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高速公路機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)

文檔作者：龍昱碹文檔來源：廣東省交通集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月31日
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2015年第5期 廣東公路交通
GuangDong GongLu JiaoTong 第140期
文章編號：1671—7619【2015)05—0055—06
高速公路機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)
龍昱碹
(廣東省交通集團有限公司，廣州510623)
摘要：隨著高速公路路網(wǎng)的不斷完善，智能交通及信息技術(shù)的快速發(fā)展，高速公路機電系統(tǒng)的建設(shè)和管理也在
不斷完善和創(chuàng)新，同時，也面臨著諸多信息安全問題。根據(jù)機電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，著重從技術(shù)角度闡述了機電系
統(tǒng)存在的信息安全問題、解決思路與建設(shè)框架。
關(guān)鍵詞：高速公路；機電系統(tǒng)；信息安全
中圖分類號：U491 文獻標識碼：C
0 引言
高速公路機電系統(tǒng)(以下簡稱“機電系統(tǒng)”)是
智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。近年來，隨
著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展及高速公路通車里程的不
斷增加，機電系統(tǒng)的建設(shè)和管理也在不斷完善和
創(chuàng)新。如今，國內(nèi)機電系統(tǒng)的建設(shè)已趨成熟，形成
由通訊系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成的體
系架構(gòu)。本文根據(jù)機電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，著重從
技術(shù)角度闡述機電系統(tǒng)存在的信息安全問題、解
決思路與建設(shè)框架。
1 高速公路機電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近年來智能交通的概念及相關(guān)技術(shù)隨著物聯(lián)
網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù)應(yīng)用的不斷深入
發(fā)展，其內(nèi)涵與外延也發(fā)生了更深層次的演化。
未來高速公路機電系統(tǒng)也體現(xiàn)出集中化、智能化、
一體化的趨勢。
1．1 基于新一代萬兆網(wǎng)絡(luò)的機電通信系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代社會對高速公路出行服務(wù)水平要求
的日益提高，高速公路監(jiān)控視頻圖像的數(shù)據(jù)量呈
幾何級速度增加，監(jiān)控業(yè)務(wù)更加趨于高清化、網(wǎng)絡(luò)
化，原有千兆以太網(wǎng)的通信系統(tǒng)已經(jīng)難以支撐未
來日益增長的監(jiān)控數(shù)據(jù)對傳輸通道帶寬和性能的
需求。新一代萬兆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為下一代機電通
信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。尤其是與傳統(tǒng)千兆通信技術(shù)
相比，萬兆網(wǎng)絡(luò)具有RRPP(快速環(huán)網(wǎng)保護)功能，
既可以大幅減少網(wǎng)絡(luò)自愈的收斂時間，同時能夠
防止以太環(huán)網(wǎng)中數(shù)據(jù)環(huán)路引起的廣播風(fēng)暴。當(dāng)以
太網(wǎng)環(huán)上鏈路或設(shè)備故障時，系統(tǒng)能迅速切換到
備份鏈路，保證業(yè)務(wù)能快速恢復(fù)，RRPP技術(shù)很大
程度簡化了以太環(huán)網(wǎng)的計算過程，提高了快速切
換到備份鏈路的可靠性。
1．2 基于聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)的高速公路“一張網(wǎng)”
長期以來，高速公路大多采用“一路一公司”
的收費模式。即不同的建設(shè)業(yè)主各自獨立收費，
各收費路段之間的數(shù)據(jù)互不通信。這就形成了主
線收費站過多的現(xiàn)象。由于通過收費站需要停車
收費，很大程度上影響了通行效率，當(dāng)車流量過大
時很容易形成交通堵塞。收費管理導(dǎo)致出行效率
低下的問題變得日益突出，使得高速公路實施聯(lián)
網(wǎng)收費模式變得十分急迫。而通過聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)
