《電子技術(shù)應(yīng)用》
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企業(yè)辦公網(wǎng)移動(dòng)終端安全接入技術(shù)研究
來源:電子技術(shù)應(yīng)用2013年第10期
王 欣1, 張昕偉2
1. 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特010070; 2. 華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所, 北京100083
摘要: 針對企業(yè)辦公網(wǎng)移動(dòng)終端設(shè)備安全接入問題,研究了移動(dòng)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)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(dòng)終端設(shè)備延伸的安全保障機(jī)制,為開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動(dòng)辦公提供了安全支撐。
中圖分類號: TP305
文獻(xiàn)標(biāo)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)也逐步向移動(dòng)終端方向發(fā)展,移動(dòng)用戶希望能夠依托移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的復(fù)雜性,原有的移動(dòng)安全接入方案己不適合新的應(yīng)用環(huán)境。隨著企業(yè)辦公網(wǎng)與外部交流業(yè)務(wù)的日益頻繁,越來越多的移動(dòng)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(shè)備;而如果允許用戶隨意使用移動(dòng)終端接入網(wǎng)絡(luò),極有可能在管理人員和系統(tǒng)維護(hù)人員毫不知情的情況下,某些不懷好意者通過無線移動(dòng)終端設(shè)備侵入企業(yè)辦公網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),從而造成數(shù)據(jù)泄露、病毒傳播、數(shù)據(jù)攻擊等嚴(yán)重問題;同樣,如果合法用戶不及時(shí)升級系統(tǒng)補(bǔ)丁和病毒庫,或者安裝了不明來源的移動(dòng)應(yīng)用,都可能成為企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全隱患,給整個(gè)企業(yè)辦公的網(wǎng)絡(luò)安全造成沉重的打擊。

    企業(yè)辦公網(wǎng)移動(dòng)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(dòng)終端、應(yīng)用系統(tǒng)等方面。如移動(dòng)終端通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的各種攻擊、入侵或病毒植入等威脅;如果移動(dòng)終端安裝不明來源的應(yīng)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(shè)備故障,或者通過移動(dòng)通信設(shè)備實(shí)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(dòng)終端設(shè)備的條件下,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端和企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)共享和交換的安全性,成為當(dāng)前亟待解決的重要問題。
    目前,實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備安全接入的主要思路是:移動(dòng)終端設(shè)備在接入網(wǎng)絡(luò)之前,由接入控制系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)預(yù)先設(shè)置的安全策略對其進(jìn)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(shí)現(xiàn)了部分防護(hù)功能,及對非法接入設(shè)備的攔截,除非設(shè)備提供合法的安全策略,否則不允許接入。
    目前針對移動(dòng)終端安全接入的研究主要包括以下3種:微軟的網(wǎng)絡(luò)接入保護(hù)NAP(Network Access Protection)技術(shù)、思科的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制NAC(Network Admission Control)技術(shù)以及可信計(jì)算組織TCG(Trusted Computing Group)的可信網(wǎng)絡(luò)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(luò)之前對其進(jìn)行身份認(rèn)證和完整性度量,只有終端可信并且遵循訪問策略時(shí)才允許其接入網(wǎng)絡(luò)。
    本文將結(jié)合無線公開密鑰體系(WPKI)認(rèn)證技術(shù)和可信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建設(shè)企業(yè)辦公網(wǎng)移動(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shè)備都是有效可控的,以實(shí)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(shè)備通過3G等移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)訪問企業(yè)網(wǎng)絡(luò),必須達(dá)到系統(tǒng)規(guī)定的安全策略和規(guī)則條件,所有的接入設(shè)備通過安全的接入點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和消除由移動(dòng)終端設(shè)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(luò)造成的威脅和影響。
1.1 企業(yè)辦公網(wǎng)移動(dòng)終端接入工作模式
    根據(jù)移動(dòng)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(dòng)接入的工作模式可分為以下兩類:
    (1)將移動(dòng)終端設(shè)備應(yīng)用所訪問的數(shù)據(jù)和資源放在移動(dòng)接入安全應(yīng)用服務(wù)器上,這些接入服務(wù)器在企業(yè)辦公網(wǎng)信息資源之外,只用于移動(dòng)終端訪問,然后通過使用數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)接入服務(wù)器和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息資源服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步。該模式下,系統(tǒng)的響應(yīng)性能很好,但是數(shù)據(jù)時(shí)效性差,會造成資源過時(shí),影響辦公的正常進(jìn)行。
    (2) 通過代理的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端數(shù)據(jù)和資源的訪問,這種模式的實(shí)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(dòng)終端向安全移動(dòng)接入平臺的代理服務(wù)器發(fā)出請求,由代理向服務(wù)器發(fā)出請求,并返回?cái)?shù)據(jù)給移動(dòng)終端設(shè)備。該模式下數(shù)據(jù)的更新和同步及時(shí),不影響正常的辦公流程,但是移動(dòng)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端設(shè)備接入的工作模式。
1.2 基于可信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端安全接入
    采用可信網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端安全接入,形成網(wǎng)絡(luò)信任鏈模型M-TNC,使用可信網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)TNC(Trusted Network Connection),通過采用可信主機(jī)提供的終端技術(shù), 在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)移動(dòng)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(yàn)來檢查終端的“可信度”。M-TNC的架構(gòu)分為3類實(shí)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(dòng)終端訪問設(shè)備,請求服務(wù)器的資源;規(guī)則判定者和規(guī)則定義者就是移動(dòng)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(qiáng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)的資源集合。
    定義2資源服務(wù)域RS={R,SDP,AP,ISP},R是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供的資源集,RJP是絕對可信的規(guī)則判定者,RDP管理整個(gè)域的AP及協(xié)助網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者ISP(Internet Service Provider)驗(yàn)證M-TNC的可信性,同時(shí)受理其他域M-TNC的跨域服務(wù)請求消息。
    (2) 移動(dòng)終端可信接入算法
    算法1移動(dòng)終端可信接入算法
    移動(dòng)終端可信接入機(jī)制如圖1所示。


