山止川行 2025-06-23 08:45 上海
安小圈
🛡️ 物理隔离的核心在于通过物理手段，如网闸或隔离卡，切断不同网络间的直接连接，从而阻止未经授权的信息交换和网络攻击，确保关键信息基础设施的安全。
⚠️ 物理隔离面临多种安全风险，包括用户私自连接互联网、U盘摆渡攻击、隔离设备漏洞以及新型物理信号攻击。文章强调了对这些风险的认识和防范的重要性。
⚙️ 物理隔离技术包括终端隔离和网络隔离，前者保护单台计算机，后者保护网络环境。网闸、单向传输部件等是实现网络隔离的关键技术，它们通过不同的机制，如协议剥离、数据审查，来保障数据交换的安全性。
✅ 产品类型多样，包括隔离卡、安全隔离计算机和网络隔离产品，它们的安全功能、安全保障和性能指标各不相同。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的产品，如网闸在电子政务中的应用，用于隔离内外网，确保数据安全交换。
📜 实施物理隔离需遵循相关标准与合规要求，例如，涉及国家秘密的系统必须满足《计算机信息系统国际联网保密管理规定》，采用物理隔离措施，确保与公共网络物理断开。
山止川行 2025-06-23 08:45 上海
安小圈
关键信息基础设施的‘物理隔离防线“一旦被击穿，将引发重大风险隐患。
——习近平总书记警示金融、能源等领域需筑牢物理隔离屏障（2016年）
一、物理隔离基础概念
（一）核心定义
网络物理隔离指通过物理手段阻断不同网络间的直接连接，避免信息直接交换及网络攻击，同时在可控条件下实现安全数据交换。其核心目标是在保障安全的前提下，满足不同安全域间的信息交换需求，如政务内网与外网的隔离。
（二）面临的安全风险
非法外联：用户私自连接互联网，使隔离措施失效。
U 盘摆渡攻击：通过 U 盘作为媒介，窃取或泄露敏感数据，如 “U 盘泄密者” 病毒自动拷贝文件。
产品安全隐患：隔离设备存在漏洞，可能被恶意数据攻击或导致 DoS/DDoS。
新型攻击方法：如利用热量、声波等物理信号传输数据，如以色列 Bitwhisper 技术通过温度变化窃密。
二、物理隔离系统与类型
（一）系统概念
通过物理隔离技术在不同安全域间建立实现物理隔离、信息交换和可信控制的系统，满足数据交换需求，如国家关键信息系统中的隔离与交换系统。
（二）分类
按隔离对象：单点隔离（保护单台计算机）和区域隔离（保护网络环境）。
按信息传递方向：双向隔离系统与单向隔离系统。
三、核心技术与实现机制
（一）终端隔离技术
专用计算机上网：指定唯一外网计算机，用户需离开工作环境使用。
多 PC 方案：桌面放置两台 PC，分别连接内外网，如图 11-1 所示。
内外网代理：
内网设专用服务器搜集外网指定信息，手工导入内网供用户使用，既实现 “上网” 需求，又通过切断物理连接防范外网攻击。
多线路切换：
在内部网中，上外网的计算机上连接一个物理线路 交换盒，通过交换盒的开关设置控制计算机的网络物理连接。
单 / 双硬盘隔离：
单硬盘分区：通过 IDE 总线控制卡分隔分区，同一时间仅允许访问一个分区，如图 11-4。
双硬盘：
安装两个硬盘，通过重启切换使用，如图 11-5。
内外网线路切换器：
通过物理开关切换计算机连接的网络线路，如图 11-3。
（二）网络隔离技术
网闸（GAP 技术）：利用开关控制存储设备，实现物理断开下的数据交换，如图 11-6。其架构为 “2+1”（两台主机 + 专用隔离部件），切断通用协议连接，审查静态数据后传输。
协议隔离：剥离并重建网络协议，仅传输指定应用数据。
单向传输部件：构建物理单向信道，如光信号传输，无反馈信息。
信息摆渡技术：通过中间缓存区域分时连接两端网络，实现数据交换。
物理断开技术：通过电子开关确保不同安全域无物理连接。
四、主要产品与技术指标
（一）产品类型
终端隔离产品：如隔离卡或安全隔离计算机，通过电子开关互斥连接内外网硬盘，如图 11-7。
网络隔离产品：实现应用代理、协议转换等功能，如图 11-8 所示的 “2+1” 架构。
网络单向导入产品：基于单向传输部件，确保信息仅从低安全域流向高安全域，如图 11-9。
（二）技术指标
安全功能：访问控制、抗攻击、审计等，如终端隔离产品需具备不可旁路特性。
安全保障：配置管理、测试验证等质量保障要求。
性能指标：交换速率、硬件切换时间等。