實現(xiàn)高速公路“一張網(wǎng)”，取消主線收費站，就能夠
實現(xiàn)在全省乃至全國高速公路范圍內(nèi)，從人口到
出口，一次領(lǐng)卡，一次交費，全程實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)收費“一
卡通”模式；進而通過高速公路聯(lián)網(wǎng)收費營運管理
平臺的建設(shè)，全面實現(xiàn)收費、卡片、稽查、監(jiān)控、運
維等不同業(yè)務(wù)的整合與管理。更大程度提升高速
公路的使用效率和車輛通行能力，縮短行車時間，
充分發(fā)揮高速公路高效快捷的特點。
1．3 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型電子收費模式
近年來，高速公路收費模式不斷創(chuàng)新，逐漸由
傳統(tǒng)人工收費發(fā)展到全自動收費模式。目前，全
自動收費系統(tǒng)主要是ETC(不停車收費)收費模
式，是指車輛在進入高速公路及駛出路網(wǎng)時，由無
線電及計算機系統(tǒng)自動完成收費全過程，車輛無
需?？?，快速通過，從而充分地提升高速公路的通
行能力。但ETC存在前期投入成本高，運維復(fù)雜，
作者簡介：龍昱碹(1973．08一)，男，碩士，高級工程師，從事高速公路信息化技術(shù)管理工作。E-mail：longyuxuan@gdcg．cn．
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2015年第5期 廣東公路交通 總第140期
天線識別率有誤差等缺陷。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)
展，結(jié)合路徑識別技術(shù)，今后很有可能會出現(xiàn)例如
預(yù)支付、手機支付、第三方電子支付平臺(如：支付
寶、微信、銀聯(lián))等新的通行費支付模式。
1．4 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的收費與監(jiān)控數(shù)據(jù)集中共
享與智能分析
在高速公路單路段收費模式下，高速公路各
路段的收費與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是相對隔離的且不發(fā)生數(shù)
據(jù)交換，收費與監(jiān)控數(shù)據(jù)分散在各路段數(shù)據(jù)機房。
但在高速公路“一張網(wǎng)”收費模式下，高速公路的
收費及監(jiān)控數(shù)據(jù)均集中上傳至營運管理平臺，一
方面，利用收費數(shù)據(jù)進行車輛路徑輔助識別、收費
稽核和拆分賬；另一方面，利用監(jiān)控數(shù)據(jù)進行路況
信息的匯總、分析與及時發(fā)布，并作為突發(fā)事件應(yīng)
急處置的調(diào)度依據(jù)。進一步，營運管理平臺可以
通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對收費和監(jiān)控數(shù)據(jù)進行智能分
析，以完善與改進路網(wǎng)的調(diào)度指揮策略，實現(xiàn)主動
調(diào)度。
1．5 基于移動互聯(lián)網(wǎng)的高速公路信息快速發(fā)布
隨著高速公路路網(wǎng)不斷完善，車流量Et益增
多，交通擁擠和事故發(fā)生率比例不斷提升。目前，
當(dāng)重大事故發(fā)生時，往往采用可變情報板、電臺等
傳統(tǒng)模式告知車主，由于發(fā)布不夠及時準確，或通
知不到位，車主往往不清楚當(dāng)前路況和分流線路，
導(dǎo)致交通阻塞時間變長及二次事故的發(fā)生。因
此，通過基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速公路快速信
息發(fā)布平臺與智能交通疏導(dǎo)系統(tǒng)將能明顯改善這
種情況。通過手機短信、微信、微博、APP等方式
將路況信息及時、準確的定向發(fā)布給車主，同時，
通過現(xiàn)有路網(wǎng)狀況的數(shù)據(jù)分析，明確道路分流的
路線與方案，有效指引車主進行分流，提高緩解道
路堵塞的能力，縮短堵塞時間。為高速公路安全、
高速和暢通的運行提供有力保障。
2 高速公路機電系統(tǒng)存在的信息安全問題
隨著信息技術(shù)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)
展，高速公路通信系統(tǒng)一體化，監(jiān)控與收費系統(tǒng)數(shù)
據(jù)集中化趨勢十分明顯，這都導(dǎo)致高速公路機電
系統(tǒng)面臨比以前更多的信息安全問題。
2．1 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)(一張網(wǎng))產(chǎn)生的信息安全骨牌效應(yīng)
由于“一張網(wǎng)”是由營運管理中心與各路段收
費管理中心通過專線聯(lián)接組成的星型收費網(wǎng)絡(luò)
(各路段為環(huán)網(wǎng))，通過營運管理中心節(jié)點跳轉(zhuǎn)可
