铁路综合视频监控系统网络安全防护技术研究

1 引言

铁路综合视频监控系统作为保障行车安全、提升调度效率、应对突发事件的重要技术手段，已实现从车站、线路到调度中心的全域覆盖。系统通过前端摄像设备、传输网络、存储平台与管理终端的有机集成，实现了对铁路关键区域的实时监控与智能分析。然而，随着系统规模的扩大和IP 化、云化趋势的深入，其网络暴露面不断扩展，攻击路径日益多样化。传统“边界设防、静态防护”的安全模式难以应对APT 攻击、设备仿冒、数据篡改等新型威胁。尤其在跨区域、多层级的铁路网络架构中，一旦视频系统被入侵，不仅可能导致敏感信息泄露，更可能引发误判调度、干扰运营等严重后果。因此，构建具备纵深防御能力与主动响应机制的网络安全防护体系，已成为保障铁路视频监控系统稳定运行的迫切需求。本文基于当前系统面临的安全挑战，提出一套具备创新性与可操作性的防护方案，旨在实现从被动防御向主动免疫的转变。

2 铁路综合视频监控系统存在的安全问题分析

当前铁路视频监控系统在网络安全方面存在多维度、深层次的隐患。首先，前端设备分布广泛，大量摄像机、编码器等终端部署于无人值守区域，物理防护薄弱，易被非法接入或篡改，且多数设备固件更新滞后，存在未修复的已知漏洞。其次，网络传输环节缺乏端到端加密机制，视频流在跨网段传输过程中易遭窃听或中间人攻击，尤其在无线回传链路中风险更为突出。再次，系统用户权限管理粗放，普遍存在默认账户、弱口令、权限越权等问题，难以实现精细化的身份认证与访问控制。此外，日志记录不完整、审计功能缺失，导致安全事件发生后难以追溯攻击路径与责任主体。更严重的是，现有系统普遍缺乏对异常行为的实时感知与响应能力，攻击者可在系统内长期潜伏，实施数据窃取或远程操控。这些问题共同构成了系统安全的“短板效应”，亟需通过体系化设计予以解决。

3 铁路综合视频监控系统网络安全防护体系构建分析

为应对上述安全挑战，必须摒弃单一技术手段的修补式防护思路，转而构建覆盖“终端—网络—应用—管理”全链条的纵深防御体系。该体系应以“主动防御、动态管控、全程可溯”为核心理念，融合现代网络安全技术与铁路业务特性。其构建逻辑遵循“一个中心、多层防护、协同联动”的原则：以安全管理中心为中枢，统一策略下发、威胁分析与应急响应；在网络边界部署智能防火墙与入侵检测系统，实现流量过滤与异常阻断；在接入层引入设备指纹识别与双向认证机制，杜绝非法设备接入；在应用层实施基于角色的最小权限访问控制，并结合行为基线模型进行动态风险评估。通过各层级安全组件的有机协同，形成“监测—分析—响应—恢复”的闭环管理机制，全面提升系统的整体安全韧性。

4 铁路综合视频监控系统网络安全防护体系构建方案

4.1 安全管理中心建设方案

安全管理中心作为整个防护体系的“大脑”，承担策略制定、日志汇聚、威胁分析与应急指挥职能。应部署于铁路信息中心的核心安全区，集成SIEM（安全信息与事件管理）平台，实现对全网设备日志、流量数据、告警信息的集中采集与关联分析。通过机器学习算法建立正常行为基线，自动识别偏离模式，如异常登录、高频访问、非工作时间操作等，及时生成安全预警。同时，管理中心应具备策略统一推送能力，确保各节点安全配置的一致性与实时性。

4.2 视频接入节点建设方案

在车站、工区等视频接入节点，部署具备深度包检测（DPI）能力的专用接入网关。该网关除执行基本路由功能外，还需对视频流协议（如 ONVIF、RTSP）进行合法性校验，过滤畸形报文与非法指令。同时，启用TLS 加密通道，确保视频数据在本地汇聚过程中的机密性与完整性，防止中间节点窃取或篡改。

4.3 网络边界建设方案

在网络边界（如段级汇聚点与调度中心之间），部署下一代防火墙（NGFW）与网络准入控制（NAC）系统。NGFW 应配置基于应用识别的访问控制策略，仅允许授权的视频管理流量通过，并集成IPS 模块实时阻断已知攻击。NAC 系统则对所有接入设备进行身份验证与安全状态检查，确保只有合规设备方可入网，有效隔离潜在威胁源。

4.4 用户访问建设方案

推行基于零信任架构的用户访问控制模型。所有用户（包括运维人员、调度员）均需通过多因素认证（如证书+动态令牌）登录系统。权限分配遵循最小化原则，结合RBAC（基于角色的访问控制）模型，实现细粒度的资源访问控制。同时，引入持续身份验证机制，通过用户操作行为分析动态调整访问权限，防范账户劫持风险。

4.5 应用数据建设方案

强化视频数据全生命周期的安全保护。在存储环节，采用国密算法对视频录像进行加密存储，并实施分级分类管理，对重点区域录像设置更高安全等级。在传输过程中，启用端到端加密与数字签名技术，确保数据不被窃取或篡改。同时，建立数据备份与容灾机制，防止因系统故障或勒索攻击导致数据丢失。

4.6 系统日志建设方案

构建统一的日志审计平台，强制所有设备与系统生成标准化日志，并实时上传至安全管理中心。日志内容应涵盖设备状态、用户操作、访问记录、安全事件等关键信息，保留周期不少于 180 天。通过日志关联分析，实现对安全事件的快速溯源与责任认定，为事后追责提供有力支撑。

4.7 前端接入建设方案

针对前端设备安全薄弱问题，实施“设备准入 + 固件安全”双重保障。所有摄像机、NVR 等设备入网前需通过设备指纹认证与固件版本校验，禁止使用默认密码。部署轻量级终端安全代理，定期扫描设备漏洞并自动推送补丁。同时，采用物理安全锁具与防拆报警装置，增强设备的物理防护能力。

4.8 系统主动安全防御建设方案

引入主动防御技术，提升系统对未知威胁的应对能力。部署蜜罐系统，模拟高价值监控节点吸引攻击者，实时捕获攻击行为并分析攻击特征。结合EDR（终端检测与响应）技术，对关键服务器进行行为监控，一旦发现恶意进程或异常文件操作，立即隔离并告警。此外，定期开展渗透测试与红蓝对抗演练，持续检验与优化防护体系的有效性。

5 结论

铁路综合视频监控系统的网络安全防护是从整体架构出发，构建集技术、管理、运维于一体的立体化防御体系。本文提出的防护方案，通过安全管理中心的统一调度，实现了对视频接入、网络边界、用户访问、数据传输等关键环节的全面覆盖。方案创新性地融合零信任访问控制、设备指纹识别、行为基线分析与主动诱捕技术，显著提升了系统的安全可控性与威胁响应能力。

参考文献

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