物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了物理隔離網(wǎng)絡(luò)間，在符合國家相關(guān)信息安全法規(guī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)交換的一種實(shí)現(xiàn)方法。其能有效的提升不同網(wǎng)絡(luò)間的信息交換效率，并大大縮短信息交換的延遲時(shí)間。其包括信息抽取、信息壓縮、信息加密、信息傳輸、信息解密、信息解壓、信息還原、信息交換監(jiān)測(cè)等步驟，實(shí)現(xiàn)了完整閉環(huán)信息傳輸機(jī)制，使得信息交換實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。以光盤擺渡機(jī)的信息自動(dòng)刻錄、移動(dòng)和讀取動(dòng)作代替了人工手動(dòng)的光盤刻錄拷貝動(dòng)作，避免了效率低下、重復(fù)性工作多、容易出錯(cuò)等問題。本發(fā)明適用于公安或政府機(jī)構(gòu)專網(wǎng)和公共信息網(wǎng)間的信息交換。
【專利說明】物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)信息安全交換的方法，尤其涉及物理隔離網(wǎng)絡(luò)間文件和數(shù)據(jù) 庫格式信息自動(dòng)安全交換的實(shí)現(xiàn)方法。適用于公安或政府機(jī)構(gòu)專網(wǎng)和公共信息網(wǎng)間的信息 交換。

【背景技術(shù)】
[0002] 國家保密局《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)國際聯(lián)網(wǎng)保密管理規(guī)定》中要求"涉及國家秘密的計(jì) 算機(jī)信息系統(tǒng)，不得直接或間接地與國際互聯(lián)網(wǎng)或其它公共信息網(wǎng)絡(luò)相連接，必須實(shí)行物 理隔離"。按照要求，物理隔離網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，只能采用光盤刻錄、拷貝的方式。這 種方式存在效率低下、重復(fù)性工作多、容易出錯(cuò)等問題，不適應(yīng)于信息連續(xù)性交換的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，對(duì)存儲(chǔ)在 不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息經(jīng)抽取成XML文檔、加密壓縮、Ftp傳輸、解壓解密、XML信息解析等 步驟進(jìn)行自動(dòng)交換，一方面保證了信息交換的安全性，另一方面提高了效率，避免了出錯(cuò)。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，包括下述步驟： 步驟一.信息抽?。涸谖锢砀綦x網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取配置信息，按 照更新時(shí)間增量更新和以導(dǎo)出標(biāo)記為條件抽取數(shù)據(jù)庫中的信息，將配置的字段信息組織為 XML文檔；完成抽取后記錄每條抽取記錄的信息抽取日志信息； 步驟二：信息加密壓縮，包括： 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取抽取的XML文檔，對(duì)XML文檔以另一 端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì)加密后的XML文檔進(jìn)行簽名后生成簽 名文件，將加密后的XML文檔和簽名文件壓縮進(jìn)一個(gè)有密碼保護(hù)的文件中；完成壓縮后記 錄每個(gè)操作的壓縮日志信息。
[0004] 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取更新時(shí)間大于時(shí)間基線的文件 服務(wù)器中文件，對(duì)讀取的文件以另一端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì) 加密后的文件進(jìn)行簽名后生成簽名文件，將加密后的文件和簽名文件壓縮進(jìn)一個(gè)有密碼保 護(hù)的文件中；完成壓縮后記錄每個(gè)操作的壓縮日志信息； 步驟三.信息傳輸，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀寫壓縮文件，以Ftp協(xié)議將壓縮文件傳 輸?shù)街付ǖ腇tp服務(wù)器中；完成傳輸后記錄每個(gè)操作的上傳日志信息； 光盤擺渡機(jī)在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端的前置服務(wù)程序定時(shí)從本網(wǎng)端Ftp服務(wù)器上讀取 文件，讀取的文件刻錄到本網(wǎng)端的光驅(qū)的光盤中，待刻錄完成后控制光驅(qū)和光盤擺渡機(jī)把 光盤移動(dòng)到另一網(wǎng)端的光驅(qū)中，另一網(wǎng)端的前置服務(wù)程序讀取光盤中的內(nèi)容把信息上傳另 一網(wǎng)端的Ftp服務(wù)器； 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式，以Ftp協(xié)議訪問Ftp服務(wù)器下載文件信 息；完成下載信息后記錄每個(gè)操作的下載日志信息； 步驟四.