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實現(xiàn)與任意節(jié)點的互聯(lián)互通。因此，一旦某一節(jié)
點出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露、病毒木馬或網(wǎng)絡(luò)攻擊，其它相聯(lián)
節(jié)點尤其是管理中心節(jié)點將會快速受到影響，嚴
重的將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓。
2．2 收費、監(jiān)控系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的頻繁交互造成信
息安全隱患
由于“一張網(wǎng)”模式下收費與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)
需要頻繁交互(如路徑輔助識別)，同時，由于通過
互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布道路及公眾出行信息、基于互聯(lián)網(wǎng)的
收費支付方式以及殺毒軟件的病毒庫更新等業(yè)務(wù)
要求，都導(dǎo)致監(jiān)控與收費系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)存在數(shù)據(jù)
交互的情況。而目前，監(jiān)控與收費系統(tǒng)在設(shè)計時
仍然按照封閉系統(tǒng)的模式考慮，簡單通過防火墻
等單一設(shè)備進行安全防范，往往缺乏完善的信息
安全體系設(shè)計與隔離防護措施，這就成為機電系
統(tǒng)信息安全的短板。
2．3 機電養(yǎng)護管理不完善導(dǎo)致信息安全問題
由于高速公路機電系統(tǒng)涉及的設(shè)備與軟件種
類繁多、分布范圍廣，且機電養(yǎng)護人員的數(shù)量多、
養(yǎng)護工作內(nèi)容繁雜、養(yǎng)護人員對系統(tǒng)的維護權(quán)限
很大。但目前，機電養(yǎng)護工作仍然各自為政，缺乏
統(tǒng)一的日常養(yǎng)護管理流程與信息化手段，同時，隨
著機電養(yǎng)護人員的流動，必然出現(xiàn)如系統(tǒng)帳號權(quán)
限更新不及時、操作不規(guī)范等信息安全問題。
2．4 機電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一的備份與快速恢復(fù)
機制
高速公路收費系統(tǒng)采用車道、站點、路段中
心、區(qū)域中心及營運管理中心五級數(shù)據(jù)存儲機制，
各級數(shù)據(jù)逐級向上更新。在單路段收費模式下問
題不大，但在聯(lián)網(wǎng)收費模式下，各路段的收費數(shù)據(jù)
存在關(guān)聯(lián)性，這就對機電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和
數(shù)據(jù)的安全性提出了更高的要求。目前，機電系
統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并未采取任何連續(xù)性的保護措施，
也缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份和快速恢復(fù)機制，一旦發(fā)
生損壞，恢復(fù)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)需要較長時間，且在恢復(fù)
過程中，可能會對業(yè)務(wù)(尤其是跨路段數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))
造成較大影響。因此，如何建立一套完善、快捷、
安全的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機制顯得尤為迫切。
3 機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)框架
針對高速公路機電系統(tǒng)存在的上述信息安全
問題，依據(jù)國家信息安全等級保護的相關(guān)要求，并
結(jié)合機電系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，需要在管
2015年第5期 龍昱碹：高速公路機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè) 總第140期
理、技術(shù)兩個層面設(shè)計機電系統(tǒng)信息安全體系建
設(shè)的思路和框架。
3．1 信息安全等級保護對信息系統(tǒng)的相關(guān)要求
信息安全等級保護針對不同安全保護等級信
息系統(tǒng)應(yīng)該具有的安全保護能力提出相應(yīng)的安全
要求。根據(jù)實現(xiàn)方式的不同，安全要求分為技術(shù)
要求和管理要求兩大類。技術(shù)要求與信息系統(tǒng)提
供的技術(shù)安全機制有關(guān)，主要通過在信息系統(tǒng)中
部署軟硬件并正確地配置其安全功能來實現(xiàn)；管