五、应用案例
（一）工作机安全上网
在需上网的计算机安装物理隔离卡，上网时物理断开内网连接，如隔离卡方案，适合小规模用户，如图 11-10。
（二）电子政务中网闸应用
某税务系统采用网闸，隔离税务内网与外网，审查数据后交换，如图 11-11 和图 11-12。其设计目标包括物理断开、内容审查和密级标识管理。
六、核心考点总结
1、技术原理对比：
网闸与传统防火墙的区别：网闸物理断开网络，防火墙逻辑过滤。
单向传输与双向隔离的适用场景：单向用于高安全域接收数据，双向用于可控交换。
2、产品类型与应用：
终端隔离卡的工作机制：通过硬件开关切换硬盘分区或网络连接。
网络单向导入产品的关键作用：在涉密网络中，确保外部信息仅能单向流入，防止内部数据泄露，如政务网接收互联网公开信息时的安全导入。
3、安全风险应对措施：
U 盘摆渡攻击防范：禁止非授权 U 盘接入，部署 U 盘管控系统，对存储介质进行加密和权限管理。
新型物理信号攻击防护：对关键设备进行电磁屏蔽，部署信号干扰器，阻断声波、热量等传输通道。
4、标准与合规要求：
涉及国家秘密的系统必须满足《计算机信息系统国际联网保密管理规定》，采用物理隔离措施，确保与公共网络物理断开。
七、典型真题模拟与解析
（一）单选题
题目：下列哪项属于网络物理隔离的新型安全风险？（ ）
A. U 盘数据拷贝
B. 非法外联
C. 利用热量传输数据的 Bitwhisper 技术
D. 隔离卡驱动程序漏洞
答案：C
解析：Bitwhisper 技术利用物理信号（热量）实现隔离网络间的数据传输，属于新型攻击方法，而 A、B、D 均为传统安全风险。
（二）案例分析题
背景：某政府部门需实现政务内网与外网的安全隔离，同时满足日常数据交换需求。
问题：
推荐采用哪种物理隔离技术？请说明理由。
该技术如何防范恶意代码攻击？
参考答案：
推荐采用网闸技术。理由：网闸通过物理断开网络连接，利用 GAP 技术实现数据的安全摆渡，既能满足内外网物理隔离要求，又能通过可控的信息交换机制传输数据，符合政务网络的安全与效率需求。
防范措施：
网闸对传输的数据包进行协议剥离和内容审查，过滤恶意代码和非法指令。通过静态数据审查机制，对文件进行病毒扫描和代码审计，确保传输内容安全。
采用密级标识管理，限制高敏感数据向外传输，防止恶意代码利用数据通道入侵。
八、复习建议
1.对比理解技术差异：深入对比网闸、隔离卡、单向传输部件等技术的工作原理和适用场景，如网闸适用于双向可控交换，单向导入部件适用于单向数据传输。
2.关注新型攻击与防护：重点掌握基于物理信号（如电磁、热量）的新型攻击原理及防范措施，理解物理隔离技术在应对此类攻击时的局限性与改进方向。
3.结合案例强化记忆：通过政务网、税务系统等实际应用案例，理解物理隔离技术的部署架构和安全策略设计，如网闸的 “2+1” 架构和数据审查流程。
4.紧扣标准与合规：牢记《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中关于物理隔离的强制性要求，明确涉密系统的隔离措施与技术指标。
提示：物理隔离技术是软考中的重点模块，常结合实际场景考查技术选型和风险应对。
END
【原文来源：网络安全攻防与治理 】
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信息安全工程师系列-第4关 网络安全体系与网络安全模型
信息安全工程师系列-第5关 物理与环境安全技术
信息安全工程师系列-第6关 认证技术原理与应用
信息安全工程师系列-第7关 访问控制技术原理与应用
信息安全工程师系列-第8关 防火墙技术原理与应用
信息安全工程师系列-第9关 VPN技术原理与应用
信息安全工程师系列-第10关 入侵检测技术原理与应用
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专题连载【高风险判定指引】| 2)_安全通信网络
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专题连载【高风险判定指引】| 6)_安全运维管理
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