在跨網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互場景當中,不同安全等級網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)存在較多安全風險,時空安全隔離裝置依托硬件芯片層面的防護設計,配合協(xié)議剝離處理與多級安全校驗流程,實現(xiàn)不同網(wǎng)絡域之間的數(shù)據(jù)可控交換,阻斷跨域攻擊滲透路徑,保障數(shù)據(jù)傳輸過程的可靠性。
硬件芯片是時空安全隔離裝置的底層防護載體,芯片內(nèi)部構(gòu)建多層防護機制,從硬件層面阻斷非法訪問與惡意篡改行為。芯片在硬件架構(gòu)上劃分獨立的運算與存儲區(qū)域,各區(qū)域之間實現(xiàn)物理層面的訪問隔離,不同業(yè)務數(shù)據(jù)在專屬區(qū)域內(nèi)完成處理,避免數(shù)據(jù)互相串擾。芯片內(nèi)置硬件級訪問管控邏輯,對芯片內(nèi)部寄存器、存儲單元設置訪問權限,只有經(jīng)過授權的指令才能夠發(fā)起讀寫操作,外部未經(jīng)許可的讀取、改寫請求會直接被攔截。
芯片具備運行狀態(tài)監(jiān)測能力,持續(xù)感知自身工作狀態(tài),當檢測到異常的指令序列、非法的時序訪問行為時,會觸發(fā)硬件層面的處置動作,終止異常操作,防止惡意代碼借助硬件漏洞侵入裝置內(nèi)部。芯片在數(shù)據(jù)處理過程中,對關鍵操作執(zhí)行硬件固化邏輯,相關處理邏輯不依賴上層軟件動態(tài)修改,減少軟件漏洞帶來的安全隱患。同時芯片對數(shù)據(jù)的存儲與讀寫過程做防護處理,防止數(shù)據(jù)在硬件傳輸環(huán)節(jié)被竊取、篡改,為上層的數(shù)據(jù)處理工作提供穩(wěn)定可靠的硬件基礎。
協(xié)議剝離處理是時空安全隔離裝置實現(xiàn)跨域數(shù)據(jù)交換的關鍵環(huán)節(jié)。在不同網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互時,網(wǎng)絡報文會攜帶完整的網(wǎng)絡協(xié)議棧信息,部分協(xié)議字段可被攻擊者利用,用來傳遞惡意載荷、構(gòu)造攻擊報文。裝置接收到來自外部網(wǎng)絡的原始報文后,會執(zhí)行協(xié)議剝離操作,逐層拆解報文內(nèi)部的協(xié)議封裝。

裝置會剝離報文外層的網(wǎng)絡層、傳輸層協(xié)議頭部信息,去除與業(yè)務數(shù)據(jù)無關的協(xié)議控制字段,只保留業(yè)務需要的有效數(shù)據(jù)內(nèi)容。剝離過程不會直接轉(zhuǎn)發(fā)原始完整報文,丟棄原有報文當中的路由標識、連接會話標記等協(xié)議信息,切斷原有網(wǎng)絡會話的延續(xù)性。經(jīng)過剝離處理之后,原始網(wǎng)絡報文的會話上下文無法延續(xù)到對端網(wǎng)絡,避免攻擊者借助原有網(wǎng)絡會話實施滲透。
協(xié)議剝離完成后,有效業(yè)務數(shù)據(jù)會被重新封裝,使用適配目標網(wǎng)絡的全新協(xié)議格式進行封裝,新封裝生成的報文不繼承源網(wǎng)絡的協(xié)議特征,實現(xiàn)源網(wǎng)絡與目標網(wǎng)絡之間協(xié)議上下文的切割。整個協(xié)議剝離與重封裝工作在裝置內(nèi)部完成,源網(wǎng)絡的協(xié)議信息不會直接傳遞到另一側(cè)網(wǎng)絡,減少協(xié)議層面帶來的安全隱患。
安全校驗流程貫穿數(shù)據(jù)進入裝置、協(xié)議處理、數(shù)據(jù)輸出的全部環(huán)節(jié),分為前置校驗、中間校驗、輸出校驗三個階段。數(shù)據(jù)進入裝置的初始階段開展前置校驗,對傳入的原始報文做基礎檢查,識別報文格式異常、長度異常等問題,存在明顯異常的報文直接丟棄,不進入后續(xù)處理流程。
完成協(xié)議剝離之后執(zhí)行中間校驗,針對剝離提取出的業(yè)務有效數(shù)據(jù)開展多維度核查。校驗內(nèi)容包含數(shù)據(jù)格式合規(guī)性、數(shù)據(jù)內(nèi)容特征檢查,對數(shù)據(jù)內(nèi)存在的異常特征進行識別。校驗過程會對照預設的規(guī)則,甄別不符合業(yè)務規(guī)范的數(shù)據(jù),對于存在風險特征的數(shù)據(jù)予以攔截。校驗工作獨立開展,不依靠外部網(wǎng)絡的信任關系,僅以裝置內(nèi)部設定的校驗規(guī)則作為判斷依據(jù)。
當數(shù)據(jù)完成重封裝,準備向目標網(wǎng)絡輸出前,執(zhí)行輸出校驗。輸出校驗核查重新封裝后的報文完整性,確認封裝格式符合目標網(wǎng)絡的規(guī)范,同時再次核對業(yè)務數(shù)據(jù)內(nèi)容,確認數(shù)據(jù)沒有在處理過程發(fā)生改動。校驗通過的數(shù)據(jù)才可以向外轉(zhuǎn)發(fā),校驗未通過的數(shù)據(jù)直接丟棄,不允許流出裝置。
整套校驗流程形成閉環(huán),數(shù)據(jù)每經(jīng)過一個處理節(jié)點都會對應校驗動作,一旦任意環(huán)節(jié)校驗不通過,數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)就會終止。校驗過程留存對應的處理記錄,記錄數(shù)據(jù)的處理狀態(tài)與校驗結(jié)果,便于后續(xù)對數(shù)據(jù)交互行為進行回溯核查。
硬件芯片防護機制為整套裝置提供底層安全支撐,協(xié)議剝離處理切斷跨網(wǎng)絡的協(xié)議關聯(lián),安全校驗流程對數(shù)據(jù)全生命周期開展核查,三者相互配合,約束跨網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換行為,降低跨域傳輸帶來的安全威脅,為不同安全域之間的數(shù)據(jù)交互提供安全保障。