理要求與信息系統(tǒng)中各種角色參與的活動有關(guān)，
主要通過控制各種角色的活動，從政策、制度、規(guī)
范、流程以及記錄等方面做出規(guī)定來實現(xiàn)。
3．1．1 技術(shù)要求
(1)物理層面：主要是從外界環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、
運行硬件、介質(zhì)等方面為信息系統(tǒng)的安全運行提
供基本的后臺支持和保證。
(2)網(wǎng)絡(luò)層面：為信息系統(tǒng)能夠在安全的網(wǎng)絡(luò)
環(huán)境中運行提供支持，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運行，提
供有效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
(3)主機層面：在物理、網(wǎng)絡(luò)層面安全的情況
下，提供安全的操作系統(tǒng)和安全的數(shù)據(jù)庫管理系
統(tǒng)，以實現(xiàn)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全運
行。
(4)應(yīng)用層面：在物理、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)等層面安全
的支持下，確保實現(xiàn)用戶需求的應(yīng)用代碼安全，杜
絕應(yīng)用訪問安全漏洞。
(5)數(shù)據(jù)層面：確保信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)在存儲、傳
輸、處理等過程中的安全性。
3．1．2 管理要求
信息系統(tǒng)的生命周期主要分為五個階段：初
始階段、采購／開發(fā)階段、實施階段、運行維護階段
和廢棄階段。管理要求正是針對這五個階段的不
同安全活動提出的，分為：安全管理制度、安全管
理機構(gòu)、人員安全管理、系統(tǒng)建設(shè)管理和系統(tǒng)運維
管理五個方面。
由于篇幅所限，本文僅從技術(shù)方面對機電系
統(tǒng)的信息安全建設(shè)提出相關(guān)設(shè)想與建議。
3．2 機電系統(tǒng)信息安全建設(shè)思路
以國家信息安全等級保護要求為原則，結(jié)合
高速公路機電系統(tǒng)的實際情況，從物理安全、網(wǎng)絡(luò)
安全、主機安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全五個方面進
行機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè)：
(1)物理安全：加強機房環(huán)境建設(shè)，保證運行
的硬件、介質(zhì)安全。
(2)網(wǎng)絡(luò)安全：首先進行安全區(qū)域的劃分，其
次實現(xiàn)不同安全區(qū)域間的隔離，最后完善不同安
全區(qū)域邊界的安全建設(shè)與防御。
(3)主機安全：通過身份認證、資源授權(quán)、主機
安全、行為審計四方面建設(shè)共同提高機電系統(tǒng)主
機的安全和可控。
(4)應(yīng)用安全：制定代碼開發(fā)規(guī)范來保障新建
設(shè)應(yīng)用系統(tǒng)的安全上線，同時采用安全發(fā)布、WEB
防護、漏洞管理、數(shù)據(jù)庫審計等措施來保障現(xiàn)有應(yīng)
用系統(tǒng)的安全運行。
(5)數(shù)據(jù)安全：建立備份和恢復(fù)機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)
的連續(xù)性保護，并對敏感數(shù)據(jù)的生命周期進行管
理和追蹤以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保密性。
3．3 機電系統(tǒng)信息安全建設(shè)
3．3．1 物理層面安全建設(shè)
機電系統(tǒng)所在的物理環(huán)境主要由路段中心
和車站機房共同組成，形成一個中心、多個站的
結(jié)構(gòu)，同時具有分散、相對獨立的特點。因此，物
理安全建設(shè)就必須貫穿所有機房，保障物理層面
安全。建設(shè)內(nèi)容主要涉及環(huán)境安全(防火、防水、
防靜電、防雷擊等)、設(shè)備和介質(zhì)的防盜竊防破壞
等方面。應(yīng)特別注意的是，收費站的很多服務(wù)器
是直接放置在收費站亭內(nèi)的，因此需要利用開
關(guān)、鎖等特別裝置進行物理防護，以防止無關(guān)人
員隨意接觸相關(guān)設(shè)備。
3．3．2 網(wǎng)絡(luò)層面安全建設(shè)
首先根據(jù)機電系統(tǒng)應(yīng)用的具體情況，將機電
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行安全區(qū)域劃分；然后根據(jù)不同安全
區(qū)域建設(shè)要求，采用安全隔離技術(shù)手段實現(xiàn)不同
安全區(qū)域間的物理或邏輯隔離；最后對不同安全
區(qū)域邊界進行安全建設(shè)與防御。
3．3．2．1 安全區(qū)域劃分
