ASA架構下公共圖書館網(wǎng)絡安全防御體系的研究與應用

[摘 要]以公共圖書館為應用場景，研究網(wǎng)絡安全自適應安全架構（ASA）、縱深防御體系和主被動結合防御機制融合形式，提出公共圖書館“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系，對于提升圖書館網(wǎng)絡安全保障能力、保護讀者隱私與信息安全、維護讀者權益和圖書館信譽具有深遠的理論與現(xiàn)實意義。

[關鍵詞]公共圖書館 網(wǎng)絡安全 自適應安全架構（ASA） 縱深防御體系 主被動結合防御機制

[分類號]G250.7

1 引言

公共圖書館承載著傳播文化知識、促進全民閱讀的重要職能，是公共文化服務的主要陣地。公共圖書館擁有海量館藏資源、讀者借閱行為、總分館業(yè)務、讀者公共上網(wǎng)行為等數(shù)據(jù)信息，需要在做好閱讀服務的同時，重視網(wǎng)絡安全風險識別及防控工作，防范化解公共安全風險。筆者主要圍繞公共圖書館網(wǎng)絡安全，研究圖書館公共環(huán)境網(wǎng)絡安全風險識別與防御體系創(chuàng)新，全面維護公共圖書館信息安全與環(huán)境穩(wěn)定，為讀者隱私的保護、服務質量的提高以及整個行業(yè)網(wǎng)絡安全水平的提升提供借鑒。

2 研究意義

2.1 推進公共文化領域網(wǎng)絡安全體系建設

以公共圖書館網(wǎng)絡安全體系建設為例，對公共網(wǎng)絡安全風險進行深入識別和分析，能夠提出更具針對性和可操作性的理論觀點，有助于進一步豐富和完善公共文化領域網(wǎng)絡安全理論體系，為網(wǎng)絡安全研究提供新的思路和方向[1-2]。

2.2 全面提升公共文化領域風險管理理論水平

圖書館網(wǎng)絡安全風險識別是風險管理的重要組成部分，通過對風險的識別、評估和分析，能夠提升風險管理理論的應用水平，為其他領域的風險管理提供借鑒和參考。研究公共圖書館網(wǎng)絡安全風險、創(chuàng)新防御體系，能夠提升圖書館應對網(wǎng)絡安全威脅的能力和水平，建立公共文化領域網(wǎng)絡安全工作標桿[3-4]。

2.3 全方位保護公共圖書館信息安全

圖書館作為公共文化服務的重要場所，讀者的個人信息和閱讀記錄等敏感數(shù)據(jù)需要得到有效保護。通過構建創(chuàng)新的防御體系，能夠加強對讀者隱私和信息的保護，增強讀者對圖書館的信任感，提升對圖書館業(yè)務信息的保護和利用能力[5-6]。

2.4 為公共文化領域網(wǎng)絡安全行業(yè)規(guī)范制定提供依據(jù)

通過研究可以為相關部門制定網(wǎng)絡安全規(guī)范和標準提供科學依據(jù)，推動圖書館行業(yè)乃至公共文化領域網(wǎng)絡安全水平的提升。同時，分享研究成果和經驗教訓可以促進整個行業(yè)在網(wǎng)絡安全方面的共同進步[7-8]。

3 公共圖書館網(wǎng)絡安全風險現(xiàn)狀剖析與防范化解策略分析

智慧圖書館的發(fā)展使得圖書館數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智慧化的趨勢日益顯現(xiàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，也使得圖書館面臨的網(wǎng)絡問題日益凸顯。網(wǎng)絡安全風險不僅威脅著圖書館的正常運行，還對讀者個人信息、圖書館重要數(shù)據(jù)等造成嚴重威脅[9]。因此對公共圖書館網(wǎng)絡安全風險進行深度剖析并提出有效防范化解策略，具有十分重要的意義。

3.1 外部威脅不斷增強，需全面提升防御能力

隨著網(wǎng)絡攻擊手段的不斷升級，黑客、病毒、惡意軟件等威脅層出不窮，公共圖書館的網(wǎng)絡安全面臨著巨大的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡安全威脅可能利用漏洞入侵圖書館系統(tǒng)，竊取敏感信息甚至篡改數(shù)據(jù)，給圖書館的正常運行帶來嚴重影響[10-13]。為鞏固公共服務網(wǎng)絡安全環(huán)境，需運用網(wǎng)絡安全設備、策略等提升網(wǎng)絡邊界防控能力。

