《電子技術(shù)應用》
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企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端安全接入技術(shù)研究
來源:電子技術(shù)應用2013年第10期
王 欣1, 張昕偉2
1. 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特010070; 2. 華北計算機系統(tǒng)工程研究所, 北京100083
摘要: 針對企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端設備安全接入問題,研究了移動終端的安全接入技術(shù),并構(gòu)建了安全接入系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)移動終端訪問企業(yè)辦公網(wǎng)的安全接入,及企業(yè)辦公網(wǎng)向移動終端設備延伸的安全保障機制,為開放網(wǎng)絡環(huán)境下的移動辦公提供了安全支撐。
中圖分類號: TP305
文獻標識碼: A
文章編號: 0258-7998(2013)10-0120-04
The research of corporate office network mobile terminal security access technology
Wang Xin1, Zhang Xinwei2
1. Inner Mongolia Vocational College of Chemical Engineering, Huhehaote 010070, China; 2. National Computer System Engineering Research Institute of China, Beijing 100083, China
Abstract: This paper focuses on the corporate office network access to mobile device security studies of the mobile terminal security access technology, and build security access system architecture. The main objective is to achieve secure access to corporate office network mobile communication network, and realization of corporate office network extends to the mobile terminal equipment. Which provideg security support for mobile office in open network environment.
Key words : mobile terminal; security access; trusted network

    隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,企業(yè)辦公網(wǎng)絡也逐步向移動終端方向發(fā)展,移動用戶希望能夠依托移動通信網(wǎng)絡接入到內(nèi)部網(wǎng)絡。由于移動網(wǎng)絡應用的復雜性,原有的移動安全接入方案己不適合新的應用環(huán)境。隨著企業(yè)辦公網(wǎng)與外部交流業(yè)務的日益頻繁,越來越多的移動終端接入到企業(yè)辦公網(wǎng)中,管理人員難以控制外部用戶用來登錄到企業(yè)辦公網(wǎng)的終端設備;而如果允許用戶隨意使用移動終端接入網(wǎng)絡,極有可能在管理人員和系統(tǒng)維護人員毫不知情的情況下,某些不懷好意者通過無線移動終端設備侵入企業(yè)辦公網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡,從而造成數(shù)據(jù)泄露、病毒傳播、數(shù)據(jù)攻擊等嚴重問題;同樣,如果合法用戶不及時升級系統(tǒng)補丁和病毒庫,或者安裝了不明來源的移動應用,都可能成為企業(yè)辦公網(wǎng)絡的安全隱患,給整個企業(yè)辦公的網(wǎng)絡安全造成沉重的打擊。