根據(jù)高速公路機電系統(tǒng)特點，一般可將機電
網(wǎng)絡(luò)劃分為監(jiān)控和收費兩個專有網(wǎng)絡(luò)，同時可進
一步細分：
(1)監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)：由路段中心及各個車站共同
通過監(jiān)控業(yè)務(wù)系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視控制設(shè)備、投
影設(shè)備、不間斷電源系統(tǒng)等組成的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。
(2)監(jiān)控專網(wǎng)：由路段中心及各個車站與監(jiān)
控中心通過自建骨干鏈路相連接的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。
(3)收費內(nèi)網(wǎng)：由路段中心及各個車站共同
通過收費業(yè)務(wù)系統(tǒng)、客戶端等相關(guān)設(shè)備組成的網(wǎng)
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2015年第5期 廣東公路交通 總第140期
絡(luò)區(qū)域。
(4)收費專網(wǎng)：由路段中心通過自建骨干鏈
路與各個車站相連接，同時通過租用運營商鏈路
與營運管理中心相連接的廣域網(wǎng)絡(luò)。
3．3．2．2 區(qū)域隔離措施
在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)和收費內(nèi)網(wǎng)之間部署數(shù)據(jù)安全
交換平臺進行物理隔離，平臺由軟件和硬件組
成，包含外部處理單元、內(nèi)部處理單元、隔離安全
數(shù)據(jù)交換單元三部分，為2+l的主機架構(gòu)，采用
SU—Gap安全隔離技術(shù)，實現(xiàn)內(nèi)、外網(wǎng)物理斷開
的環(huán)境。
在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)與監(jiān)控專網(wǎng)和收費內(nèi)網(wǎng)與收費
專網(wǎng)之問分別部署安全網(wǎng)關(guān)進行邏輯隔離，根據(jù)
安全控制策略允許或拒絕數(shù)據(jù)通過，有效阻止非
法訪問，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間邏輯隔離的要求。
在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)和收費內(nèi)網(wǎng)中的終端主機與服
務(wù)器主機之間采用VLAN、ACL等控制策略實現(xiàn)
邏輯隔離。
3．3．2．3 安全防護建設(shè)
為監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)和收費內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器、客戶端分別
劃分獨立的子網(wǎng)，服務(wù)器與客戶端之間通過核心
交換機ACL列表進行訪問控制，同時只開放服務(wù)
器主機通信(被訪問、運維及更新)端口，實現(xiàn)終
端主機和服務(wù)器主機問可控訪問。
在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)與收費內(nèi)網(wǎng)、監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)與監(jiān)控專
網(wǎng)、收費內(nèi)網(wǎng)與收費專網(wǎng)之間及監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)和收費
內(nèi)網(wǎng)中車站與車站、車站與路段中心之間部署防
火墻設(shè)備，用于防范攻擊行為，并通過ACL策略
關(guān)閉不必要的網(wǎng)絡(luò)訪問端口，保證服務(wù)器主機通
信安全；同時根據(jù)各子系統(tǒng)的重要性劃分不同安
全信任級別區(qū)域，不同信任級別區(qū)域之間通過最
小資源授權(quán)進行訪問；最后啟用攻擊防御，抵御
來自低信任級別區(qū)域的攻擊行為。
在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)和收費內(nèi)網(wǎng)中分別部署入侵監(jiān)
澳0系統(tǒng)，用于監(jiān)測信息系統(tǒng)訪問和被訪問的安全
情況，同時通過對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流進行采集和分
析，檢測違反安全策略和攻擊行為及內(nèi)部用戶的
未授權(quán)活動等安全風(fēng)險。
3．3．3 主機層面安全建設(shè)
通過部署內(nèi)網(wǎng)安全管理平臺實現(xiàn)對機電系
統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)用戶的訪問安全管理與審計；通過部署養(yǎng)
