:
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发送端网络和接收端网络之间无物理直连;
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用户网络和网关内部网络隔离;
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不同通道(用户)数据隔离;
资源访问限制:
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IP地址访问限制;
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MAC地址限制;
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端口访问限制;
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访问黑白名单;
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防DDOS攻击;
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安全加固;
认证和身份验证:
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用户名密码验证;
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访问令牌验证;
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超时和过期机制;
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异常账户自动锁定;
高可用性:
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内部双通道冗余;
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多设备群集组网;
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通道异常自动重启恢复,支持断点续传;
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故障通道快速插拔更换;
数据安全:
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数据加密;
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数据混淆;
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非顺序随机传输;
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异常监测并自动暂停;
数据审计:
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数据源审查;
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数据类型审查;
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数据质量审查;
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数据流转的设备ID和时间戳审查;
部署方式:
单通道网关单独部署
一体化服务器部署

数据传输效率
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数据最快响应速度为10秒:从一端成功发出到另一端接收完成;
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文本数据的平均压缩率按5%评估,无损传输。如100KB的文本数据,按5%的压缩率,处理完后需要传输的数据量为5KB左右;
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图片按15倍压缩比率评估,为有损传输;
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二进制数据包括:word、pdf等压缩格式数据,无损传输;
常见解决方案的对比:
六、应用前提与典型场景