堡壘機在氣象業務的應用及其安全性探討

李鹿

摘要 隨著信息技術的不斷發展，氣象業務逐漸數字化和網絡化，大量的氣象數據、信息和系統都存儲在網絡環境中，氣象局在氣象信息的推廣過程中發揮著重要的作用。然而，氣象局常面臨網絡攻擊，其安全受到了一定的挑戰。目前，堡壘機廣泛應用于氣象局網絡安全的建設過程中，效果較好。介紹了堡壘機的基本原理和功能，分析了氣象局在數據保護、遠程訪問和系統管理方面面臨的安全挑戰，評估了堡壘機在氣象業務的實際應用效果及安全性，提出了相應的安全性改進建議，為氣象局及其他相關部門進行網絡安全建設提供參考。

關鍵詞 堡壘機；信息安全；訪問控制

中圖分類號：P415.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）12–0-03

Discussion on Application and Safety Discussion of Fortress Machine in Meteorological Operations

Li Lu （Meteorological Bureau of Songshan District， Chifeng City， Inner Mongolia Autonomous Region， Songshan， Inner Mongolia 024000）

Abstract With the continuous development of information technology， meteorological services were gradually digitized and networked， and a large number of meteorological data， information and systems were stored in the network environment. The meteorological bureau played an important role in the promotion of meteorological information. However， the weather bureau often faces cyber attacks， and its security faced some challenges. At present， the fortress machine was widely used in the construction process of the meteorological bureau network security， and the effect was good.This paper introduced the basic principle and function of fortress machine， analyzed the weather bureau in data protection， remoted access and system management security challenges， evaluated the fortress machine in the practical application of meteorological business effect and security， put forward the corresponding security improvement Suggestions， for the weather bureau and other related departments to provide reference for network security construction.

Key words Fortress machine; Information security; Access control

隨著信息技術的發展，氣象局在日常運營中常面臨著保護敏感數據、確保系統安全運行以及實現高效的遠程訪問與管理的重要挑戰，同時網絡攻擊和安全威脅也日益增多。作為一種網絡安全技術工具，堡壘機逐漸受到氣象局等組織的關注，有利于保障氣象安全。

1 堡壘機應用于氣象業務中的意義

1.1 數據保護與隱私安全

堡壘機可以有效提升數據保護和隱私安全水平，確保敏感氣象數據的安全性，維護氣象業務的安全運行，為氣象部門提供安全、穩定的工作環境，保障數據的保密性、完整性和可用性，提高氣象業務的質量和信譽。

堡壘機在氣象業務中扮演著重要角色，有利于保護氣象數據和隱私安全。通過嚴格的訪問控制和權限管理，堡壘機可以確保只有經過認證的用戶才能訪問敏感氣象數據，防止未經授權的訪問和篡改。在使用的過程中，堡壘機會記錄用戶的操作行為，并生成審計日志，為安全審計和事件調查提供依據。同時，堡壘機的加密傳輸技術可以確保數據在傳輸中不受竊取或篡改，隔離和分層訪問可以保護不同級別數據不被混淆和非授權訪問。此外，堡壘機可以實時監測用戶行為和流量，發現異常行為后會立即進行威脅檢測和防御，保護系統免受惡意攻擊[1]。

1.2 遠程訪問與監控

堡壘機的遠程訪問與監控對氣象業務提供了重要的支持。堡壘機的遠程訪問與監控功能可以為氣象業務提供便捷、高效的遠程管理和監控手段，從而加強業務數據的實時獲取和安全保護，提高業務的響應能力和運行效率。

第一，堡壘機允許授權用戶通過安全的遠程訪問方式登錄氣象局內部系統，便捷地獲取和處理氣象數據，不受地域限制，有利于提高工作效率和靈

活性[2]。

第二，通過堡壘機的遠程監控功能，氣象局可以實時追蹤和監測分布在不同地點的氣象設備和站點，及時掌握各地氣象信息，為災害預警和預測提供重要數據支持。堡壘機還會記錄用戶操作行為和訪問日志，幫助審計和追溯用戶行為，有利于確保系統安全。