護審計管理平臺實現(xiàn)對機電養(yǎng)護人員養(yǎng)護行為
的規(guī)范與審計；通過主機標準化及漏洞掃描等安
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全措施，加強主機操作系統(tǒng)自身的安全性和漏洞
修補；通過主機操作系統(tǒng)日志的集中存放與安全
訪問，實現(xiàn)主機操作系統(tǒng)的安全審計。
3．3．3．1 身份認證
(1)安全邊界定義：在機電系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)終端上
統(tǒng)一部署安全客戶端，形成安全邊界，命名為合
法區(qū)域。通過配置安全策略，未安裝安全客戶端
計算機禁止接入合法區(qū)域。
(2)內(nèi)部用戶身份安全驗證：內(nèi)部用戶主要
指機電系統(tǒng)內(nèi)部訪問人員。內(nèi)部用戶登陸合法
區(qū)域終端身份采用統(tǒng)一的合法身份驗證。同時，
通過配置認證策略，可限定用戶登錄終端及服務(wù)
器的行為。
(3)外部用戶身份安全驗證：外部用戶主要
指合作單位、上級單位的人員。外部用戶接入采
用安全客戶端證書登錄認證方式。
(4)系統(tǒng)管理員身份安全驗證：系統(tǒng)管理員
主要指機電養(yǎng)護人員。由于系統(tǒng)管理員具有使
用地點靈活、難于管理及訪問權(quán)限大等特點，因
此對其身份識別與驗證方式直接影響到核心系
統(tǒng)的安全。機電養(yǎng)護人員訪問合法區(qū)域的服務(wù)
器主機時，需要通過養(yǎng)護審計管理平臺對其身份
的真實性、唯一性進行驗證。
3．3．3．2 資源授權(quán)
資源授權(quán)主要是對用戶接入合法區(qū)域之后，
如何對需要訪問的服務(wù)器主機和終端主機的軟、
硬件及網(wǎng)絡(luò)資源進行安全授權(quán)和管理。資源授
權(quán)主要分為以下三種：
(1)內(nèi)部用戶資源訪問授權(quán)：通過內(nèi)網(wǎng)安全
管理平臺安全策略授權(quán)終端主機硬件資源使用
權(quán)限。
(2)外部用戶資源訪問授權(quán)：針對外部用戶
的兩種訪問方式，采用不同的資源訪問授權(quán)模
式。對于安裝了安全終端主機的用戶，采用與安
裝了客戶端主機用戶相似的授權(quán)管理方式；對于
未安裝安全終端主機的用戶，通過安全網(wǎng)關(guān)設(shè)置
相應(yīng)權(quán)限進行授權(quán)管理。
(3)系統(tǒng)管理員維護訪問授權(quán)：系統(tǒng)管理員
維護授權(quán)主要通過養(yǎng)護審計管理平臺實現(xiàn)。養(yǎng)
護審計管理平臺新建系統(tǒng)管理員認證帳戶后，將
該帳戶與服務(wù)資源對象、服務(wù)協(xié)議及相關(guān)訪問權(quán)
限相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)對不同應(yīng)用的系統(tǒng)管理員訪問授
權(quán)控制
2015年第5期 龍昱碹：高速公路機電系統(tǒng)信息安全體系建設(shè) 總第140期
3．3．3．3 主機標準化管理
(1)主機安全策略管理：通過配置管理員賬
號、密碼及相關(guān)信息的建立、登錄、使用等安全策
略，防止對服務(wù)器主機的非法登錄與訪問。
(2)系統(tǒng)補丁管理：統(tǒng)一部署補丁服務(wù)器，及
時更新終端與服務(wù)器主機系統(tǒng)安全漏洞補丁、病
毒庫補丁，并統(tǒng)一制定和下發(fā)補丁更新策略。
(3)桌面防御管理：在終端主機上統(tǒng)一部署
安裝殺毒軟件、防火墻桌面防御系統(tǒng)，并定期檢
查桌面防御程序是否運行、病毒庫更新狀況等。
3．3．3．4 安全審計
(1)內(nèi)部用戶行為審計：通過內(nèi)網(wǎng)安全管理
平臺對終端主機的日志進行采集與集中存儲，且
具有相關(guān)審計權(quán)限的管理員(不能與系統(tǒng)管理員
共用)才能進行審計記錄查閱、統(tǒng)計和分析，日志
服務(wù)器主機中保存日志時間為30d。審計信息包
括用戶帳戶、主機名稱、時間、操作行為等內(nèi)容。
審計記錄的日志不可更改或刪除。以保證用戶
訪問行為的及時記錄與信息安全事故的事后審
計。
(2)系統(tǒng)管理員行為審計：采用養(yǎng)護審計管
理平臺日志系統(tǒng)對養(yǎng)護操作日志進行采集和集
中存儲，具有相關(guān)審計權(quán)限管理員(不能與系統(tǒng)
管理員共用)才可對審計信息進行查詢、分析，日
志服務(wù)器主機中保存日志時間為30d。審計內(nèi)容
包括對策略配置、系統(tǒng)維護、開啟關(guān)閉等維護動
作進行詳細的記錄，并對養(yǎng)護人員通過鼠標所做
的操作全程錄屏，鍵盤操作全程文本記錄。以保
證系統(tǒng)管理員維護行為的及時記錄與信息安全
事故的事后審計。
3．3．4 應(yīng)用層面安全建設(shè)
應(yīng)用層面安全建設(shè)主要涉及到兩部分：一部
分是對新開發(fā)機電系統(tǒng)的軟件源代碼如何安全
規(guī)范；另外一部分是對已上線運行的機電系統(tǒng)軟