    企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端接入面臨的安全威脅主要集中在數(shù)據(jù)傳輸鏈路、移動終端、應用系統(tǒng)等方面。如移動終端通過移動通信網(wǎng)絡進行的各種攻擊、入侵或病毒植入等威脅;如果移動終端安裝不明來源的應用中植入的后門、漏洞等被不法分子啟用,將造成企業(yè)信息失控、終端設備故障,或者通過移動通信設備實現(xiàn)內(nèi)外勾結(jié),泄露企業(yè)內(nèi)部重要信息等。因此,如何保證在使用移動終端設備的條件下,實現(xiàn)移動終端和企業(yè)辦公網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)共享和交換的安全性,成為當前亟待解決的重要問題。
    目前,實現(xiàn)終端設備安全接入的主要思路是:移動終端設備在接入網(wǎng)絡之前,由接入控制系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)預先設置的安全策略對其進行檢查,符合安全策略的允許接入,不符合的則不允許接入,這樣就實現(xiàn)了部分防護功能,及對非法接入設備的攔截,除非設備提供合法的安全策略,否則不允許接入。
    目前針對移動終端安全接入的研究主要包括以下3種:微軟的網(wǎng)絡接入保護NAP(Network Access Protection)技術(shù)、思科的網(wǎng)絡準入控制NAC(Network Admission Control)技術(shù)以及可信計算組織TCG(Trusted Computing Group)的可信網(wǎng)絡連接TNC(Trusted Network Connect)技術(shù)。上述終端安全接入技術(shù)都會在終端接入網(wǎng)絡之前對其進行身份認證和完整性度量,只有終端可信并且遵循訪問策略時才允許其接入網(wǎng)絡。
    本文將結(jié)合無線公開密鑰體系(WPKI)認證技術(shù)和可信網(wǎng)絡技術(shù),建設企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端安全接入系統(tǒng),著重描述安全接入系統(tǒng)的總體架構(gòu)和實現(xiàn)方案。
1 安全接入系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
    企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端安全接入系統(tǒng)是企業(yè)辦公網(wǎng)安全保障體系的重要組成部分,通過制定移動終端安全接入模式、方法和技術(shù),建立企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端安全接入系統(tǒng),為企業(yè)辦公網(wǎng)安全保障體系的建立提供技術(shù)支撐,從而確保訪問企業(yè)資源的所有設備都是有效可控的,以實現(xiàn)對各種安全威脅的抵御,有效地阻止這些威脅對企業(yè)信息資源的影響。終端設備通過3G等移動通信網(wǎng)絡訪問企業(yè)網(wǎng)絡,必須達到系統(tǒng)規(guī)定的安全策略和規(guī)則條件,所有的接入設備通過安全的接入點接入網(wǎng)絡,可以及時發(fā)現(xiàn)、預防和消除由移動終端設備帶來的安全威脅,從而大大減少木馬和病毒等對企業(yè)網(wǎng)絡造成的威脅和影響。
1.1 企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端接入工作模式
    根據(jù)移動終端請求所訪問的數(shù)據(jù)位置的不同,企業(yè)辦公網(wǎng)移動接入的工作模式可分為以下兩類:
    (1)將移動終端設備應用所訪問的數(shù)據(jù)和資源放在移動接入安全應用服務器上,這些接入服務器在企業(yè)辦公網(wǎng)信息資源之外,只用于移動終端訪問,然后通過使用數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)交換機制實現(xiàn)接入服務器和企業(yè)網(wǎng)絡信息資源服務器的數(shù)據(jù)同步。該模式下,系統(tǒng)的響應性能很好,但是數(shù)據(jù)時效性差,會造成資源過時,影響辦公的正常進行。
    (2) 通過代理的方式實現(xiàn)移動終端數(shù)據(jù)和資源的訪問,這種模式的實現(xiàn)方法是:將數(shù)據(jù)和資源統(tǒng)一放在企業(yè)辦公網(wǎng)內(nèi),移動終端向安全移動接入平臺的代理服務器發(fā)出請求,由代理向服務器發(fā)出請求,并返回數(shù)據(jù)給移動終端設備。該模式下數(shù)據(jù)的更新和同步及時,不影響正常的辦公流程,但是移動終端辦公所需的資源和請求都要通過代理中轉(zhuǎn)。
    根據(jù)企業(yè)辦公網(wǎng)的需求,采用代理的方式實現(xiàn)移動終端設備接入的工作模式。
1.2 基于可信網(wǎng)絡的移動終端安全接入
    采用可信網(wǎng)絡連接技術(shù)實現(xiàn)移動終端安全接入,形成網(wǎng)絡信任鏈模型M-TNC,使用可信網(wǎng)絡連接技術(shù)TNC(Trusted Network Connection),通過采用可信主機提供的終端技術(shù), 在移動通信網(wǎng)絡環(huán)境下實現(xiàn)移動終端訪問控制。
     M-TNC的權(quán)限控制規(guī)則采用終端的完整性校驗來檢查終端的“可信度”。M-TNC的架構(gòu)分為3類實體:終端訪問者AP(Access Point)、規(guī)則判定者RJP(Rule Judgement Point)、規(guī)則定義者RDP(Rule Defination Point)。終端訪問者就是移動終端訪問設備,請求服務器的資源;規(guī)則判定者和規(guī)則定義者就是移動終端安全接入控制系統(tǒng)。M-TNC將傳統(tǒng)的接入方式“先連接, 后安全評估”變?yōu)?amp;ldquo;先安全評估,后連接”, 能大大增強網(wǎng)絡接入的安全性。
    (1) 元素定義
    定義1 資源集R={ri|i=1…N},企業(yè)辦公網(wǎng)絡的資源集合。
    定義2資源服務域RS={R,SDP,AP,ISP},R是企業(yè)網(wǎng)絡提供的資源集,RJP是絕對可信的規(guī)則判定者,RDP管理整個域的AP及協(xié)助網(wǎng)絡服務提供者ISP(Internet Service Provider)驗證M-TNC的可信性,同時受理其他域M-TNC的跨域服務請求消息。
    (2) 移動終端可信接入算法
    算法1移動終端可信接入算法
    移動終端可信接入機制如圖1所示。


     ①//RDP根據(jù)AP的可信度制定相應的ACL規(guī)則:
    ACLPolicy←getACLPolicy();
    ②//AP請求接入:發(fā)出訪問請求,收集該終端的可信度評估值并發(fā)送給RJP,等待RJP對終端設備的可信度判定:
     APCredibility←CollectAPCredibility ();
     CredibilityResult←SendJudgeRequest();
     ③//RDP完成對MTAM(Mobile Terminal Access Module)模塊的完整性及真實性驗證,負責為MTAM中的移動終端設備頒發(fā)可信證書:
     CredibilityCertificate←InRealityIntegrityCheck();
     ④//RDP負責制定和分發(fā)AP的可信度判定規(guī)則,并對其證書進行驗證,以評估該接入設備的可信性:
     CredibilityPolicy←RDPMakeAndAllocatePolicy();
     對MTAM的身份進行鑒別,驗證AP證書的有效性,校驗AP設備的可信性:
    VerifyAPValidity();
  (3)接入機制分析
     MTAM向RDP注冊服務,申請RDP頒發(fā)的可信評估證書,獲得該證書后,MTAM即可與ISP進行交互,ISP通過驗證可信評估證書的合法性完成對MTAM的可信度評估[2]。
     RDP獲得由移動終端可信判定中心CMJC簽發(fā)的可信證書,證書包含RDP的公鑰及CMJC簽名等信息,并通過安全途徑向移動終端等外部設備公布公鑰,每個移動終端的實體身份證書格式如下。
     CertA={IDA,KPubA,DateA,LFA,
    EKSCAC{IDA,KPA,DateA,LFA}}
其中KPubA是移動終端A 的公鑰,EKSCA是CMJC 的私鑰,DateA是證書的頒發(fā)日期, LFA是證書的有效期。
  圖2所示為MTAM與RDP建立連接,申請由RDP頒發(fā)的可信證書。連接建立前MTAM基于RDP進行完整性度量,MTAM與RDP協(xié)商完成MTAM與RDP間身份認證,該身份認證是雙向的,認證完成后RDP實現(xiàn)對MTAM平臺的可信度判定。通過身份認證和可信度判定的MTAM可以獲得RDP為其頒發(fā)的可信證書,在證書的有效時間內(nèi),終端用戶持該證書就可以與ISP 建立服務連接。

