摘 要 ：本文针对当前电信运营商信息化平台数据庞杂、安全要求较高的现状,设计集数据资源分类管控、数据加密、脱 敏、审计、管控以及预警处置等于一体的综合平台。设计安全管控平台的框架,详细描述数据资产梳理和分类分级管理、存储 加密、接口安全管理、防泄露、数据溯源审计和风险监测与应急处置等功能的设计,阐述典型功能的实现过程。本平台的应用 为电信运营商提供全面、可靠的安全保障。
0 引言
数字化时代,电信运营商为企业和个人提供移动通 信、网络宽带、网络通信等基础服务, 业务庞杂, 电信 运营商业务信息化系统是支撑业务平台的基础。随着电 信运营商业务规模不断扩大,其数据量呈爆炸式增长, 在这些业务数据中包含大量敏感和隐私信息,如大客户 集团企业信息、客户个人身份、通信记录、财务数据等 [1], 电信运营商面临着巨大的数据安全挑战。另外,数据安 全管理还对电信运营商的商业运营具有重要意义,客户 数据不仅是一种资源,更是一种核心竞争力,通过有效 管理和保护数据,电信运营商可以更好地洞察用户需 求、提供个性化服务、优化运营和决策,从而提高业务 效率和盈利能力 [2]。
随着计算机安全技术的不断发展,数据资源安全管 理技术逐渐完善,更强大的数据加密算法、脱敏技术 [3]、 接口监控、安全审计等技术适应了复杂的、开放性的业 务应用环境。本文设计的电信运营商数据安全管控平台 不仅提供数据存储加密、数据脱敏和接口安全管理等传 统功能,还融入数据泄露预防、数据溯源审计等新兴功 能,实现多个安全方面的综合管理。同时,提供预警和 应急响应等支持服务,帮助运营商实时监测和应对安全 风险,实现数据安全的可视化、可量化、可感知和可追 溯。本平台在数据资产管理、数据安全保护和安全风险 管理等方面提供全面且前瞻性的解决方案,为电信运营 商提供强大的数据安全管控能力,推动数据安全领域的创新发展。
1 电信运营商数据安全管控目标
本平台立足于当前电信运营商复杂的业务安全管理 需求,采用当前各类新型的安全感知、加密以及数据安全处理保护等技术,构建集数据资产管理、数据存储加 密、脱敏、对外接口保护、数据溯源及审计于一体的安 全管控平台,为企业客户数据提供安全、可靠的保障体 系。具体目标如下。
(1)实现全面的数据资产梳理和分类分级管理,协 助运营商全面了解和管理数据资产,支持全方位的数据 资产查询、统计手段,为数据安全治理提供基础支持。
(2)应用最新的数据加密算法,实现可靠的数据存储加密功能,保护客户数据的安全性。通过多种加密算 法和身份基础的密文访问控制,全面保障数据安全。
(3)实现数据脱敏处理,通过动态和静态两种方式 对敏感数据进行隐藏和处理,以保护企业和客户数据隐 私,同时支持敏感数据分类和管理。
(4)针对企业众多的数据访问及数据交互接口,采 用核心技术监控和识别接口访问异常行为,防止 SQL 注入、XSS 跨站攻击等网络攻击 [4],确保接口的合法访 问和使用。
(5)实现预防数据泄露处理,通过网络监控和事后 审计等手段,及时发现和记录外泄的明文数据,保护数 据免受泄露风险。
(6)实现数据溯源和审计目标,全面管理数据库安全 事件的生命周期,以追踪和追溯数据的合法使用和操作。
(7)实现风险监测与应急处置,通过全场景安全事 件的收集、分析和预警,帮助运营商及时识别和应对安 全威胁。
2 电信运营商数据安全管控框架设计
根据系统目标,设计出电信运营商数据安全管控框 架,如图 1 所示。下面分别对框架组成进行阐述。
(1)运营商业务系统 ：本部分是电信运营商的核心 业务系统,包括生产系统、安全管理系统、运营支撑系 统、网络管理系统、业务支撑系统、IT 服务管理系统 和大数据分析平台等。这些业务系统承载着电信运营商 的重要数据和访问接口。