件如何保障其安全、穩(wěn)定、可靠運行。
3．3．4．1 機電系統(tǒng)軟件上線前的安全管理
(1)在系統(tǒng)設(shè)計階段，系統(tǒng)開發(fā)單位應(yīng)根據(jù)
風(fēng)險分析、風(fēng)險管理以及充分調(diào)研的結(jié)果，對機
電系統(tǒng)的基本安全功能和安全功能的強度進行
需求確認，包括身份驗證、角色訪問控制、數(shù)據(jù)加
密、自動備份、日志審計等安全功能。通過系統(tǒng)
安全需求論證后才能進行系統(tǒng)開發(fā)。
(2)在系統(tǒng)開發(fā)階段，應(yīng)制定軟件代碼編寫
安全規(guī)范，要求開發(fā)人員參照規(guī)范編寫代碼。同
時開發(fā)過程中應(yīng)考慮軟件容錯性，應(yīng)對人機接口
輸入數(shù)據(jù)的規(guī)范性提供檢驗；應(yīng)對人機接口操作
提供回退功能；應(yīng)具備狀態(tài)監(jiān)測能力，當(dāng)故障發(fā)
生時，能實時檢測到故障狀態(tài)并報警；應(yīng)具備自
動保護能力，當(dāng)故障發(fā)生時，自動保護當(dāng)前所有
狀態(tài)。
(3)在系統(tǒng)試運行階段，應(yīng)采用遠程安全評
估系統(tǒng)對軟件代碼進行安全漏洞檢測，識別可能
存在的惡意代碼，并通過修改代碼方式進行修
復(fù)，對于存在安全漏洞的機電系統(tǒng)軟件禁止上
線。
3．3．4．2 應(yīng)用運行安全管理
(1)漏洞評估：采用遠程安全評估系統(tǒng)對已
投入運行的機電系統(tǒng)軟件中存在的安全漏洞全
面和自主地檢測與分析，有效地發(fā)現(xiàn)應(yīng)用層面的
系統(tǒng)漏洞并進行修復(fù)，同時定期對軟件進行穿透
性(黑盒技術(shù)、白盒技術(shù))測試，并及時修補高、中
風(fēng)險漏洞。
(2)安全發(fā)布：采用WEB應(yīng)用防火墻對評估
檢測和穿透測試過程中不能及時修復(fù)的漏洞進
行防護，保障系統(tǒng)發(fā)布安全。
(3)應(yīng)用恢復(fù)：采用防篡改系統(tǒng)對被篡改的
應(yīng)用界面進行自動恢復(fù)，防止被篡改信息被訪
問，實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速恢復(fù)。
(4)應(yīng)用安全策略管理：系統(tǒng)管理員帳號及
密碼的設(shè)置應(yīng)滿足安全性要求，管理員身份認證
及登錄的行為等應(yīng)設(shè)置較為嚴格的安全策略。
(5)數(shù)據(jù)庫審計：采用數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)捕捉
數(shù)據(jù)訪問、自動追蹤數(shù)據(jù)庫配置變化，保護審計
記錄的真實性，對審計記錄的存儲與管理獨立于
被審計的數(shù)據(jù)庫本身，采用實時有效的防范。
(6)安全日志審計：應(yīng)對系統(tǒng)軟件進行安全
日志審計。審計內(nèi)容應(yīng)包含事件的日期和時間、
用戶、事件、類型、事件成功情況。應(yīng)使用日志審
計工具設(shè)置特定事件報警及生成日志報表；應(yīng)做
好系統(tǒng)日志保存工作，保存期大于30d，保存的日
志不可修改。
3．3．5 數(shù)據(jù)層面安全建設(shè)
數(shù)據(jù)層面安全建設(shè)主要包含數(shù)據(jù)的備份、恢
復(fù)及保密性建設(shè)。
3．3．5．1 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)
(1)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)：先將各級節(jié)點的數(shù)據(jù)
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2015年第5期 廣東公路交通 總第140期
上傳集中至營運管理中心，再采用集中存儲系統(tǒng)
的快照和近線異步備份技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地定
期自動備份。其中快照技術(shù)主要解決數(shù)據(jù)的邏
輯錯誤問題，近線備份主要解決由于物理損壞造
成的數(shù)據(jù)丟失問題。備份時數(shù)據(jù)存儲在本地網(wǎng)
絡(luò)范圍內(nèi)的備份存儲柜中，恢復(fù)時將備份存儲柜
中的數(shù)據(jù)全部或部分恢復(fù)回主存儲柜中。當(dāng)下
級某節(jié)點的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時，可以將營運管理中
心的相關(guān)數(shù)據(jù)逐級下發(fā)(恢復(fù))至相應(yīng)節(jié)點的服
務(wù)器中。
(2)操作系統(tǒng)備份與恢復(fù)：采用操作系統(tǒng)備
份和恢復(fù)軟件，對桌面操作系統(tǒng)進行備份，將恢
復(fù)點保存到備份服務(wù)器上，恢復(fù)時將備份文件通
過引導(dǎo)盤恢復(fù)到相關(guān)主機。