信息解密和驗(yàn)證，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取下載的壓縮文件，解壓文件后獲得加 密文件和簽名文件，以另一網(wǎng)端服務(wù)器的公鑰對(duì)簽名文件信息進(jìn)行驗(yàn)證，并以本網(wǎng)端服務(wù) 器的私鑰對(duì)加密文件進(jìn)行解密； 對(duì)解密后獲取的普通文件按照配置要求傳輸?shù)街付ㄎ募?wù)器，對(duì)解密后的XML文檔 存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中；完成解密和驗(yàn)證后記錄每個(gè)操作的解壓日志信息； 步驟五.信息還原，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取解密后的XML文檔，對(duì)XML文檔進(jìn)行解 析后按照配置以每一個(gè)子元素組為一條記錄插入或更新指定數(shù)據(jù)庫表；完成信息還原操作 后記錄每個(gè)操作的信息還原日志信息。
[0005] 步驟六.信息交換檢測(cè)： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取時(shí)間基線后的解壓日志和信息還原日 志信息，并經(jīng)過信息抽取、信息加密及簽名、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn) 證、信息還原一系列步驟傳送到另一網(wǎng)端，并更新另一網(wǎng)端對(duì)應(yīng)的信息壓縮日志和信息抽 取日志信息。
[0006] 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式檢測(cè)信息壓縮日志和信息抽取日志信 息，對(duì)指定時(shí)間內(nèi)未標(biāo)記完成信息解壓和信息還原操作的記錄，更新相應(yīng)標(biāo)記，使這條記錄 重新進(jìn)行信息加密及簽名操作、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn)證、信息還原 一系列步驟傳送到另一網(wǎng)端。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1)形成了經(jīng)信息抽取、信息加密及簽名、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn) 證、信息還原、信息交換監(jiān)測(cè)出錯(cuò)后再返回到信息加密的完整閉環(huán)信息傳輸機(jī)制，使得信息 交換實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。
[0008] 2)信息傳輸過程中基于公、私鑰的信息安全加密機(jī)制。基于RSA算法生成1024位 的密鑰，在信息傳輸前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名操作，在接收信息后再進(jìn)行驗(yàn)證和解密操作， 保證信息傳輸過程中的安全性和完整性。
[0009] 3)基于光盤擺渡機(jī)的光盤自動(dòng)刻錄、移動(dòng)和讀取。以光盤擺渡機(jī)的信息自動(dòng)刻錄、 移動(dòng)和讀取動(dòng)作代替了人工手動(dòng)的光盤刻錄拷貝動(dòng)作，避免了效率低下、重復(fù)性工作多、容 易出錯(cuò)等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息交換系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0011] 圖2為本發(fā)明的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息交換流程圖。
[0012] 圖3a和圖3b為本發(fā)明的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息交換監(jiān)控流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 如圖1所示，為物理隔離網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。A網(wǎng)絡(luò)和B網(wǎng)絡(luò)都包含數(shù)據(jù)庫、 文件服務(wù)器和FTP服務(wù)器。A網(wǎng)絡(luò)和B網(wǎng)絡(luò)之間是隔離的，依靠設(shè)置在兩者之間的光盤擺渡 機(jī)來溝通信息。光盤擺渡機(jī)具備刻錄光盤、將光盤從一側(cè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一側(cè)網(wǎng)絡(luò)、光盤讀取 的功能。
[0014] 本發(fā)明提出的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，包括下述步驟： 步驟一.信息抽取： 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取配置信息，按照更新時(shí)間增量更新 和以導(dǎo)出標(biāo)記為條件抽取數(shù)據(jù)庫中的信息，將配置的字段信息組織為XML文檔，每條數(shù)據(jù) 庫記錄（比如一個(gè)二維表格中的一行）為一個(gè)子元素組，XML文檔中的每個(gè)字段以數(shù)據(jù)庫記 錄中的字段名為子元素的屬性。完成抽取后記錄每條抽取記錄的信息抽取日志信息。
[0015] 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型包括字符串、數(shù)字、時(shí)間等全部基本類型外還支持?jǐn)U展的BLOB 和CL0B等大字段數(shù)據(jù)類型。
[0016] 步驟二.信息加密壓縮；包括對(duì)抽取的XML文檔和文件服務(wù)器中的文件的信息加 密壓縮。