(2)数据资源层 ：数据资源层主要涉及对数据资产 的管理和维护。包括资产的梳理、分类分级、权限管 理、资产盘点、数据的维护和业务分析。平台对数据进 行合理的分类和分级,制定适当的权限管理策略,并确 保数据的准确性、完整性和及时性。
(3)数据保护与加密层 ：本层通过一系列措施保护 数据的安全,包括数据的静态脱敏和动态脱敏,以最小 化敏感数据的风险和保护用户隐私,还采用数据加密技 术,确保数据在传输和存储过程中的机密性。
(4)接口管理层 ：本层负责对系统的接口进行管理 和管控,包括对 API 资产的治理,确保接口的安全性和 稳定性。身份治理是在接口层进行身份验证和授权的重 要环节。流量管控用于控制访问流量和防范流量攻击。
访问鉴权是保护接口免受未经授权访问的关键措施。AI 算法的检测可以帮助识别和防止潜在的威胁。日志记录 则用于追踪和审计接口的使用情况,以便及时发现异常 活动。
(5)风险监测与数据溯源层 ：本层主要关注安全风 险的监测和对数据的溯源。安全风险监测涉及实时监控 系统和网络的安全状态,以及对潜在的安全威胁进行预 警和响应。
(6)应用管理层 ：本层为系统安全管理提供全面的 参数配置和界面,包括数据资产的梳理、分类分级管理、 数据存储的加密、数据的脱敏、数据防泄露、数据溯源 审计、风险监测与应急处置等功能。通过本层管理和配 置,使安全策略和控制措施在整个系统中得到有效执行。
3 电信运营商数据安全管控功能设计
平台安全管控功能包括数据资产梳理和分类分级管 理、数据存储加密、数据脱敏、接口安全管理、数据防 泄露、数据溯源审计和风险监测与应急处置,分别描述 如下。
(1)数据资产梳理和分类分级管理 ：通过自动发 现、分类和分级管理客户数据资产,为数据安全治理和 数据治理工作提供基础。用户可以手动添加数据源,批 量导入数据或自动发现数据源,在平台上查看数据源的 关联用户、角色和权限。用户可对不同作业发现结果进 行对比分析,并生成对比报告。
(2)数据存储加密 ：提供多种加密算法和加密模 式,以保护存储在数据库中的数据的安全性。用户可选 择适当的加密算法和加密模式,并进行离线加解密操 作。此外,基于身份的密文访问控制被实现,以确保只 有合法用户能够访问加密数据的明文结果。系统会记录 所有加密操作的信息,包括操作类型、结果、时长和操 作账户。
(3)数据脱敏 ：实现动态和静态脱敏功能, 以保证 敏感数据的安全性。用户可以根据身份和脱敏规则对敏 感数据进行多维度的仿真显示,实现动态脱敏。系统支 持静态脱敏,可对数据库、大数据和文本数据源进行脱 敏处理。用户可以定义增量脱敏策略,并进行定时或实 时增量脱敏操作。为确保脱敏操作的安全性和合规性, 系统提供脱敏作业审核流功能。
(4)接口安全管理 ：通过 API 资产治理、身份治 理、流量管控和访问鉴权等核心技术,确保接口的安全 性。系统实现异常行为检测,能够识别并防范例如 SQL 注入、XSS 攻击和命令注入等异常行为。此外,系统支 持日志记录和详情查看,提供接口操作的审计功能,以增强接口的安全性。
(5)数据防泄露 ：通过网络监控捕获外发明文数 据,并记录敏感数据泄露事件。用户可以进行事后审计 和追溯,以便及时识别和应对数据泄露事件,保障数据 的安全。
(6)数据溯源审计 ：实现精确审计和全面审计的功 能,围绕数据库进行日常化运营、可疑分析和安全报 告。系统管理整个数据库安全事件的生命周期,实现数 据安全的可视化、可量化、可感知和可追溯。
(7)风险监测与应急处置 ：根据国家和行业法规对 数据资产进行分级分类,确定管控权责。系统能够收 集、清洗、分析和预警全场景的安全风险事件。用户可 以识别和应对各类风险,并通过全量数据资产的识别和 集中呈现,实现对数据安全的智能管控。
4 平台技术实现
本部分以典型的“数据存储加密”“数据动态脱敏”“接 口安全管理”为例,通过流程、算法阐述平台技术的实 现过程。