3.2 內部隱患問題不減，要增強風險防范建設

部分圖書館在網(wǎng)絡安全建設上投入不足或者管理不善，導致網(wǎng)絡系統(tǒng)中存在諸多安全漏洞。這些漏洞可能被內部人員或外部攻擊者利用，對圖書館的數(shù)據(jù)安全構成威脅。解決內部風險隱患問題，才能構建穩(wěn)定、清朗的網(wǎng)絡安全環(huán)境。

3.3 信息保護問題日益受到重視，要不斷創(chuàng)新網(wǎng)絡安全保護體系

大數(shù)據(jù)時代，個人隱私信息保護問題日益受到重視，對于圖書館來說，保護讀者的個人信息安全責無旁貸?！吨腥A人民共和國個人信息保護法》的施行，使得圖書館的讀者個人信息保護工作有法可循、有法可依。要在法律制度的基礎上，創(chuàng)新網(wǎng)絡安全保護體系，通過數(shù)據(jù)保護、環(huán)境保護、措施執(zhí)行等防止圖書館重要信息泄露和被篡改[14-15]。

3.4 固有的網(wǎng)絡安全防護個性化程度低，需定制公共文化服務網(wǎng)絡安全架構

隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡化的發(fā)展，公共文化服務涵蓋了圖書館、博物館、劇院等眾多領域，每個領域都有其特定的數(shù)據(jù)流通方式和信息安全隱患。因此，需要根據(jù)公共文化服務的特性和需求，包括安全策略、管理流程、數(shù)據(jù)結構特征等，定制網(wǎng)絡安全架構，確保各類服務的數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4 ASA架構下公共圖書館“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系

筆者主要研究公共圖書館網(wǎng)絡安全防護機制，通過識別和分析公共圖書館面臨的各類網(wǎng)絡安全風險，依托網(wǎng)絡安全自適應安全架構（Adaptive Security Architecture，ASA）和縱深防御體系，綜合現(xiàn)有公共圖書館網(wǎng)絡安全工作建設現(xiàn)狀及面臨問題，結合業(yè)務性質和公眾服務特征，創(chuàng)新提出公共圖書館“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系，從應用、防護、數(shù)據(jù)、存儲等多個角度研究公共網(wǎng)絡安全風險識別與防范。

4.1 “1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系理論研究創(chuàng)新

以ASA、縱深防御體系及主被動網(wǎng)絡安全防護思想為基礎，提出“一個中心，四個維度”的“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系。ASA是一種基于動態(tài)調整和自我學習的安全架構，擁有預測、檢測、防護、響應4個維度，其核心理念是主動防御和自我適應。縱深防御體系是指通過多層次、多維度、深發(fā)展的安全措施和技術手段，包括邊界防御層、主機防御層、應用防御層、數(shù)據(jù)防御層、內部防御層5個層面，提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性和防護能力。

以公共圖書館虛擬服務集群為“一個中心”，涵蓋圖書館業(yè)務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、安全設備等。運用ASA預測、檢測、防護、響應“四個維度”概念，為公共圖書館網(wǎng)絡環(huán)境建設智能安全事件監(jiān)測、安全隱患檢測、安全防護及安全事件處理響應等智慧化、閉環(huán)服務體系。再結合主被動網(wǎng)絡安全防護機制思想，筆者創(chuàng)新性提出“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系（見圖1），規(guī)范公共圖書館網(wǎng)絡安全環(huán)境搭建，個性化公共服務場所信息安全服務，目標化公共閱讀文化服務有效開展。

4.2 “1+4”網(wǎng)絡安全體系搭建

目前，公共圖書館智能化業(yè)務多將自動化業(yè)務系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、數(shù)字資源等建設在自建網(wǎng)絡環(huán)境中，虛擬服務集群已成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下公共圖書館業(yè)務建設的首要選擇。以虛擬服務集群為中心的網(wǎng)絡環(huán)境搭建，闡述了圖書館業(yè)務自動化、分布式、網(wǎng)格化等特征，將圖書館物理出口、交換機、防火墻、數(shù)據(jù)庫、服務器、審計、日志、監(jiān)控等集于一體，完成圖書館業(yè)務環(huán)境搭建、數(shù)據(jù)存儲與傳播、行為監(jiān)控、安全防護等業(yè)務，搭建中心式虛擬網(wǎng)絡集群。

