安全隔离网闸的原理
安全隔离网闸的组成:
安全隔离网闸是实现两个相互业务隔离的网络之间的数据交换,通用的网闸模型设计一般分三个基本部分:
a. 内网处理单元
b. 外网处理单元
c. 隔离与交换控制单元(隔离硬件)
其中,三个单元都要求其软件的操作系统是安全的,也就是采用非通用的操作系统,或改造后的专用操作系统。一般为Unix BSD或Linux的经安全精简版本,或者其他是嵌入式操作系统VxWorks等,但都要对底层不需要的协议、服务删除,使用的协议优化改造,增加安全特性,同时提高效率。
下面分别介绍三个基本部分的功能:
内网处理单元:包括内网接口单元与内网数据缓冲区。接口部分负责与内网的连接,并终止内网用户的网络连接,对数据进行病毒检测、防火墙、入侵防护等安全检测后剥离出“纯数据”,作好交换的准备,也完成来自内网对用户身份的确认,确保数据的安全通道;数据缓冲区是存放并调度剥离后的数据,负责与隔离交换单元的数据交换。
外网处理单元:与内网处理单元功能相同,但处理的是外网连接。
隔离与交换控制单元:是网闸隔离控制的摆渡控制,控制交换通道的开启与关闭。控制单元中包含一个数据交换区,就是数据交换中的摆渡船。对交换通道的控制的方式目前有两种技术,摆渡开关与通道控制。摆渡开关是电子倒换开关,让数据交换区与内外网在任意时刻的不同时连接,形成空间间隔GAP,实现物理隔离。通道方式是在内外网之间改变通讯模式,中断了内外网的直接连接,采用私密的通讯手段形成内外网的物理隔离。该单元中有一个数据交换区,作为交换数据的中转。
安全隔离网闸的两类模型:
在内外网处理单元中,接口处理与数据缓冲之间的通道,称内部通道1,缓冲区与交换区之间的通道,称内部通道2。对内部通道的开关控制,就可以形成内外网的隔离。模型中的用中间的数据交换区摆渡数据,称为三区模型;摆渡时,交换区的总线分别与内、外网缓冲区连接,也就是内部通道2的控制,完成数据交换。
还有一种方式是取消数据交换区,分别交互控制内部通道1与内部通道2,形成二区模型。
二区模型的数据摆渡分两次:先是连接内、外网数据缓冲区的内部通道2断开,内部通道1连接,内外网接口单元将要交换的数据接收过来,存在各自的缓冲区中,完成一次摆渡。然后内部通道1断开,内部通道2连接,内外网的数据缓冲区与各自的接口单元断开后,两个缓冲区连接,分别把要交换的数据交换到对方的缓冲区中,完成数据的二次摆渡。
内部通道一般也采用非通用网络的通讯连接,让来自两端的可能攻击终止于接口单元,从而增强网闸的隔离效果。安全隔离网闸设计的目的,是隔离内外网业务连接的前提下,实现安全的数据交换。也就是安全专家描述的:协议落地,数据交换。