联想网御安全隔离与信息单向导入系统技术白皮书

联想网御安全隔离与信息单向导入系统产品白皮书Leadsec Uni-directional GAP V2.0✧绝对的单向数据传输✧防止涉密信息泄露✧应用独立和非入侵性✧高效、可靠数据传输目录1.产品介绍 (4)1.1产品概述 (4)1.2产品架构设计 (5)1.2.1硬件架构设计 (5)1.2.2软件系统设计 (5)1.3工作原理 (6)2.核心功能介绍 (8)2.1 信息单向导入功能 (8)2.1.1单向文件传输 (8)2.1.2单向数据库同步 (9)2.1.3单向邮件传输 (9)2.2系统安全控制功能 (10)2.2.1安全管理 (10)2.3.2传输控制 (10)2.3.3病毒检测 (11)2.3系统监控及日志审计报警功能 (11)2.3.1系统监控功能 (11)2.3.2日志审计 (11)2.3.3报警功能 (11)3产品特色 (12)3.1绝对单向无反馈传输 (12)3.2高可靠数据传输 (12)3.3全面的数据安全检测 (13)3.4应用独立和非入侵性 (13)4产品功能规格 (14)4.1基本功能 (14)4.2硬件规格 (15)5.运行环境 (15)6.典型应用 (15)6.1单向文件传输 (15)6.2单向数据库同步 (16)6.3涉密网络邮件接收 (17)1.产品介绍1.1产品概述对于涉密信息系统的保护向来受到国家的重视，2007年3月国家保密局和国务院信息化工作办公室联合颁布了《电子政务保密管理指南》（以下简称指南），指南中规定了电子政务涉密信息系统与电子政务非涉密信息系统的连接条件，指出当秘密级电子政务院涉密信息系统（或安全域）与互联网或其他公共信息网络物理隔离时，应同时满足电子政务非涉密信息系统（或安全域）与互联网或其他公共信息网络的逻辑隔离，可以采用“安全隔离与信息单向导入系统”将涉密信息网络与非涉密信息网络进行连接，数据仅能从非涉密信息网络流向涉密信息网络。

该规定在政策层面解决了涉密信息网络与非涉密信息网络连接的问题，促进了电子政务信息化的发展，从而也促进了安全隔离与单向信息导入产品的完善和发展。

为保证高密级别网络中的数据不能流向低密级网络，但低密级网络中的数据可以流向高密级网络(数据机密性要求)，彻底解决高密级网络信息泄露的问题，只有采用无反馈的单向传输技术。

联想网御开发的安全隔离与信息单向导入系统采用了独特的“单向无反馈传输”技术，从物理链路层、传输层保证数据的绝对单向流动。

同时系统采用了独创性的、先进的纠错编码技术、ASIC并行处理技术和MRP（多重冗余技术）保证系统的高可靠性、高容错性、高安全性和高稳定性。

联想网御安全隔离与信息单向导入系统特别适合下述应用场景：●无涉密网络到涉密网络的数据传输；●低密级网络（安全域）向高密级网络（安全域）的数据传输；1.2产品架构设计1.2.1硬件架构设计联想网御安全隔离与信息单向导入系统采用“2+1”模型架构设计，即内网主机、外网主机加单向导入隔离部件。

内外网主机系统采用专用设计的工控主板、高性能的硬件平台，保证产品性能稳定、质量可靠。

单向导入隔离部件由两个通用的光传输模块，模块之间采用单根光纤连接组成。

众所周知，光传输模块通过两根光纤完成通信，一根用于接收数据，一根用于发送数据，从物理上，即无法通过单根光纤实现既进行接受又进行发送数据。

所以，联想网御的此种设计方案保证了数据的绝对单向无反馈传输。

隔离交换模块基于专有的Leadsec ASIC安全隔离芯片和交换芯片，其中，Leadsec ASIC安全隔离芯片通过多线程并行固化处理将数据块转化为自有协议格式的数据包，交换芯片的交换子系统和开关控制子系统实现对数据的临时缓存和安全交换。