[0017] 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取抽取的XML文檔，對(duì)XML文檔以 另一端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì)加密后的XML文檔進(jìn)行簽名后生 成簽名文件，將加密后的XML文檔和簽名文件以Zip格式壓縮進(jìn)一個(gè)有密碼保護(hù)的文件中。 完成壓縮后記錄每個(gè)操作的壓縮日志信息。
[0018] 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取更新時(shí)間大于時(shí)間基線的文件 服務(wù)器中文件，對(duì)讀取的文件以另一端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì) 加密后的文件進(jìn)行簽名后生成簽名文件，將加密后的文件和簽名文件以Zip格式壓縮進(jìn)一 個(gè)有密碼保護(hù)的文件中。完成壓縮后記錄每個(gè)操作的壓縮日志信息。
[0019] 此步驟中，加密采用RSA算法，公鑰和私鑰的長度都是1024位。文件服務(wù)器中的 文件包括二進(jìn)制和文本文件。
[0020] 步驟三·信息傳輸： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀寫壓縮文件，以PASV模式的Ftp協(xié)議下 將壓縮文件傳輸?shù)街付ǖ腇tp服務(wù)器中。完成傳輸后記錄每個(gè)操作的上傳日志信息。
[0021] 光盤擺渡機(jī)在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端的前置服務(wù)程序定時(shí)從本網(wǎng)端Ftp服務(wù)器上 讀取文件，讀取的文件刻錄到本網(wǎng)端的光驅(qū)的光盤中，待刻錄完成后控制光驅(qū)和光盤擺渡 機(jī)中的機(jī)械手把光盤移動(dòng)到另一網(wǎng)端的光驅(qū)中，另一網(wǎng)端的前置服務(wù)程序讀取光盤中的內(nèi) 容把信息上傳另一網(wǎng)端的Ftp服務(wù)器。
[0022] 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式，以PASV模式的Ftp協(xié)議訪問Ftp服 務(wù)器下載文件信息。完成下載信息后記錄每個(gè)操作的下載日志信息。
[0023] 此處作一簡單說明，光盤擺渡機(jī)通常有兩個(gè)光驅(qū)，其中一個(gè)光驅(qū)作為A網(wǎng)絡(luò)前置 機(jī)的連接設(shè)備；另一個(gè)光驅(qū)作為B網(wǎng)絡(luò)前置機(jī)的連接設(shè)備。A網(wǎng)絡(luò)前置機(jī)和B網(wǎng)絡(luò)前置機(jī) 都是服務(wù)器或者PC機(jī)，上面運(yùn)行有前置服務(wù)程序;A網(wǎng)絡(luò)前置機(jī)和B網(wǎng)絡(luò)前置機(jī)是分設(shè)在 兩個(gè)隔離的A網(wǎng)絡(luò)和B網(wǎng)絡(luò)中的。
[0024] 步驟四.信息解密和驗(yàn)證： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取下載的壓縮文件，解壓文件后獲得加 密文件和簽名文件，以另一網(wǎng)端服務(wù)器的公鑰對(duì)簽名文件信息進(jìn)行驗(yàn)證，并以本網(wǎng)端服務(wù) 器的私鑰對(duì)加密文件進(jìn)行解密。
[0025] 對(duì)解密后獲取的普通文件按照配置要求傳輸?shù)街付ㄎ募?wù)器，對(duì)解密后的XML 文檔存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。完成解密和驗(yàn)證后記錄每個(gè)操作的解壓日志信息。
[0026] 步驟五.信息還原： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取解密后的XML文檔，對(duì)XML文檔進(jìn)行解 析后按照配置以每一個(gè)子元素組為一條記錄插入或更新指定數(shù)據(jù)庫表。完成信息還原操作 后記錄每個(gè)操作的信息還原日志信息。
[0027] 步驟六.信息交換檢測(cè)： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取時(shí)間基線后的解壓日志和信息還原日 志信息，并經(jīng)過信息抽取、信息加密及簽名、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn) 證、信息還原一系列步驟傳送到另一網(wǎng)端，并更新另一網(wǎng)端對(duì)應(yīng)的信息壓縮日志和信息抽 取日志信息。
[0028] 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式檢測(cè)信息壓縮日志和信息抽取日志信 息，對(duì)指定時(shí)間內(nèi)未標(biāo)記完成信息解壓和信息還原操作的記錄，更新相應(yīng)標(biāo)記，使這條記錄 重新進(jìn)行信息加密及簽名操作、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn)證、信息還原 一系列步驟傳送到另一網(wǎng)端。
