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数据安全技术

数据安全技术

数据分类

按数据的 属性、用途、内容 划分类型(如个人信息、财务数据、研发数据)

  • 个人数据(PII):姓名、身份证号、手机号
  • 商业数据:客户合同、销售报表、专利文档
  • 运营数据:日志、服务器配置、员工考勤

数据分级

根据数据的 敏感程度、泄露影响 划分等级(如公开、内部、机密)

参考《数据安全法》:

等级 定义 保护要求
4级(绝密) 泄露导致国家安全受损 物理隔离、多重加密、最小化访问
3级(机密) 泄露导致重大经济损失 强加密、严格审批日志审计
2级(敏感) 泄露导致企业声誉受损 脱敏处理、角色权限控制
1级(公开) 可公开共享 基础防篡改

数据加密

通过算法将原始数据(明文)转换成不可读的密文,仅授权用户可使用密钥解密

加密方式

  • 对称加密:AES(128/256位)、DES、3DES、SM4
  • 非对称加密:RSA、ECC、SM2、Paillier
  • 混合加密:SSL/TLS协议(结合对称与非对称加密技术,首先使用非对称加密算法安全地传输对称加密的密钥,随后使用对称加密算法高效地加密并处理数据)
  • 哈希算法:SHA-256、SM3、MD5(已不安全)

未来趋势

  • 智能化与动态防护:AI技术被引入加密领域,例如通过行为分析动态调整加密策略或利用AI优化密钥管理
  • 零信任框架深化:结合加密技术,实现“永不信任、持续验证”的安全模型,减少内部与外部攻击面
  • 标准化与合规需求:随着数据安全法推进,企业需要采用符合国密标准或国际认证的加密方案

数据防泄密

核心技术

  • 敏感信息识别:通过正则表达式、关键词匹配、机器学习模型等技术,精准识别身份证号、财务数据、知识产权等敏感信息,并自动分类分级(如公开、机密)
  • 文件指纹:文件指纹(Hash值)技术用于追踪唯一性文件,确保数据溯源,能够确保数据的完整性和安全性,防止被非法总改或伪造
  • 传输通道监控:监控网络层(邮件、云存储、即时通讯工具)和终端层(USB、蓝牙、打印机)的数据传输行为,实时拦截异常外发操作
  • 动态水印:动态水印技术可追踪泄霹源头,例如屏幕显示或打印文档时自动嵌入用户身份信息,有效追踪和定位数据泄露的源头
  • 透明加密:透明加密技术对文件自动加密,仅授权用户可解密使用,支持本地、云端及移动设备的多场最保护
  • 权限管控策略:基于角色(RBAC)或最小权限原则精细化控制不同部门和用户的访问权限,确保数据安全性
  • 行为监控与预警:实时记录文件操作日志,结合AI分析用户行为模式,识别异常操作并触发预警机制,确保数据安全
  • 合规性报告生成:自动生成合规性报告,满足GDPR、HIPAA等法规要求,减轻企业合规负担,保障数据使用合法性

应用场景

  • 监控离职员工行为:防止员工误操作或恶意泄露核心数据,如监控离职员工大规模下载文件或通过个人邮箱外发资料
  • 保护研发源代码:研发机构保护源代码和专利文档,阻断代码仓库(如GitHub)上传含密钥的配置文件
  • 加密移动设备数据:加密移动设备数据,限制通过不安全的网络或设备访问敏感信息
  • 屏幕实时监控:屏幕录制和实时监控功能确保远程办公环境下的操作透明化
  • 全密态数据库:全密态数据库加密技术保障云端数据在存储、传输和处理全流程的密文状态,即使云服务商不可信也能防范泄露
  • 云原生DLP防护:云原生DLP深度集成Kubernetes、Serverless架构,保护动态云环境中的数据流

先进技术

  • 智能识别敏感数据:通过机器学习自动发现新型敏感数据模式,减少人工规则维护成本,例如Digital Guardian的动态数据分类
  • AI预测泄密风险:行为分析技术(如Forcepoint DLP)结合AI预测潜在泄密风险实时调整防护策略
  • 零信任动态访问:与零信任模型(ZTA)结合,实现动态访问控制,例如Netskope Security对云服务的实时审计和权限验证
  • 实时审计权限验证:Netskope Security通过零信任架构整合,实现云服务访问的实时审计和权限验证,确保访问安全

访问控制

限制哪些用户或系统可以访问哪些资源,以及以何种方式访问

主要模型

  • 自主访问控制(DAC):资源所有者决定访问权限
  • 强制访问控制(MAC):基于安全标签的系统强制控制
  • 基于角色的访问控制(RBAC):按角色分配权限
  • 基于属性的访问控制(ABAC):基于用户/资源/环境属性动态决策