硬件架构如下图所示：图1 联想网闸安全隔离与信息单向传输系统硬件架构1.2.2软件系统设计联想网御安全隔离与信息单向导入系统的软件系统可以抽象成三个子系统：单向传输容错控制接口、应用服务模块（单向文件传输、单向数据库同步、单向邮件传输、单向传输API接口）、系统管理平台，整个软件系统建立在联想网御通用安全开发平台VSP 基础上。

软件系统架构如下图所示：图2联想网御安全隔离与信息单向传输系统架构图单向传输容错控制接口保证在单向无反馈通信环境中数据传输的完整性和可靠性。

应用服务模块提供了基于单向传输的业务应用，共有四个子模块：单向文件传输、单向数据库同步、单向邮件传输和单向传输API接口。

系统管理平台是系统配置和管理的接口，使用户能够通过该平台配置管理主机系统和业务应用系统，并提供启动或关闭病毒检测引擎接口。

VSP（Versatile Secure Platform）安全平台是联想网御凭借在安全设备上的长期积累建立的专有抗DDoS内核的操作系统安全平台。

操作系统固化于内外网主机系统的硬件中，不能被随意修改，保证系统平台的安全可靠。

1.3工作原理信息单向导入技术的工作原理类似于“二极管”单向导电的特性，采用硬件架构设计使数据仅能从外网主机（非信任端）传输至内网主机（信任端），中间没有任何形式的反馈信号，所有需要“握手”确认的通信协议在信息单向导入系统中都会失去意义。

由于没有“握手”确认信息，如何保证在接收端完整准确的重构源端数据是单向导入系统的关键技术。

联想网御安全隔离与信息单向导入系统针对这种单向无反馈的环境，定义了私有通信协议对数据进行封装和传输，采用了具有自主产权、先进的前向纠错编码技术，同时采用了多种速率和流量控制方法，使得模块化的底层通信接口能灵活、可靠的处理不同业务的需求。

联想网御通过这些关键技术保证了数据传输的完整性、可靠性和机密性。

下面就针对数据容错关键技术进行详细的介绍：多级前向纠错编码技术在前向纠错传输系统中，要想获得低误码率，就必须采用具有较强纠错能力的编码系统。

联想网御安全隔离与信息单向导入系统以实现保护涉密网络的信息安全和可靠性为方向，提出了适合单向网络通信的多级前向纠错编码、解码方案，如下图所示：图3 单向多级编码方案此方案中联想网御采用两次附加纠错码的多级前向纠错（FEC）编码技术，RS编码属于第一个FEC，188字节后附加16字节RS码，构成（204，188）RS 码，这也可以称为外编码。

第二个附加纠错码的FEC采用先进的数字喷泉编码，称为内编码，外编码和内编码结合一起，称之为级联编码。

外编码解决内编码未能纠错的数据，增强了数据传输端到端的重构能力，提高了单向无反馈环境数据传输的可靠性。

此单向多级前向纠错编码、解码方案有力的保障了数据在单向无反馈环境中数据的可靠传输，实现了联想网御安全隔离与信息单向导入系统的可靠数据传输。

联想网御安全隔离与信息单向导入系统工作流程是：系统从非涉密网络抓取事先定义的要传输数据，外网主机系统经过协议还原、格式检查、内容过滤等动作，将安全数据重新封装成私有格式，传输至外网主机系统，为了控制数据能够正确发送至外网主机，联想网御采用“纠错自适应编码”技术和流控技术来保证发送数据的可靠性，外网主机系统接收到数据包后进行校验还原，最后根据预定义将可靠数据发送至涉密网络的目标系统。