     ①//RDP根據(jù)AP的可信度制定相應(yīng)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(shè)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(shí)性驗(yàn)證,負(fù)責(zé)為MTAM中的移動(dòng)終端設(shè)備頒發(fā)可信證書:
     CredibilityCertificate←InRealityIntegrityCheck();
     ④//RDP負(fù)責(zé)制定和分發(fā)AP的可信度判定規(guī)則,并對其證書進(jìn)行驗(yàn)證,以評估該接入設(shè)備的可信性:
     CredibilityPolicy←RDPMakeAndAllocatePolicy();
     對MTAM的身份進(jìn)行鑒別,驗(yàn)證AP證書的有效性,校驗(yàn)AP設(shè)備的可信性:
    VerifyAPValidity();
  (3)接入機(jī)制分析
     MTAM向RDP注冊服務(wù),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(jìn)行交互,ISP通過驗(yàn)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(dòng)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(dòng)終端等外部設(shè)備公布公鑰,每個(gè)移動(dòng)終端的實(shí)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(dòng)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(jìn)行完整性度量,MTAM與RDP協(xié)商完成MTAM與RDP間身份認(rèn)證,該身份認(rèn)證是雙向的,認(rèn)證完成后RDP實(shí)現(xiàn)對MTAM平臺的可信度判定。通過身份認(rèn)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(shí)間內(nèi),終端用戶持該證書就可以與ISP 建立服務(wù)連接。

    RDP首先驗(yàn)證MTAM簽名的真實(shí)和可靠性。RDP對消息進(jìn)行解密,得到MTAM的相關(guān)信息,然后實(shí)現(xiàn)對MTAM的可信度判定,即驗(yàn)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(jī)數(shù)RMTAM的簽名值,Certcredibility是RDP頒發(fā)的可信證書。MTAM驗(yàn)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(wù),ISP通過驗(yàn)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(wù)。

 

 

其中WPKI各組成部件的主要功能分別為:
    ①M(fèi)obile Device: WPKI中的移動(dòng)終端設(shè)備,移動(dòng)終端設(shè)備上安裝的應(yīng)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(luò),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(gè)接口。
   ④CA(Certificate Authority)是WPKI的信任基礎(chǔ),是認(rèn)證授權(quán)機(jī)構(gòu)(即認(rèn)證中心),負(fù)責(zé)發(fā)放和管理數(shù)字證書的權(quán)威機(jī)構(gòu),承擔(dān)公鑰體系中公鑰的合法性檢驗(yàn)的責(zé)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(rèn)證控制模塊
    采用MTAM的可信度判定規(guī)則,驗(yàn)證終端的完整性校驗(yàn),檢查終端的可信度,并通過對接入的移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證,并按照預(yù)先制定的ACL策略,保證只有合法的移動(dòng)終端設(shè)備和終端應(yīng)用才可以接入系統(tǒng)進(jìn)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(jī)制。按照接入點(diǎn)位置和功能,系統(tǒng)中設(shè)計(jì)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(luò)可信接口。
    終端可信接口:終端可信接口是在移動(dòng)終端設(shè)備上,采集終端設(shè)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(shè)備定位,終端設(shè)備監(jiān)控以及規(guī)則下發(fā),與設(shè)備安全通信、安全應(yīng)用信息交互等功能。
    網(wǎng)絡(luò)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(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行可信度判定,并在終端設(shè)備訪問期間,根據(jù)設(shè)備認(rèn)證信息及屬性信息,對設(shè)備進(jìn)行周期輪詢,對移動(dòng)終端進(jìn)行可信度重新判定,確保移動(dòng)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(dòng)終端設(shè)備安全接入問題,研究了移動(dòng)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(dòng)終端安全接入系統(tǒng)由WPKI系統(tǒng)模塊、身份認(rèn)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端接入企業(yè)辦公網(wǎng)的安全性,為實(shí)現(xiàn)企業(yè)辦公網(wǎng)向移動(dòng)終端設(shè)備延伸提供安全保障,為開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動(dòng)辦公提供安全支撐。
參考文獻(xiàn)
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