基于纵深防御理念的等保行业关键信息基础设施防护策略探析

一、引言

关键信息基础设施涵盖能源、金融、通信、交通等关乎国计民生的核心领域，其一旦遭受攻击，可能引发系统性风险，危及国家安全和社会稳定。《关键信息基础设施安全保护条例》明确要求，关键信息基础设施运营者需落实网络安全等级保护制度，确保其安全稳定运行。然而，当前关键信息基础设施面临的威胁呈现复杂化、组织化、APT 化特征，传统“单点防御”模式已难以应对。纵深防御理念强调“多层设防、协同联动”，通过在不同层面构建防护节点，形成“层层把关、纵深拦截”的防御体系，与等保 2.0“一个中心、三重防护”框架高度契合。因此，研究基于纵深防御理念的等保行业关键信息基础设施防护策略，对提升其抗攻击能力和风险韧性具有重要意义。

二、纵深防御与等保标准在关键信息基础设施防护中的协同逻辑

纵深防御理念与等保标准在防护目标上具有内在一致性。等保 2.0 从物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等层面提出强制性要求，明确了关键信息基础设施需达到的安全基线；纵深防御则在此基础上，通过“边界防护-内部隔离-终端防护-数据防护”的层级递进，将等保要求转化为动态防御能力。二者的协同逻辑体现在三个方面：一是合规与防御的融合，等保标准为纵深防御提供“必选清单”，纵深防御则通过技术适配和流程优化确保合规要求落地；二是静态与动态的互补，等保的合规测评是静态基线检查，纵深防御则通过实时监测、动态响应弥补静态评估的滞后性；三是单点与体系的协同，等保强调各安全控制点的达标，纵深防御则通过跨层级联动实现“点-线-面”的体系化防护。

关键信息基础设施的特殊性决定了其防护需超越传统等保合规，在纵深防御框架下强化“主动防御、纵深拦截、韧性恢复”能力。例如，能源行业的电力调度系统不仅需满足等保三级及以上的技术要求，还需通过纵深防御构建“物理隔离+网络分段+行为审计+应急容灾”的全链条防护，抵御针对关键生产系统的定向攻击。

三、基于纵深防御理念的关键信息基础设施防护策略设计

3.1 物理环境层：构建“双域隔离 + 智能监控”的纵深防护

物理环境是关键信息基础设施的运行根基，需结合等保“物理安全”要求，构建多层级防护体系。

外围防护：严格落实等保对机房选址、出入控制的要求，设置周界围栏、红外报警系统，对非授权闯入进行实时拦截；采用生物识别（指纹、虹膜）与门禁卡结合的双重认证机制，确保仅授权人员进入核心机房，并留存 6 个月以上出入记录。

机房内部防护：依据等保“环境管理”要求，部署温湿度监控、火灾报警、气体灭火系统，同时引入振动传感器、视频分析技术，对异常移动、设备拆卸等行为进行智能识别，实现“物理屏障 + 智能感知”的双重防护。

设备防护：针对服务器、网络设备等核心硬件，采用防篡改技术（如硬盘加密、BIOS 密码保护），并通过资产指纹管理系统记录设备配置信息，防止未授权替换或改装，满足等保“设备管理”中“资产全生命周期管控”的要求。

3.2 网络架构层：实施“边界加固 + 微分段 + 流量可视化”的纵深防御

网络层是关键信息基础设施抵御外部攻击的第一道防线，需在等保“网络安全”要求基础上，构建多层级防御体系。

边界防护强化：在网络边界部署下一代防火墙（NGFW）、入侵防御系统（IPS）、防病毒网关，实现对恶意流量的过滤和攻击行为的拦截；采用 VPN 加密隧道保障远程运维安全，符合等保“远程访问安全”要求；部署网络流量清洗设备，抵御 DDoS 攻击，确保核心业务链路可用性。

内部网络微分段：按照业务功能（如电力调度中的“监控区”“管理区”）和数据敏感等级进行网络微分段，通过软件定义边界（SDP）技术限制跨域访问，即使攻击者突破边界，也难以横向渗透至核心业务区，满足等保“区域隔离”要求。

流量可视化与审计：部署网络流量分析（NTA）工具，对全网流量进行实时监测，识别异常连接、隐蔽信道等可疑行为；结合等保“安全审计”要求，实现网络操作日志、访问记录的全程留存（至少 6 个月），为威胁溯源提供依据。

3.3 数据安全层：构建“全生命周期 + 纵深加密”的防护体系

数据作为关键信息基础设施的核心资产，需依据等保“数据安全”要求，在其产生、传输、存储、使用全生命周期实施纵深防护。

数据分级与敏感识别：按照等保“数据分类分级”要求，对核心数据（如金融交易数据、电力调度指令）进行敏感等级标记，采用数据发现工具自动识别敏感信息，为差异化防护提供依据。

传输与存储加密：在数据传输环节采用国密算法（SM4）加密，结合SSL/TLS1.3 协议保障信道安全；存储环节实施“存储加密 + 访问控制”双重防护，核心数据库采用透明加密技术，同时通过数据库审计系统监控异常查询行为，符合等保“数据保密性”要求。

数据备份与容灾：建立“本地备份 + 异地灾备”的纵深备份体系，关键数据采用“321 备份策略”（3 份副本、2 种介质、1 个异地），并定期开展恢复演练，确保在数据泄露或损坏时可快速恢复，满足等保“数据备份与恢复”的增强要求。

四、案例应用与效果分析

以某省级电力调度系统（关键信息基础设施，等保三级）为例，应用上述纵深防御策略后，其防护能力显著提升：

物理层：通过“生物识别+智能视频监控”，非授权闯入事件较之前下降 100% ，设备异常操作识别准确率达 98% ，满足等保物理安全“访问控制”和“环境监控”要求。

网络层：采用“NGFW + 微分段+NTA”架构后，成功拦截 37 次针对调度系统的 APT 攻击，横向渗透事件零发生，网络攻击检测响应时间从原来的 4 小时缩短至 30 分钟。

数据层：通过“分级加密 +, 异地灾备”，敏感数据泄露事件归零，在一次勒索病毒攻击中，依托备份系统实现 15 分钟内数据恢复，业务中断损失降低 90% 。

管理层：建立协同响应机制后，应急演练通过率从 70% 提升至 95% ，人员操作失误导致的安全事件下降 60% ，符合等保“安全管理”的各项考核指标。

案例表明，基于纵深防御理念的防护策略可有效提升关键信息基础设施的抗风险能力，实现等保合规与实战防御的有机统一。

五、结论与展望

关键信息基础设施的安全防护需以等保标准为基准，以纵深防御理念为指导，通过多层级、多维度的防护机制构建“不可穿透”的安全屏障。未来，随着人工智能、量子通信等技术的发展，防护策略可进一步向“智能防御”演进：利用 AI 实现威胁的自主识别与动态拦截，通过量子加密技术保障数据传输的绝对安全，结合数字孪生构建虚拟攻防演练平台，持续优化防护体系。关键信息基础设施运营者需在等保合规基础上，强化纵深防御的“实战化”导向，不断提升风险预判、主动防御和韧性恢复能力，为国家安全和社会稳定提供坚实保障。

参考文献

[1]柴晓光,张玉清.网络安全纵深防御体系研究[J].计算机学报,2020,43(5):821-838.

[2]国家互联网信息办公室.关键信息基础设施安全保护条例[Z].2021.