信息交換技術(shù)在電子政務(wù)中的應(yīng)用

胡學(xué)慧 2003/04/29

1、引言

　　對于電子政務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部而言，具有資源分類別、分級別、密級區(qū)別等特點，各個用戶、各個部門擁有自主儲存、使用和傳遞共享的資源。因此，電子政務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部也必須對各種信息的儲存、傳遞和使用進行嚴(yán)格的權(quán)限管理和安全隔離。然而，如果僅僅采用傳統(tǒng)的VLAN、防火墻、機密機、VPN等技術(shù)，一方面將極大的影響整體網(wǎng)絡(luò)的交換性能，另一方面，其安全隔離的效果也未必滿足電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)的需要。

　　利用信息交換技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)隔離的特性，可以將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)安全域，安全域是由同一個管理器管理的一組安全主體和客體。具有相似權(quán)限的用戶劃分在同一網(wǎng)絡(luò)安全域中，不同的安全域之間設(shè)立網(wǎng)絡(luò)隔離點，采用認(rèn)證/加密技術(shù)，實現(xiàn)有限可控的互連互通，有利于在保證整個系統(tǒng)安全性的同時，降低整個系統(tǒng)訪問權(quán)限控制的復(fù)雜性，降低系統(tǒng)性風(fēng)險。這是當(dāng)前電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計中較理想的解決方案之一。

　　黎明網(wǎng)絡(luò)近幾年來一直在從事多網(wǎng)絡(luò)融合、多終端接入、多業(yè)務(wù)整合方面的工作，并研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的iSwitch安全信息交換機。該產(chǎn)品采用的信息交換技術(shù)可以在各種不同的通信網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建全新的"信息交換網(wǎng)絡(luò)"，在信息安全方面已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)幕�礎(chǔ)，并期望通過各種有效的管理、授權(quán)、控制、審計等方面來實現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的全面安全可控。

2、總體結(jié)構(gòu)

　　安全可控信息交換網(wǎng)絡(luò)總體邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示:

　　整個安全可控信息交換網(wǎng)系統(tǒng)由三個邏輯部分組成：網(wǎng)關(guān)、信息交換網(wǎng)、管理。接入網(wǎng)關(guān)連接各種公共服務(wù)網(wǎng),包括Internet網(wǎng)、GSM、PSTN、CATV等，它將不同公共服務(wù)網(wǎng)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的信息交換網(wǎng)的XML協(xié)議。

　　運用到電子政務(wù)領(lǐng)域，服務(wù)網(wǎng)關(guān)連接政府內(nèi)不同的應(yīng)用系統(tǒng)，它對應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)封裝，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的XML數(shù)據(jù)格式傳送給信息交換網(wǎng)。信息交換網(wǎng)為由信息交換機組成的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)不同應(yīng)用之間XML數(shù)據(jù)交換。安全管理系統(tǒng)定義整個信息交換網(wǎng)的安全策略，包括授權(quán)、驗證、信任域、審計等策略，使整個系統(tǒng)的安全級別達到國家規(guī)定的第四級，即結(jié)構(gòu)化保護級；業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)政府內(nèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口定義、業(yè)務(wù)流程定義及控制，不同業(yè)務(wù)按照特定的流程就形成了向最終用戶提供的綜合服務(wù)；系統(tǒng)管理系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、軟件進行故障管理、配置管理、性能管理。

　　安全可控的信息交換網(wǎng)實現(xiàn)了如下目標(biāo)：

（1） 通過安全可控信息交換網(wǎng)將不同的網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成資源共享，消除孤島現(xiàn)象；
（2） 不同政府部門的內(nèi)部網(wǎng)與公共網(wǎng)之間通過安全可控信息交換網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)隔離；
（3） 不同政府部門的不同內(nèi)部網(wǎng)之間通過安全可控信息交換網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)隔離；
（4） 只有授權(quán)主體才能通過安全可控信息交換網(wǎng)從公共網(wǎng)訪問內(nèi)部網(wǎng)資源或者從一個內(nèi)部網(wǎng)訪問到另一個內(nèi)部網(wǎng)資源；
（5） 安全可控信息交換網(wǎng)對通過它的信息進行合法性檢查；
（6） 安全可控信息交換網(wǎng)對通過它進行信息交換的主體與客體進行訪問控制、身份鑒別、審計。