实施原则

  • 最小权限原则
  • 职责分离
  • 权限定期审查

身份认证

确认用户或设备的身份真实性

认证因素

  • 知识因素:密码、PIN码
  • 拥有因素:安全令牌、手机、智能卡
  • 生物特征:指纹、面部识别、虹膜扫描
  • 行为特征:打字节奏、鼠标移动模式

常见技术

  • 多因素认证(MFA):结合两种以上认证因素
  • 单点登录(SSO):一次登录访问多个系统
  • OAuth/OpenID Connect:开放授权标准
  • 生物识别系统:指纹、面部识别等

数据脱敏

数据脱敏即数据去隐私化,是按照脱敏规则和策略,对手机号、银行卡号等敏感数据进行转换或修改的技术手段,用于防止敏感数据在不可靠环境下直接使用

  • 静态脱敏:静态脱敏(SDM)适用于将生产环境数据脱敏后用于测试、开发等场景,使脱敏数据与生产环境隔离
  • 动态脱敏:动态脱敏(DDM)用于生产环境,在访问敏感数据时实时脱敏,且不同角色、权限的脱敏方案不同,同时要保证数据特征、业务规则和关联性不受影响

脱敏方式:

  • 无效化:通过截断、加密、隐藏等方式,用特殊字符(如 “*”)代替敏感数据真值,简单但用户无法得知原数据格式,获取完整信息需授权查询
  • 随机值:将字母、数字、文字随机替换,能保留一定数据格式,不易被用户察觉,名字随机化可能需姓氏字典数据支持
  • 数据替换:用设定的虚拟值替换真实值,和无效化不同之处在于不用特殊字符遮挡
  • 对称加密:是一种可逆脱敏方法,利用加密密钥和算法加密敏感数据,密文格式与原始数据逻辑规则一致,解密需密钥,要特别注意密钥安全
  • 平均值:常用于统计场景,针对数值型数据,先计算均值,使脱敏后的值在均值附近随机分布,保持数据总和不变
  • 偏移和取整:通过随机移位改变数字数据,能保证数据安全性和范围大致真实性,在大数据分析场景意义较大

备份与恢复

防止因意外删除、勒索攻击、系统故障等造成数据不可恢复。

  • 数据备份核心策略:分层备份策略确保关键数据完整性与业务连续性,通过全量、增量/差异及多重方式,实现高效数据存储与恢复
  • 恢复目标管理:设定明确的恢复时间目标(RTO)与恢复点目标(RPO),确保在灾难发生时,业务能够快速恢复并减少数据丢失
  • 动态调整与测试:定期评估数据重要性,灵活调整备份频率;通过模拟灾难场景测试恢复流程,验证备份与恢复策略的有效性

分层备份策略

  • 全量备份:定期全面复制数据,确保完整基线,关键数据(如财务、客户信息)需定期安全备份
  • 增量/差异备份:仅备份变化部分,增量备份节省空间但恢复慢(恢复时需要依赖上一次完全备份和所有后续的增量备份),差异备份平衡效率与速度(恢复时只需要上一次完全备份和最近一次差异备份即可)。适用于非关键或高频更新数据
  • 多重备份:将数据存储于不同介质(磁盘、云存储、磁带)和地理位置防范单一故障点风险

恢复目标管理

  • RTO(恢复时间目标):是指所能容忍的业务系统停止服务的最长时间,也就是灾难发生到业务系统恢复服务功能所需要的最短时间。根据业务连续性需求设定最大恢复时间,例如金融系统要求分钟级恢复,而一般数据可接受小时级
  • RPO(恢复点目标):是指业务系统所能容忍的数据丢失量,如实时备份(RPO$\approx$0)用于核心交易系统,每日备份用于次要数据

备份技术

  • 云原生备份:如华为云CBR支持云服务器、数据库的在线备份,结合增量备份和快照技术实现分钟级恢复
  • 虚拟机与容器备份:针对虚拟化环境(如VMware、Kubernetes)的专用工具(Veeam、Acronis),支持应用一致性备份
  • 混合云容灾:本地与云端结合,例如华为云混合容灾方案,支持跨Region容灾和存储同步复制(RPO=0),应对自然灾害
  • AI驱动的动态备份策略:利用机器学习预测数据变化,自动优化备份窗口和存储资源实现高效的数据保护
  • 边缘节点备份:针对物联网设备,采用轻量级代理(如ChaCha20加密)实现低功耗数据同步,保障物联网数据的实时性与安全性
  • 无服务器备份:无服务器(Serverless)备份模型按需调用云端资源,有效降低运维成本,提升备份服务的灵活性与经济性

恢复技术

  • 即时恢复:通过快照直接挂载备份数据,减少停机时间,适用于高可用性场景
  • 同态加密与区块链:在加密状态下处理数据(如医疗分析),并通过区块链确保备份日志不可篡改
  • 自动化灾备演练:结合ChatOps工具,实现灾难恢复演练的脚本化测试与快速修复,提升业务连续性能力