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更新時間：2022-03-11 16:49:56瀏覽次數(shù)：275次
聯(lián)系我時，請告知來自 智能制造網(wǎng)1 概述1.1 背景在互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展下，現(xiàn)如今已經(jīng)快速跨入了物聯(lián)網(wǎng)時代
在互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展下，現(xiàn)如今已經(jīng)快速跨入了物聯(lián)網(wǎng)時代。而物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)"。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是通過互聯(lián)網(wǎng)進行延伸和擴展后的網(wǎng)絡，因此，網(wǎng)絡安全防護的形勢依然嚴峻異常。任何能夠連接互聯(lián)網(wǎng)的設備都潛藏著安全漏洞，而且隨著物聯(lián)網(wǎng)的設備增加，會造就大量的僵尸網(wǎng)絡存在，以此為攻擊提供了便捷有利的條件。
運用和推廣物聯(lián)網(wǎng)技術，一方面能夠將社會運行效率和經(jīng)濟運行效率顯著提高，另一方面也會對公民隱私保護和信息安全提出嚴峻的挑戰(zhàn)。所以，加強物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全防護勢在必行，應該做到未雨綢繆、趨利避害，力爭讓物聯(lián)網(wǎng)真正成為一個可信任、安全、開放的網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸系統(tǒng)，主要由物聯(lián)網(wǎng)安全模塊、物聯(lián)網(wǎng)安全網(wǎng)關和密鑰管理服務器三部分組成。其主要組成結構如下圖所示：
安全模塊，串接在臨近物聯(lián)網(wǎng)感知設備的網(wǎng)絡中，能夠對感知設備的通信數(shù)據(jù)進行加密，并保護感知設備不收非法攻擊的侵害，亦能防止感知設備被非法替換。
物聯(lián)網(wǎng)安全網(wǎng)關，部署于物聯(lián)網(wǎng)管理平臺的網(wǎng)絡邊界處，對進出流量進行加密和解密，并可防止非法流量通過。
密鑰管理服務器，部署于物聯(lián)網(wǎng)管理平臺的內(nèi)部網(wǎng)絡中，對安全網(wǎng)關和安全模塊提供密鑰管理功能，包括初始密鑰的生成，密鑰的分發(fā)、更新、歸檔，以及基于密鑰的身份認證等功能。
| 功能模塊 | 功能描述 |
| 密碼算法 | 支持國產(chǎn)標準SM2、SM3、SM4密碼算法； 支持國際標準AES、SHA1、SHA2系列算法； 支持基于SM2、SM3算法的密鑰管理與身份認證。 |
| 數(shù)據(jù)加密 | 采用國密標準協(xié)議格式進行數(shù)據(jù)的加密傳輸； 支持物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)的加密傳輸； 支持加密數(shù)據(jù)的抗重放攻擊； 支持加密密鑰的自動協(xié)商； 支持路由模式和透明模式兩種接入模式。 |
| 攻擊防護 | 具備硬件綁定功能，防止物聯(lián)網(wǎng)感知設備和通信數(shù)據(jù)被非法替換； 僅允許已終端訪問感知設備和物聯(lián)網(wǎng)管理平臺； 支持對不同終端的管理和訪問權限進行控制； 支持包過濾功能，支持基于源IP地址、目標IP地址、源端口、目標端口、協(xié)議類型實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包過濾； 具備針對SYN FLOOD、PING FLOOD、TCP FLOOD、UDP FLOOD等攻擊的防護功能。 |
| 身份認證 | 支持基于國密SM2、SM3算法的密鑰管理與身份認證； 支持簽名密鑰和加密密鑰的雙密鑰認證，提升系統(tǒng)整體安全性； 未經(jīng)認證的攝像頭、安全模塊、安全網(wǎng)關，無法接入系統(tǒng)進行正常工作。 |
| 安全與易用性 | 支持NAT網(wǎng)絡環(huán)境； 支持靜態(tài)路由和策略路由； 支持多因素身份認證； 支持IP-MAC地址綁定； 系統(tǒng)具有基本的自防護功能，并采用安全增強的操作系統(tǒng)。 |
| 配置管理 | 支持Web界面管理和終端命令行管理； 支持多種時間同步方式； 支持常用命令調(diào)試工具； 支持系統(tǒng)資源監(jiān)控； 支持系統(tǒng)升級、配置備份與還原、恢復出廠等功能。 |
| 日志管理 | 支持記錄用戶操作日志、系統(tǒng)日志和安全日志； 支持實時記錄系統(tǒng)的用戶狀態(tài)與加密通信狀態(tài)，并提供數(shù)據(jù)庫查詢方式； 支持SYSLOG日志格式，支持向日志服務器傳送日志信息。 |
安全模塊的主要性能參數(shù)如下：
| 編號 | 型號 | 吞吐率 |
| 1 | M1010 | 15~20Mbps |
安全網(wǎng)關的主要性能參數(shù)如下：
| 編號 | 型號 | 吞吐率 |
| 1 | GW2010 | 100Mbps |
| 2 | GW2020 | 200Mbps |
| 3 | GW2040 | 400Mbps |
密鑰管理服務器的主要性能參數(shù)如下：
| 編號 | 型號 | 支持的密鑰對數(shù)量 |
| 1 | KMS3010 | 200 |
| 2 | KMS3020 | 500 |
| 名稱 | 安全模塊 | 安全網(wǎng)關 密鑰管理服務器 |