    RDP首先驗證MTAM簽名的真實和可靠性。RDP對消息進行解密,得到MTAM的相關(guān)信息,然后實現(xiàn)對MTAM的可信度判定,即驗證MTAM持有的屬性證書的合法性。判定通過后,RDP為MTAM頒發(fā)可信證書Certcredibility。其中SIG(RMTAM)是RDP對隨機數(shù)RMTAM的簽名值,Certcredibility是RDP頒發(fā)的可信證書。MTAM驗證RDP的證書及簽名,從而確定RDP的身份合法性。MTAM獲得可信證書后,就可以使用該證書向ISP申請服務,ISP通過驗證證書的合法性,完成對MTAM的可信性評估,為可信的MTAM提供服務。

 

 

其中WPKI各組成部件的主要功能分別為:
    ①Mobile Device: WPKI中的移動終端設備,移動終端設備上安裝的應用提交接入請求,提供數(shù)字簽名和可信證書,并可以提交證書更新以及撤銷等請求。
    ②WAP/3G網(wǎng)關(guān):用于連接無線和有線網(wǎng)絡,此部分由公共通信提供商來完成。
    ③WPKI Portal: 提供用戶和CA之間的一個接口。
   ④CA(Certificate Authority)是WPKI的信任基礎,是認證授權(quán)機構(gòu)(即認證中心),負責發(fā)放和管理數(shù)字證書的權(quán)威機構(gòu),承擔公鑰體系中公鑰的合法性檢驗的責任。
    ⑤證書數(shù)據(jù)庫:存放證書和證書失效清單  以便證書的存取和查詢[4]。
    (2)身份認證控制模塊
    采用MTAM的可信度判定規(guī)則,驗證終端的完整性校驗,檢查終端的可信度,并通過對接入的移動終端設備進行身份認證,并按照預先制定的ACL策略,保證只有合法的移動終端設備和終端應用才可以接入系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)訪問。
    (3)可信安全接入控制系統(tǒng)
 安全接入控制系統(tǒng)主要研究基于可信接口的安全接入機制。按照接入點位置和功能,系統(tǒng)中設計的可信接口包括:終端可信接口、網(wǎng)關(guān)可信接口和網(wǎng)絡可信接口。
    終端可信接口:終端可信接口是在移動終端設備上,采集終端設備的屬性信息,向RDP提供證書等相關(guān)信息。
    網(wǎng)關(guān)可信接口:完成設備定位,終端設備監(jiān)控以及規(guī)則下發(fā),與設備安全通信、安全應用信息交互等功能。
    網(wǎng)絡可信接口:完成數(shù)據(jù)的安全傳輸。
    (4)可信判定系統(tǒng)
    對接入系統(tǒng)的移動終端設備進行可信度判定,并在終端設備訪問期間,根據(jù)設備認證信息及屬性信息,對設備進行周期輪詢,對移動終端進行可信度重新判定,確保移動終端訪問的安全性和可信性。
    本文主要針對企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端設備安全接入問題,研究了移動終端的安全接入技術(shù),并構(gòu)建了終端安全接入系統(tǒng)的總體架構(gòu)。企業(yè)辦公網(wǎng)移動終端安全接入系統(tǒng)由WPKI系統(tǒng)模塊、身份認證控制模塊、可信安全接入控制系統(tǒng)和可信判定系統(tǒng)四部分組成。通過該系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)移動終端接入企業(yè)辦公網(wǎng)的安全性,為實現(xiàn)企業(yè)辦公網(wǎng)向移動終端設備延伸提供安全保障,為開放網(wǎng)絡環(huán)境下的移動辦公提供安全支撐。
參考文獻
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[2] 姜建,陳晨.基于多包接收的物理網(wǎng)絡編碼協(xié)同通信研究[J].電子技術(shù)應用,2013,39(7):109-110.
[3] DIETRICH K. An intergrated architecture for trusted computing for Java enabled embedded devices[C]. STC′07.Alexandria,Virginia,USA.2007.
[4] 雷勇,李薇.基于小世界與興趣相關(guān)度的P2P網(wǎng)絡搜索研究[J].微型機與應用,2012,31(18):42-43.

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