第三，堡壘機提供了多種身份認證方式和安全措施，如單一登錄和多因素認證，有利于保障遠程訪問的安全性。

1.3 系統運維與管理

堡壘機的系統運維與管理功能對氣象業務提供了重要的支持。

第一，堡壘機可以提供安全的遠程訪問，使得氣象局的管理員可以從任何地點遠程登錄到系統進行運維和管理操作，不再受限于特定終端，從而大大提高運維的靈活性和效率。

第二，堡壘機可以為管理員提供實用的系統管理工具，包括文件傳輸、遠程命令執行、應用程序管理等功能，便于管理員對氣象系統進行監控和維護。管理員可以通過堡壘機的審計日志查看用戶的操作行為，追溯故障和異常，加快問題的排查和解決[3]。

第三，堡壘機的權限管理功能能夠確保只有授權的管理員才能進行特定操作，防止誤操作和非法訪問。這為氣象業務的穩定運行和數據安全提供了保障。

第四，堡壘機支持批量操作和自動化腳本執行，有利于幫助管理員快速批量部署和配置氣象系統，提高運維效率。

2 堡壘機在行業間的應用——以大氣環境監測系統中的堡壘機為例

過去，氣象和環保部門的大氣環境監測系統存在著網絡安全和遠程訪問的問題，如未經授權的訪問、不安全的登錄認證等。為了加強網絡安全保護和提高遠程訪問的安全性和管理效率，氣象和環保部門引入了堡壘機技術。在初期堡壘機部署與集成工作中，環保和氣象部門選擇了合適的堡壘機產品，并進行了系統部署和集成。堡壘機是一種網絡安全設備，通過堡壘機的統一入口，所有遠程訪問請求必須經過堡壘機的身份認證和授權。堡壘機技術的優點主要體現在以下3個方面[4]。

第一，在訪問控制與權限管理板塊，堡壘機實現了嚴格的訪問控制和權限管理策略，所有用戶在通過堡壘機登錄后，根據其職責和需要，設置了細粒度的權限，確保只有授權用戶能夠訪問特定的系統和敏感數據。

第二，在遠程訪問與監控板塊，堡壘機實現了安全的遠程訪問方式，環保局的工作人員可以從任何地點遠程登錄到內部系統，方便地獲取和處理大氣環境監測數據。同時，堡壘機提供了實時遠程監控功能，可以監測環境監測站點和設備的運行狀態和數據。工作人員還可以實時查看大氣環境信息，快速響應環境變化，提高了環境監測和應急響應的效率[5]。

第三，堡壘機為環保局的管理員提供了強大的系統運維與管理工具，管理員可以通過堡壘機遠程登錄系統，執行系統配置、更新、升級等操作，而無需現場操作。堡壘機的審計日志記錄了管理員的操作行為，有助于后續的安全審計和事件調查。

通過引入堡壘機，環保和氣象部門取得了顯著的應用效果。一是提升了數據隱私安全。嚴格的訪問控制和權限管理策略可以確保只有授權的用戶才能訪問敏感數據，可以有效防止數據泄露和篡改的風險；二是增強了遠程訪問和監控能力。通過堡壘機的遠程訪問功能，工作人員可以實時監控環境站點的狀態和數據，提高了遠程工作的效率和響應能力；三是提高系統運維效率。堡壘機為管理員提供了便捷的遠程管理工具，提高了系統運維的效率，節省了時間和人力成本；四是增強了安全性。堡壘機提供了多重安全措施，如多因素認證、審計日志等，加強了系統的安全防護和安全性評估；五是提升了應急響應能力。堡壘機提供了審計日志記錄和實時監控功能，有助于發現異常行為和安全事件，提高了環保局的應急響應能力[6-7]。