　　我們可以用海關(guān)來類比說明信息交換網(wǎng)的工作原理。信息交換網(wǎng)相當(dāng)于海關(guān)；通過信息交換網(wǎng)在不同內(nèi)部網(wǎng)之間或內(nèi)部網(wǎng)與公共網(wǎng)之間傳送的信息相當(dāng)于需要進出口的物品；這些信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換后采用XML表示，XML相當(dāng)于集裝箱；對于企業(yè)、政府或金融機構(gòu)提供的某項業(yè)務(wù)，其XML數(shù)據(jù)格式（即DTD）是事先定義的，這相當(dāng)于報關(guān)單。只有合法的授權(quán)用戶通過信息交換網(wǎng)訪問內(nèi)部網(wǎng)的信息，這相當(dāng)于只有有進出口資格的企業(yè)才能通過海關(guān)進出口物品。

　　當(dāng)用戶或者進程通過公共網(wǎng)或者內(nèi)部網(wǎng)訪問另一個內(nèi)部網(wǎng)的信息時，信息交換網(wǎng)首先要依據(jù)源地址和目的地址對訪問信息的用戶或進程進行身份驗證并授權(quán)（此為登錄過程），只有合法用戶/進程才能進行后面的訪問操作。信息交換機對通過它的每個數(shù)據(jù)包依據(jù)DTD文件進行合法性檢查，依據(jù)權(quán)限列表進行權(quán)限控制，只有合法并且有權(quán)限的XML數(shù)據(jù)包才能通過。

3、安全信息交換機

　　iSwitch安全信息交換機是一個基于XML技術(shù)的軟硬件一體的產(chǎn)品，其硬件系統(tǒng)是一個插板式并行計算設(shè)備，具有很高的可靠性與可擴展性。為了配合這種硬件結(jié)構(gòu)，其軟件系統(tǒng)也是一個分布式結(jié)構(gòu)，具有很好的可擴展性與備份特點。

　　iSwitch安全信息交換機的軟件系統(tǒng)包括四個部分：核心管理模塊、交換模塊、管理終端與總線接口。核心管理模塊實現(xiàn)整個軟件系統(tǒng)的管理、尋址表維護，對外提供管理接口；交換模塊實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交換，同時也實現(xiàn)不同iSwitch安全信息交換機之間的路由；管理終端提供圖形化的管理界面，用戶通過該界面可以設(shè)置系統(tǒng)運行參數(shù)、監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)；總線接口向應(yīng)用系統(tǒng)提供連接iSwitch安全信息交換機的API接口。
iSwitch安全信息交換機的產(chǎn)品功能如下：

• 信息交換

　　安全信息交換機采用XML數(shù)據(jù)格式進行不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交換，其協(xié)議為iSML（information Switching Marking Language）。連接到安全信息交換機上的任何兩個應(yīng)用系統(tǒng)之間，不管這兩個應(yīng)用系統(tǒng)在IP層是否相通，都能夠進行數(shù)據(jù)交換，即數(shù)據(jù)包能夠可靠地從源應(yīng)用系統(tǒng)通過安全信息交換機傳送到目的應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)用系統(tǒng)提供給安全信息交換機的數(shù)據(jù)包格式必須符合iSML規(guī)定，同時安全信息交換機向應(yīng)用輸出iSML格式數(shù)據(jù)包。