為全面提升公共圖書館網(wǎng)絡安全體系的創(chuàng)新，筆者引入ASA4個維度，分別以預測、檢測、防護、響應為基礎，根據(jù)圖書館網(wǎng)絡環(huán)境特點，建設智能算法預測、安全檢測、防護策略、防御機制等圖書館四維度安全防護體系。其中端口掃描器、漏洞檢測軟件、Web應用防火墻（WAF）、惡意軟件檢測等構成網(wǎng)絡檢查維度；防火墻、反病毒和反惡意軟件、上網(wǎng)行為管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡安全日志審計、數(shù)據(jù)庫審計等構成網(wǎng)絡防護維度；網(wǎng)絡安全等保一體機系統(tǒng)、下一代防火墻、入侵檢測系統(tǒng)（IDS）、入侵防御系統(tǒng)（IPS）、加密技術、漏洞掃描器等構成網(wǎng)絡防護墻。以人工智能、大數(shù)據(jù)、大語言模型等新技術為依托，分析當前網(wǎng)絡環(huán)境現(xiàn)狀，結合互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡安全發(fā)展，預測并識別圖書館網(wǎng)絡環(huán)境風險，搭建起網(wǎng)絡預測維度，創(chuàng)新性提出圖書館“1+4”網(wǎng)絡安全體系架構。

4.3 “多層協(xié)同”網(wǎng)絡安全縱深防御體系建設

為深化圖書館網(wǎng)絡安全體系建設，筆者引入網(wǎng)絡安全縱深防御體系概念，結合圖書館業(yè)務流程，搭建圖書館個性化網(wǎng)絡邊界防御層、主機防御層、應用防御層、數(shù)據(jù)防御層、內部防御層5個層面縱深防御體系架構。全面實現(xiàn)圖書館網(wǎng)絡防護要求，防止圖書館數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)等受到破壞，保護重要業(yè)務信息、個人信息等，夯實圖書館網(wǎng)絡安全防護壁壘。

圖書館網(wǎng)絡安全縱深防御體系建設由防火墻、下一代防火墻、VPN技術、IDS、IPS、流量清洗、DDOS防護等組成邊界防御層，針對外部用戶、客戶端、總分館及服務點、互聯(lián)網(wǎng)平臺等開展網(wǎng)絡病毒防護，抵制病毒入侵及破壞性行為；針對圖書館業(yè)務、數(shù)字資源、用戶、終端等主機，通過主機防火墻、反病毒軟件、主機入侵檢測系統(tǒng)（HIDS）、系統(tǒng)補丁更新、系統(tǒng)安全工具、服務器安全狗、終端監(jiān)測響應平臺等建設主機防御層，保護圖書館從業(yè)務服務器到用戶終端的網(wǎng)絡安全；對圖書館應用系統(tǒng)，建設由網(wǎng)站防火墻、WAF以及應用程序安全監(jiān)測系統(tǒng)等工具來檢測和阻止Web應用程序的攻擊，搭建安全清朗的圖書館應用環(huán)境；針對圖書館重要數(shù)據(jù)及個人數(shù)據(jù)，通過對稱/非對稱等數(shù)據(jù)加密技術、CDP等數(shù)據(jù)備份與恢復技術、訪問控制等措施來保護敏感數(shù)據(jù)的機密性和完整性，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改，搭建數(shù)據(jù)防御層；借助內部網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)、上網(wǎng)行為管理系統(tǒng)、權限管理及審計系統(tǒng)等來監(jiān)測和防止內部人員的非法操作和惡意行為，建設網(wǎng)絡內部防御層。整體搭建“五位一體、多層協(xié)同”的網(wǎng)絡安全縱深防御體系（見圖2）。