3 堡壘機應對安全威脅與挑戰

3.1 堡壘機應對外部攻擊威脅

第一，訪問控制與身份認證。堡壘機可以實現嚴格的訪問控制和身份認證機制，采用多因素認證方式，如密碼、令牌、指紋等，可以提高身份認證的安全性，有效防止未經授權的外部攻擊者訪問內部系統。

第二，防火墻功能。堡壘機具備防火墻功能，能夠檢測和阻擋來自外部網絡的惡意流量和攻擊。通過過濾和攔截不符合安全策略的數據包，可以防止外部攻擊威脅進一步深入內部系統[8]。

第三，審計與監控。堡壘機會記錄外部用戶的登錄和操作行為，并生成審計日志，內容包括用戶登錄時間、IP地址、操作內容等信息，有助于追溯和發現潛在的安全威脅。同時，堡壘機可以提供實時監控功能，監測系統運行狀態，及時發現異常情況，幫助阻止外部攻擊。

第四，隔離與隔絕。堡壘機可以將內部系統與外部網絡隔離，外部攻擊者無法直接影響內部系統。通過堡壘機的授權訪問，外部攻擊者無法越過堡壘機進入內部資源，提高了系統的安全性[9]。

第五，安全更新與維護。堡壘機供應商定期會發布安全更新和補丁，及時修復漏洞和強化安全性。管理員會定期對堡壘機進行維護和監控，確保其正常運行和安全性。

第六，防暴力破解。堡壘機會設置登錄失敗次數限制和賬戶鎖定機制，防止攻擊者通過暴力破解密碼并獲取訪問權限。

3.2 堡壘機應對內部濫用風險

第一，細粒度權限管理。堡壘機僅允許管理員對內部用戶的權限進行細粒度控制，授權不同的用戶訪問其所需的資源，避免員工濫用權限訪問敏感信息，有效減少內部濫用的風險。

第二，審計與監控。堡壘機會記錄內部用戶的登錄和操作行為，并生成審計日志，有助于追溯和發現潛在的濫用行為。此外，實時監控功能也能及時發現異常情況。

第三，防止信息泄露。堡壘機可以監控和過濾敏感信息的傳輸，防止內部用戶將敏感數據泄露到外部網絡。堡壘機具有數據脫敏和數據加密功能，可以確保敏感數據在傳輸和處理過程中得到保護[10]。

第四，行為審計。堡壘機可以對內部用戶的操作行為進行審計和記錄，包括文件上傳、下載、復制等。這有助于發現異常行為，及時發現濫用風險，保護企業數據安全。

第五，安全培訓和教育。內部員工需要定期接受網絡安全培訓，提高安全意識，防止因為無意識的行為導致濫用風險。

第六，分級授權。堡壘機支持分級授權，可以將高敏感性操作和數據僅授權給特定的高級用戶，限制低級用戶的權限，減少濫用風險。

3.3 堡壘機的潛在安全漏洞

盡管堡壘機是一種網絡安全設備，可以提供重要的安全保障，但它也有潛在的安全漏洞。

一是身份認證漏洞，堡壘機的身份認證是關鍵的安全要素。如果身份認證機制存在漏洞，攻擊者可能通過破解或繞過認證，獲取未經授權的訪問權限；二是堡壘機面臨弱口令和暴力破解的風險，如果管理員或用戶設置弱密碼，或者堡壘機未設置登錄失敗次數限制和賬戶鎖定機制，可能會面臨暴力破解攻擊的風險；三是軟件漏洞，堡壘機軟件可能存在未知的或已知但未修復的漏洞，攻擊者可以利用這些漏洞進行惡意操作或入侵；四是存在拒絕服務攻擊的隱患。攻擊者可能利用堡壘機的服務漏洞進行拒絕服務攻擊，使其無法正常運行，影響業務連續性；五是未授權訪問。如果堡壘機的訪問控制設置不當，或者由于配置錯誤，可能導致未經授權的用戶或攻擊者訪問敏感資源；六是數據泄漏，也是危害性最大的一種，由于堡壘機記錄了用戶的敏感信息和操作日志，如果這些數據沒有得到充分的保護，可能面臨數據泄漏的風險；七是社會工程學攻擊，攻擊者可能利用社會工程學手段欺騙管理員或用戶，獲取其登錄憑證或其他敏感信息；八是存在后門和惡意軟件風險，堡壘機可能被攻擊者植入后門或惡意軟件，以實施持久性攻擊或竊取信息[11]。