流程图如下所示：图4联想网御安全隔离与信息导入系统工作流程图2.核心功能介绍2.1 信息单向导入功能2.1.1单向文件传输联想网御安全隔离与信息单向导入系统的文件单向传输功能是整个系统的基本功能，该系统只需要指定需要文件传输的源文件夹以及目的文件夹，系统就会实时同步增量文件。

联想网御安全隔离与信息单向导入系统文件单向传输主要功能包含支持大量小文件及大文件的传输，支持重名策略，支持多级目录嵌套，支持不依赖于文件扩展名的文件格式检查以及病毒查杀功能。

为提高文件传输的可靠性，单向文件传输系统提供一套精确定位文件是否正确传输到目的端功能，并且能帮助用户方便快捷确定丢失的文件以及重传丢失的文件。

2.1.2单向数据库同步联想网御安全隔离与信息单向导入系统单向数据库同步提供ORACLE、SYBASE、DB2、MS SQLSERVER等常见数据库的单向同步。

支持同种数据库或异种数据库之间的同步、支持粒度到字段级同步以及特殊的条件同步。

由于联想网御安全隔离与信息单向导入系统无任何信息反馈，所以为提高单向数据库同步的可靠性，单向数据库同步设计了一套精确定位数据是否正确导入目的端的功能，并能帮助用户方便快捷进行确定是否丢失数据以及重传丢失数据，确保用户数据的完整性。

单向数据库同步部署方便与系统与客户数据库之间可以达到无缝结合,即用户无需修改数据库的任何环境,就能达到单向同步的效果。

单向数据库同步在性能上基本能达到实时同步，以满足客户需求。

2.1.3单向邮件传输联想网御安全隔离与信息单向导入系统单向邮件传输功能提供稳定且高效的邮件单向导入和邮件过滤功能。

邮件单向导入功能提供邮件从外部网络到内部网络的邮件单向传输功能.高效的邮件传输能够支撑大部分应用环境日常应用的需求.另外单向邮件传输模块会对每封邮件的相关信息进行记录,最大限度的保证了单向邮件导入功能的可靠性。

邮件过滤功能提供了包括邮件地址过滤,邮件域名过滤,邮件内容过滤,邮件附件过滤和ip地址端口过滤.全方位的邮件过滤功能可以最大限度保证有害信息和敏感信息无法导入内部应用系统.在单向邮件传输功能设计之初就考虑到产品部署的易用性,当用户部署单向邮件导入系统时只需将本系统部署与原外部邮件服务器和内部邮件服务器之间,并指定好相关服务器的邮件网关即可,无需大规模迁移用户数据。

2.2系统安全控制功能2.2.1安全管理首先，联想网御安全隔离与信息单向导入系统采用特定的管理接口进行管理，并且通过MAC地址和IP进行绑定的方式使用指定的终端进行管理，管理方式可为基于数字证书的WEB管理，也可以是SSH加密远程管理或本地串口管理。

其次，联想网御安全隔离与信息单向导入系统对用户采用分级分权管理，对用户角色进行定义，不同角色的用户权限不同。

比如配置管理员只能进行管理配置，日志审计员只能进行日志查看操作。

2.3.2传输控制联想网御安全隔离与信息单向导入系统从数据链路层到应用层采用严格的数据传输控制：数据链路层和网络层通过MAC/IP绑定的方式实现特定的源和特定的目的通信，能够实现通信端口、通信时间段等的控制。

在应用层，系统对所有通信数据进行数据还原，并进行相应的格式检查、内容过滤、条件同步、病毒检测、审计等操作，最终将安全的数据封装成私有协议格式进行单向无反馈传输。

2.3.3病毒检测联想网御安全隔离与信息单向导入系统采用拥有专利的病毒引擎和国产专业病毒库，可对传输的数据进行高效精准的病毒检测；联想网御公司与江民科技建立联合实验室，为系统提供及时准确的病毒疫苗，提供不少于30万种的病毒特征，而且以每周不少于两次的频率发布新的病毒特征，用户可通过联想网御专用升级服务中心享受升级服务。