| 接口 | 2個100Mbps自適應以太網(wǎng)接口； 1個電源接口。 | 5個100/1000Mbps自適應以太網(wǎng)接口； 1個100/1000Mbps自適應以太網(wǎng)管理接口； 1個RJ45串口； 1個USB接口； 1個電源接口。 |
| 可靠性 | MTBF>2 萬小時。 | MTBF>2 萬小時。 |
| 電氣特性 | 工作電壓：5V±25％； 功耗：<8W。 | 工作電壓：220V±25％、50HZ； 功耗：<80W。 |
| 環(huán)境參數(shù) | 工作溫度：-20℃~50℃； 存儲溫度：-30℃～60℃。 | 工作溫度：-5℃~50℃； 存儲溫度：-15℃～60℃。 |
（1）終端適應性強，部署靈活
支持各種不同的物聯(lián)網(wǎng)感知、采集設備，提供輕量級的物聯(lián)網(wǎng)安全模塊，可采用透明方式輕松接入網(wǎng)絡，部署簡單、靈活。
（2）無感知加密傳輸，無需改變原有網(wǎng)絡結構
物聯(lián)網(wǎng)安全模塊和安全網(wǎng)關，均支持透明方式接入網(wǎng)絡，可對物聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)進行無感知加密解密，且無需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡結構，即可實現(xiàn)對整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的加密和安全防護。
（3）支持國密算法和國密標準，兼容國際算法
系統(tǒng)中的安全加密傳輸，支持國密的SM2、SM3、SM4等算法，并采用符合國密標準的身份認證、密鑰管理、加密解決方案，保證整個系統(tǒng)的合規(guī)性和安全性。同時，兼容國際標準的AES、SHA1、SHA2等國際算法，能滿足各種應用場景的不同需求。
物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸系統(tǒng)，可用于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡、視頻會議、交通信號控制等系統(tǒng)中。下面以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，采用物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸系統(tǒng)，對視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的攝像機、視頻管理中心和網(wǎng)絡通信進行安全防護與加固。
物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸系統(tǒng)，一般需結合用戶現(xiàn)有的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡情況進行部署。系統(tǒng)支持在同一局域網(wǎng)內(nèi)、不同網(wǎng)絡之間（類似互聯(lián)網(wǎng)），采用透明模式和路由模式部署。不同網(wǎng)絡環(huán)境中的常見部署方式如下：
常見的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡結構如下圖所示：
圖中，視頻服務器位于172.168.1.0/24網(wǎng)段，攝像機處于192.168.1.0/24網(wǎng)段，兩個網(wǎng)段采用路由器連接。視頻服務器和攝像機可以相互訪問。
針對以上用戶的網(wǎng)絡拓撲情況，現(xiàn)提出采用透明模式部署的安全傳輸解決方案，其網(wǎng)絡部署圖如下圖所示：
在該部署模式中，安全網(wǎng)關透明串接在視頻管理中心路由器的左側，需分配一個192.168.1.0/24網(wǎng)段的獨立IP地址，用于設備管理、密鑰管理和身份認證；安全模塊透明串接在攝像頭后的網(wǎng)絡中，并需分配與攝像頭相同網(wǎng)段的獨立IP地址，該IP地址用于安全模塊的設備管理、密鑰管理和身份認證；在視頻管理中心，還需要部署密鑰管理服務器，用于視頻安全系統(tǒng)的密鑰管理與身份認證。
采用透明模式的適應性較強，不需要改變用戶的現(xiàn)有網(wǎng)絡結構，支持攝像機和視頻服務器位于同一局域、不同網(wǎng)段的局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，也支持NAT網(wǎng)絡等多種網(wǎng)絡環(huán)境，可對視頻數(shù)據(jù)進行無感知加密解密，實現(xiàn)對整個視頻系統(tǒng)的加密和安全防護。
采用路由模式部署時，攝像機和視頻服務器在不同的網(wǎng)段中，安全網(wǎng)關部署于兩個網(wǎng)絡的邊界處。常見的路由模式部署結構，如下圖所示：
圖中，安全網(wǎng)關采用路由模式接入網(wǎng)絡，具備網(wǎng)絡路由器的功能，其左右兩側需要分配兩個不同網(wǎng)段的IP地址，分別為192.168.1.0/24網(wǎng)段和172.16.1.0/24網(wǎng)段；密鑰管理服務器位于視頻管理中心的172.16.1.0/24網(wǎng)段中。
路由模式是一種比較簡單、常見的部署模式，安全網(wǎng)關位于不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡邊界處，替代了傳統(tǒng)路由器的位置，在用戶新建視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，或者原有視頻監(jiān)控網(wǎng)絡就是路由模式時，部署較為方便。
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