4 安全性改進與風險減輕

第一，堡壘機在中有利于減少氣象業務的安全事件，提升氣象部門的響應能力。堡壘機作為內外網隔離設備，可以限制外部攻擊者直接訪問內部系統，且實現了嚴格的訪問控制和身份認證，可以防止未經授權的訪問和濫用風險。堡壘機可以實時監控監測用戶的登錄和操作行為，并生成審計日志，使得安全事件在初期就能被發現和應對，防止問題擴大。此外，堡壘機還支持數據脫敏和數據加密功能，可以保護敏感信息在傳輸和處理過程中的安全性，防止數據泄漏和隱私侵犯，進一步減少安全事件的發生。通過堡壘機的綜合安全措施，氣象業務可以顯著減少安全事件的發生，并加強對安全事件的快速響應[12-13]。

第二，堡壘機有利于保護氣象數據，維護用戶隱私安全。堡壘機具有實施嚴格的訪問控制和身份認證能夠隔離外部網絡和內部系統，防止外部攻擊對內部數據的威脅。同時，堡壘機具有遠程訪問和監控功能，允許管理員實時監控數據訪問和操作，有利于及時發現異常行為并采取相應措施。

5 安全性評估與建議

堡壘機對氣象業務的安全性評估是確保網絡安全的重要步驟。堡壘機對氣象業務的安全性評估是一個全面的過程，包括訪問控制、身份認證、遠程訪問、審計監控、數據保護、漏洞風險等多個方面。堡壘機可以為氣象部門提供有針對性的安全改進建議，以保障氣象業務數據和信息的安全可靠[14]。同時，通過定期的安全性評估，有利于提高員工的網絡安全意識，建立完善的數據保護策略和應急響應機制，確保氣象業務安全。堡壘機安全性評估的內容包括以下7個方面。

一是評估需要審查現有的安全策略，包括訪問控制、身份認證、密碼策略等，確保其與最新的安全標準和最佳實踐保持一致；二是驗證堡壘機的身份認證機制，采用強化的身份認證方式，防止密碼泄露和未經授權的訪問；三是檢查堡壘機的安全更新，及時更新安全補丁和更新版本，確保堡壘機的軟件和系統處于最新、安全的狀態；四是評估遠程訪問通道的安全性，采用加密通信和防火墻技術，加強遠程訪問的保護措施[15]；五是檢查堡壘機的審計和監控功能，確保審計日志完整性和存儲安全，實時監控系統運行狀態，及時發現異常行為；六是評估數據保護和隱私安全措施，包括數據脫敏、數據加密等，保護敏感信息在傳輸和處理過程中的安全性；七是檢查堡壘機的安全配置和漏洞風險，及時修復漏洞，強化防護措施。

6 堡壘機應用于氣象業務中的前景和展望

堡壘機在氣象業務中的應用前景廣闊。隨著氣象業務的不斷發展和擴展，氣象業務的數字化和網絡化程度將不斷提升，堡壘機的應用前景也將不斷拓展，堡壘機的應用將成為必不可少的一部分[16]。堡壘機可以持續為氣象局提供重要的網絡安全保障和數據保護支持。隨著技術的進一步發展和安全意識的提高，堡壘機的應用將更加成熟。

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