(3)系統(tǒng)配置信息備份：針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全
設(shè)備、信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的相關(guān)配置信息集中備
份與恢復(fù)，將配置信息手動導(dǎo)出暫存在本地磁
盤，再將配置文件夾定期存儲在備份服務(wù)器主機
中。
3．3．5．2 數(shù)據(jù)保密性
(1)敏感信息流轉(zhuǎn)控制：對敏感信息生命周
期中的流轉(zhuǎn)進行分權(quán)限的控制與管理，終端用戶
的使用權(quán)限可根據(jù)用戶需要細分為“只讀”、“只
讀可打印”、“只讀可復(fù)制”、“刪除”、“完全控
制”、“訪問日期限制”、“訪問時長限制”，并分時
段進行管理。通過內(nèi)網(wǎng)安全管理平臺中的存儲
外設(shè)管理，對存儲介質(zhì)，如u盤進行統(tǒng)一注冊、授
權(quán)管理，注冊u盤通過內(nèi)網(wǎng)安全管理平臺授權(quán)正
常使用，非注冊u盤接人后只能導(dǎo)入而不能導(dǎo)出
數(shù)據(jù)。終端用戶將內(nèi)網(wǎng)的敏感信息通過注冊u
盤帶出使用時，通過存儲介質(zhì)安全審計追蹤泄密
行為發(fā)生的時間和用戶身份。
(2)敏感信息安全審計：針對敏感信息的被
使用過程，進行詳盡的安全審計，一旦發(fā)生泄密
事件，日志審計將成為可追溯泄密源的有力依
據(jù)。安全審計的對象和內(nèi)容主要是用戶對存儲
介質(zhì)在終端主機上的操作行為和文件對象及打
印的El志與附件信息。
4 結(jié)語
綜上所述，隨著高速公路路網(wǎng)的逐漸完善
和信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有高速公路機電系
統(tǒng)已經(jīng)暴露出很多信息安全問題，機電系統(tǒng)信
息安全建設(shè)的重要性和緊迫性不言而喻。且機
電系統(tǒng)的信息安全體系建設(shè)貫穿了系統(tǒng)的整個
生命周期，必須全局規(guī)劃、分步建設(shè)，而決不能
“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”，被動應(yīng)對。因此，依照
國家信息安全等級保護相關(guān)標準與要求，結(jié)合
高速公路機電系統(tǒng)技術(shù)和管理要求，不斷加強
與完善機電系統(tǒng)信息安全建設(shè)，有效提升機電
系統(tǒng)信息安全水平，才能保證高速公路機電系
統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可靠的運行，為高速公路相關(guān)
業(yè)務(wù)發(fā)展保駕護航。
參考文獻：
[1]信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求GB／T 22239—
2008[s]．北京：中國標準出版社，2008．
[2]信息系統(tǒng)等級保護安全設(shè)計技術(shù)要求GB／T25070
— 2010[S]．北京：中國標準出版社，2010．
(收稿日期：2015—07—16)
Overview on Information Security System Construction of Highway Electromechanical System
LoNG Yuxuan
(Guangdong Provincial Communication Group Co．，Ltd．，Guangzhou 5 10623)
Abstract：Following the constant improvement of the freeway network，the rapid development of intelligent trans—
portation and information technology，the construction of the freeway electromechanical system and management
have also been constantly improved and innovated，at the same time，they have also encountered many information
security problems．According to the present development situation of electromechanical system ，in this paper，
the information security problems，solving ideas and construction framework of the electromechanical system
have been emphatically discussed from the point of view of technology ．
Key words：highway；electromechanical system；information security
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