4.4 主被動結合的新型網(wǎng)絡安全防護機制

主動防御和被動防御相結合，共同搭建網(wǎng)絡安全防護屏障，是應對公共圖書館復雜網(wǎng)絡環(huán)境的重要舉措。主動防護機制的核心在于前瞻性地識別和預防潛在的安全風險。該機制通過智能分析圖書館網(wǎng)絡流量、讀者行為以及系統(tǒng)日志，結合大數(shù)據(jù)和機器學習技術，實時檢測異常模式和潛在威脅。根據(jù)圖書館網(wǎng)絡安全防護記錄、網(wǎng)絡安全領域新知識預測圖書館網(wǎng)絡安全發(fā)展走向，并自動更新和升級主動防護機制，根據(jù)最新的安全漏洞和攻擊手段及時調整防護策略，確保防護效果的持續(xù)優(yōu)化。

被動防護機制則側重于在攻擊發(fā)生后迅速響應和恢復。該機制包括完善的備份和恢復系統(tǒng)，能夠在遭受攻擊時迅速恢復數(shù)據(jù)和業(yè)務運行。同時，被動防護機制具備強大的日志審計和追蹤功能，能夠記錄和分析攻擊者的行為和路徑，為后續(xù)的溯源和防范提供有力支持。通過主動防護機制與被動防護機制的協(xié)同配合，共享安全信息和資源，實現(xiàn)安全防護的無縫銜接。

5 應用“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系的意義

以研究網(wǎng)絡安全ASA、縱深防御體系和主被動結合防御機制融合形式為基礎，根據(jù)圖書館個性化網(wǎng)絡安全防護特征，筆者提出公共圖書館“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系，創(chuàng)新公共服務領域網(wǎng)絡安全防護體系建設，為網(wǎng)絡安全服務的創(chuàng)新發(fā)展提供新思路和創(chuàng)新實踐經驗。

5.1 穩(wěn)固網(wǎng)絡安全防護，全面推進智慧城市建設

通過構建多層次的防御機制，實現(xiàn)對網(wǎng)絡攻擊的及時發(fā)現(xiàn)、快速響應和有效處置，確保圖書館信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提升了公共圖書館的網(wǎng)絡安全防護水平，有效應對日益復雜多變的網(wǎng)絡威脅，為智慧城市建設提供穩(wěn)固、健全的網(wǎng)絡安全體系。

5.2 增強公共服務數(shù)據(jù)安全，保障重要信息安全性

以數(shù)據(jù)安全、備份、保護為基礎，確保公共圖書館讀者服務的連續(xù)性和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡安全問題往往會導致圖書館信息系統(tǒng)的癱瘓或服務中斷，嚴重影響讀者體驗。通過縱深防御體系的建設，可以有效降低網(wǎng)絡安全事件的發(fā)生概率，確保讀者服務的順暢進行，為公共服務提供穩(wěn)定、健康的數(shù)據(jù)管理環(huán)境，保障重要數(shù)據(jù)、個人信息等不受侵害。

5.3 推進公共場館網(wǎng)絡安全創(chuàng)新環(huán)境搭建

在數(shù)字化時代，公共圖書館需要不斷提升自身的信息化水平以更好地滿足讀者的多元化需求。網(wǎng)絡安全縱深防御體系建設為圖書館的數(shù)字化轉型提供了堅實的技術支撐和安全保障，有助于推動圖書館在創(chuàng)新發(fā)展中不斷前行。該體系為其他公共服務提供了可借鑒的經驗和模式。公共圖書館作為文化機構的重要組成部分，網(wǎng)絡安全防護實踐具有一定的示范和引領作用。通過分享和推廣“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系的成功經驗，可以帶動其他公共場館加強網(wǎng)絡安全建設，共同提升整個文化行業(yè)的網(wǎng)絡安全水平。

隨著網(wǎng)絡安全威脅的演變和升級，需要不斷研究和探索新的安全防護技術和手段。通過實踐“1+4”網(wǎng)絡安全縱深防御體系，可以推動網(wǎng)絡安全技術的創(chuàng)新和應用，為網(wǎng)絡安全領域的發(fā)展注入新的活力和動力。

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張立說 女，1990年生。碩士，館員。研究方向：智慧圖書館、數(shù)字圖書館、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術。

（收稿日期：2024-04-03；責編：鄧鈺。）