[0029] 本發(fā)明能有效的提升物理隔離網(wǎng)絡(luò)間的信息交換效率，并大大縮短信息交換的延 遲時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1. 一種物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，其特征在于，包括下述步驟： 步驟一.信息抽取：在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取配置信息，按 照更新時(shí)間增量更新和以導(dǎo)出標(biāo)記為條件抽取數(shù)據(jù)庫中的信息，將配置的字段信息組織為 XML文檔；完成抽取后記錄每條抽取記錄的信息抽取日志信息； 步驟二：信息加密壓縮，包括： 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取抽取的XML文檔，對(duì)XML文檔以另一 端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì)加密后的XML文檔進(jìn)行簽名后生成簽 名文件，將加密后的XML文檔和簽名文件壓縮進(jìn)一個(gè)有密碼保護(hù)的文件中；完成壓縮后記 錄每個(gè)操作的壓縮日志信息； 在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取更新時(shí)間大于時(shí)間基線的文件服務(wù) 器中文件，對(duì)讀取的文件以另一端服務(wù)器的公鑰進(jìn)行加密，并以本網(wǎng)服務(wù)器的私鑰對(duì)加密 后的文件進(jìn)行簽名后生成簽名文件，將加密后的文件和簽名文件壓縮進(jìn)一個(gè)有密碼保護(hù)的 文件中；完成壓縮后記錄每個(gè)操作的壓縮日志信息； 步驟三.信息傳輸，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀寫壓縮文件，以Ftp協(xié)議將壓縮文件傳 輸?shù)街付ǖ腇tp服務(wù)器中；完成傳輸后記錄每個(gè)操作的上傳日志信息； 光盤擺渡機(jī)在物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端的前置服務(wù)程序定時(shí)從本網(wǎng)端Ftp服務(wù)器上讀取 文件，讀取的文件刻錄到本網(wǎng)端的光驅(qū)的光盤中，待刻錄完成后控制光驅(qū)和光盤擺渡機(jī)把 光盤移動(dòng)到另一網(wǎng)端的光驅(qū)中，另一網(wǎng)端的前置服務(wù)程序讀取光盤中的內(nèi)容把信息上傳另 一網(wǎng)端的Ftp服務(wù)器； 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式，以Ftp協(xié)議訪問Ftp服務(wù)器下載文件信 息；完成下載信息后記錄每個(gè)操作的下載日志信息； 步驟四.信息解密和驗(yàn)證，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取下載的壓縮文件，解壓文件后獲得加 密文件和簽名文件，以另一網(wǎng)端服務(wù)器的公鑰對(duì)簽名文件信息進(jìn)行驗(yàn)證，并以本網(wǎng)端服務(wù) 器的私鑰對(duì)加密文件進(jìn)行解密； 對(duì)解密后獲取的普通文件按照配置要求傳輸?shù)街付ㄎ募?wù)器，對(duì)解密后的XML文檔 存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中；完成解密和驗(yàn)證后記錄每個(gè)操作的解壓日志信息； 步驟五.信息還原，包括： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取解密后的XML文檔，對(duì)XML文檔進(jìn)行解 析后按照配置以每一個(gè)子元素組為一條記錄插入或更新指定數(shù)據(jù)庫表；完成信息還原操作 后記錄每個(gè)操作的信息還原日志信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，其特征在于： 所述步驟一中，組織XML文檔時(shí)，將每條數(shù)據(jù)庫記錄為一個(gè)子元素組，XML文檔中的每 個(gè)字段以數(shù)據(jù)庫記錄中的字段名為子元素的屬性。
3. 如權(quán)利要求1所述的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，其特征在于： 所述步驟二中，壓縮格式為Zip格式。
4. 如權(quán)利要求1所述的物理隔離網(wǎng)絡(luò)間信息自動(dòng)安全交換的方法，其特征在于：所述 步驟五之后還包括一個(gè)信息交換檢測(cè)的步驟六： 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式讀取時(shí)間基線后的解壓日志和信息還原日 志信息，并經(jīng)過信息抽取、信息加密及簽名、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn) 證、信息還原一系列步驟傳送到另一網(wǎng)端，并更新另一網(wǎng)端對(duì)應(yīng)的信息壓縮日志和信息抽 取日志信息； 物理隔離網(wǎng)絡(luò)的兩端，分別以定時(shí)任務(wù)方式檢測(cè)信息壓縮日志和信息抽取日志信息， 對(duì)指定時(shí)間內(nèi)未標(biāo)記完成信息解壓和信息還原操作的記錄，更新相應(yīng)標(biāo)記，使這條記錄重 新進(jìn)行信息加密及簽名操作、信息壓縮、信息傳輸、信息解壓、信息解密及驗(yàn)證、信息還原一 系列步驟傳送到另一網(wǎng)端。
【文檔編號(hào)】H04L9/32GK104113532SQ201410308002
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張捷, 江海龍, 吳曉東, 陳學(xué)浩, 全喜偉, 李建民 申請(qǐng)人:公安部交通管理科學(xué)研究所