4.1 数据存储加密技术
Step1 ：加密算法和加密模式选择。平台支持多种 加密算法和加密模式, 采用算法有 3DES168、AES128、 AES192、AES256 等国际密码算法以及 SM4 国密算法。
Step2 ：数据加密工具和记录。平台提供离线加解 密工具,用户可以使用该工具进行数据的加密和解密操 作。平台记录所有的加密操作,用于操作审计和追溯。
Step3 ：基于身份的密文访问控制。平台实现了基 于身份的密文访问控制机制。平台根据用户的身份信 息,如应用程序名、IP 地址、主机名和数据库账户等, 对数据库返回结果进行控制。
Step4 ：加密资产信息管理。用户可以查看加密资 产的信息,包括表加密和列加密的状态。系统将记录所 有的加密操作,包括操作类型、操作结果、耗时和操作 账户等。
4.2 数据动态脱敏处理流程
综合考虑数据敏感程度、用户身份和应用场景,采 用不同的加密、替换和隐藏技术保护敏感数据的隐私和 安全。电信运营商业务数据动态脱敏的算法包括以下关 键步骤。
Step1 ：脱敏规则定义。定义针对不同类型敏感数 据的脱敏规则,如部分隐藏、替换、加密等。
Step2 ：数据分类和标签管理。将数据进行分类和 标记,以识别敏感数据类型并应用相应的脱敏规则。
Step3 ：身份认证和访问控制。实现身份认证和访
问控制机制,只允许具有合法权限的用户访问解密后的 数据。
Step4 ：动态脱敏算法。根据用户身份和应用场景, 对敏感数据进行动态脱敏操作,包括隐藏、替换或加密 等操作。
Step5 ：审核和告警机制。引入审核流程和告警机 制,确保脱敏作业合规并监测异常访问行为及数据泄露 事件。
4.3 接口安全管理模型
接口访问安全管理通过授权、认证以及审计 3 项核 心操作来实现管理的。
Step1 ：定义不同级别的权限,如读取、写入、修 改等,以限制用户对接口的操作。授权过程可以通过角 色或用户进行管理,以灵活地控制访问权限。
Step2 ：对接口访问进行认证, 确保请求接口的用 户或系统的身份真实有效。认证机制可以采用多种方 式,如用户名密码认证、证书认证、令牌认证等。在进 行接口访问之前,用户或系统需要通过身份认证流程, 提供有效的身份凭证,才能获得访问接口的权限。
Step3 ：记录接口的访问日志和操作记录。这些记 录可用于追踪和监测接口的使用情况,识别异常访问行 为和潜在的安全威胁。审计日志可以包括用户信息、访 问时间、请求参数等关键信息,以便进行安全分析和事件调查。
5 结语
随着电信运营商业务规模的不断扩大,业务数据繁 杂且对安全性保护要求较高,本文针对电信运营商业务 数据特征,设计并实现了集数据资产分类分级、数据存 储加密、数据脱敏、接口安全管理、数据泄露预防、数 据溯源审计等于一体的安全管控平台。首先阐述了平 台实现目标,根据目标设计了系统框架,然后对数据资 产的梳理、分类分级管理、数据存储的加密、数据的脱 敏、数据防泄露、数据溯源审计、风险监测与应急处置 等功能设计进行详细阐述,最后以一些典型功能为例描 述了系统实现过程。
参考文献
[1] 吕蕴藉.5招助力运营商构筑应用数据安全防线[J].计算机与 网络,2021,47(24):48-49.
[2] 王爽,潘思宇,裴培,等.电信运营商数据架构设计方法初探 [J].邮电设计技术,2023(9):84-88.
[3] 潘建宏,王磊,张俊茹,等.能源大数据中心数据脱敏关键技术 研究[J].自动化技术与应用,2023,42(6):94-97.
[4] 柯一川.Web网络安全概述及几种常见漏洞攻击简介[J].网 络安全和信息化,2023(6):126-128.
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