• 邏輯隔離

　　安全信息交換機實現(xiàn)邏輯隔離功能，保證如下三點：

1) 安全信息交換機保證被隔離的計算機資源不能被訪問，只能進行原始應(yīng)用數(shù)據(jù)交換。
2) 安全信息交換機保證在進行數(shù)據(jù)交換時數(shù)據(jù)的完整性。
3) 安全信息交換機實現(xiàn)隔離措施的可控性，隔離的安全策略應(yīng)由用戶進行控制，開發(fā)者必須提供可控方法。

　　安全信息交換機的邏輯隔離功能是通過運行在各個計算板操作系統(tǒng)內(nèi)核中的隔離模塊實現(xiàn)的，該模塊保證通過交換模塊的數(shù)據(jù)包只能是規(guī)定格式的iSML數(shù)據(jù)包。用戶可以設(shè)置具體允許通過的iSML包格式，另外還可以設(shè)置允許與安全信息交換機通信的應(yīng)用系統(tǒng)。

• 負(fù)載均衡

　　安全信息交換機支持應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)載均衡，支持的負(fù)載均衡策略包括：輪循與加權(quán)。

• 會話支持

　　安全信息交換機支持應(yīng)用系統(tǒng)之間的會話，支持的會話方式包括：單邊會話與雙邊會話。

• 遠(yuǎn)程連接

　　安全信息交換機支持應(yīng)用系統(tǒng)的遠(yuǎn)程連接，應(yīng)用系統(tǒng)可以通過公用網(wǎng)連接到安全信息交換機上。

• 系統(tǒng)管理

　　安全信息交換機提供圖形化管理界面，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行參數(shù)配置與運行狀態(tài)監(jiān)視。支持的管理方式包括：管理終端和SNMP代理。

4、應(yīng)用案例

　　安全可控的信息交換網(wǎng)絡(luò)是一個面向電子政務(wù)應(yīng)用、具有安全特性的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，采用iSwitch安全信息交換機構(gòu)建信息交換網(wǎng)絡(luò)，能夠在滿足政務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中對信息交換和安全控制特殊需求的前提下，降低系統(tǒng)設(shè)計難度與成本。

　　采用iSwitch安全信息交換機的社保系統(tǒng)信息交換網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)整合平臺如圖3所示。

　　社保應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要包括幾個部分：社保業(yè)務(wù)、勞動業(yè)務(wù)、民政業(yè)務(wù)、公共服務(wù)業(yè)務(wù)、社保卡管理業(yè)務(wù)，涉及多個政府部門：勞動局、社保局、民政局、工商局、計檢局、公安局、財政局、衛(wèi)生局、稅務(wù)局等。

　　iSwitch安全信息交換機與業(yè)務(wù)接口網(wǎng)關(guān)將其它政府部門的應(yīng)用系統(tǒng)連接到平臺上來，實現(xiàn)這些政府部門的應(yīng)用系統(tǒng)與社保核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。業(yè)務(wù)接口網(wǎng)關(guān)同時實現(xiàn)對這些應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)封裝，并通過業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)整合后集成到社保業(yè)務(wù)中。

　　iSwitch安全信息交換機與業(yè)務(wù)接口網(wǎng)關(guān)的邏輯隔離功能將整個系統(tǒng)劃分成不同安全域，核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成一個安全域、數(shù)據(jù)庫構(gòu)成一個安全域、公共服務(wù)構(gòu)成一個安全域、其它關(guān)聯(lián)部分構(gòu)成一個安全域，這些安全域之間保證互相隔離。

　　各個業(yè)務(wù)接口網(wǎng)關(guān)與業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)之間可以建立端到端的數(shù)據(jù)安全傳輸通道，使得數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)絡(luò)中傳輸時具有安全性。統(tǒng)一安全體系為安全傳輸通道提供證書認(rèn)證。統(tǒng)一安全體系還為公共用戶以及通過業(yè)務(wù)接口網(wǎng)關(guān)連接上來的政府部門應(yīng)用系統(tǒng)的用戶實現(xiàn)身份認(rèn)證與權(quán)限控制。

黎明網(wǎng)絡(luò)供稿 CTI論壇編輯