一、背景

網絡隔離是很多專用網絡的沒有辦法的辦法，網絡上承載專用的業務，其安全性一定要得到保障，然而網絡的建設就是為了互通的，沒有數據的共享，網絡的作用也縮水了不少，因此網絡隔離與數據共享交換本身就是天生的一對矛盾，如何解決好網絡的安全，又方便地實現數據的交換是很多網絡安全技術人員在一直探索的。

網絡要隔離的原因很多，通常說的有下面兩點：

1、涉密的網絡與低密級的網絡互聯是不安全的，尤其來自不可控制網絡上的入侵與攻擊是無法定位管理的。互聯網是世界級的網絡，也是安全上難以控制的網絡，又要連通提供公共業務服務，又要防護各種攻擊與病毒。要有隔離，還要數據交換是各企業、政府等網絡建設的首先面對的問題。

2、安全防護技術永遠落后于攻擊技術，先有了矛，可以刺傷敵人，才有了盾，可以防護被敵人刺傷。攻擊技術不斷變化升級，門檻降低、漏洞出現周期變短、病毒傳播技術成了木馬的運載工具…而防護技術好象總是打不完的補丁，目前互聯網上的“黑客”已經產業化，有些象網絡上的“黑社會”，雖然有時也做些殺富濟貧的“義舉”，但為了生存，不斷專研新型攻擊技術也是必然的。在一種新型的攻擊出現后，防護技術要遲后一段時間才有應對的辦法，這也是網絡安全界的目前現狀。

因此網絡隔離就是先把網絡與非安全區域劃開，當然最好的方式就是在城市周圍挖的護城河，然后再建幾個可以控制的“吊橋”，保持與城外的互通。數據交換技術的發展就是研究“橋”上的防護技術。

關于隔離與數據交換，啟明星辰公司有比較的安全策略研究，總結起來有下面幾種安全策略：
修橋策略：業務協議直接通過，數據不重組，對速度影響小，安全性弱
◆防火墻FW：網絡層的過濾
◆多重安全網關：從網絡層到應用層的過濾，多重關卡策略

渡船策略：業務協議不直接通過，數據要重組，安全性好
◆網閘：協議落地，安全檢測依賴于現有的安全技術
◆交換網絡：建立交換緩沖區，采用防護、監控與審計多方位的安全防護

人工策略：不做物理連接，人工用移動介質交換數據，安全性最好。

二、數據交換技術

1、防火墻

防火墻是最常用的網絡隔離手段，主要是通過網絡的路由控制，也就是訪問控制列表(ACL)技術，網絡是一種包交換技術，數據包是通過路由交換到達目的地的，所以控制了路由，就能控制通訊的線路，控制了數據包的流向，早期的網絡安全控制方面基本上是防火墻。國內影響較大的廠商有天融信、啟明星辰、聯想網御等。

但是，防火墻有一個很顯著的缺點：就是防火墻只能做網絡四層以下的控制，對于應用層內的病毒、蠕蟲都沒有辦法。對于安全要求初級的隔離是可以的，但對于需要深層次的網絡隔離就顯得不足了。

值得一提的是防火墻中的NAT技術，地址翻譯可以隱藏內網的IP地址，很多人把它當作一種安全的防護，認為沒有路由就是足夠安全的。地址翻譯其實是代理服務器技術的一種，不讓業務訪問直接通過是在安全上前進了一步，但目前應用層的繞過NAT技術很普遍，隱藏地址只是相對的。目前很多攻擊技術是針對防火墻的，尤其防火墻對于應用層沒有控制，方便了木馬的進入，進入到內網的木馬看到的是內網地址，直接報告給外網的攻擊者，NAT的安全作用就不大了。

2、多重安全網關(也稱新一代防火墻)

防火墻是在“橋”上架設的一道關卡，只能做到類似“護照”的檢查，多重安全網關的方法就是架設多道關卡，有檢查行李的、有檢查人的。多重安全網關也有一個統一的名字：UTM(統一威脅管理)。設計成一個設備，還是多個設備只是設備本身處理能力的不同，重要的是進行從網絡層到應用層的全面檢查。國內推出UTM的廠家很多，如天融信、啟明星辰等。

多重安全網關的檢查分幾個層次：

FW：網絡層的ACL
IPS：防入侵行為
AV：防病毒入侵
可擴充功能：自身防DOS攻擊、內容過濾、流量整形…

防火墻與多重安全網關都是“架橋”的策略，主要是采用安全檢查的方式，對應用的協議不做更改，所以速度快，流量大，可以過“汽車”業務，從客戶應用上來看，沒有不同。

3、網閘

網閘的設計是“代理+擺渡”。不在河上架橋，可以設擺渡船，擺渡船不直接連接兩岸，安全性當然要比橋好，即使是攻擊，也不可能一下就進入，在船上總要受到管理者的各種控制。另外，網閘的功能有代理，這個代理不只是協議代理，而是數據的“拆卸”，把數據還原成原始的面貌，拆除各種通訊協議添加的“包頭包尾”，很多攻擊是通過對數據的拆裝來隱藏自己的，沒有了這些“通訊外衣”，攻擊者就很難藏身了。

網閘的安全理念是：

網絡隔離---“過河用船不用橋”：用“擺渡方式”來隔離網絡

協議隔離---“禁止采用集裝箱運輸”：通訊協議落地，用專用協議或存儲等方式阻斷通訊協議的連接，用代理方式支持上層業務

按國家安全要求是需要涉密網絡與非涉密網絡互聯的時候，要采用網閘隔離，若非涉密網絡與互聯網連通時，采用單向網閘，若非涉密網絡與互聯網不連通時，采用雙向網閘。

4、交換網絡

交換網絡的模型來源于銀行系統的Clark-Wilson模型，主要是通過業務代理與雙人審計的思路保護數據的完整性。交換網絡是在兩個隔離的網絡之間建立一個數據交換區域，負責業務數據交換(單向或雙向)。交換網絡的兩端可以采用多重網關，也可以采用網閘。在交換網絡內部采用監控、審計等安全技術，整體上形成一個立體的交換網安全防護體系。

交換網絡的核心也是業務代理，客戶業務要經過接入緩沖區的申請代理，到業務緩沖區的業務代理，才能進入生產網絡。

網閘與交換網絡技術都是采用渡船策略，延長數據通訊“里程”，增加安全保障措施。

三、數據交換技術的比較

不同的業務網絡根據自己的安全需求，選擇不同的數據交換技術，主要是看數據交換的量大小、實時性要求、業務服務方式的要求。