1、引言

    随着互联网上病毒泛滥、信息恐怖、计算机犯罪等威胁日益严重，防火墙的攻破率不断上升，在政府、军队、电力等领域，由于核心部门的信息安全关系着国家安全、社会稳定，因此迫切需要比传统产品更为可靠的技术防护措施。面对新型网络攻击手段的出现和高安全度网络对安全的特殊需求，全新安全防护防范理念的网络安全技术— “网络隔离技术”应运而生。

    网络隔离技术的目标是确保把有害的攻击隔离，在可信网络之外和保证可信网络内部信息不外泄的前提下，完成网间数据的安全交换。网络隔离技术是在原有安全技术的基础上发展起来的，它弥补了原有安全技术的不足，突出了自己的优势。网络隔离技术已经得到越来越多用户的重视，重要的网络和部门均开始采用隔离网闸产品来保护内部网络和关键点的基础设施。目前世界上主要有三类隔离网闸技术，即SCSI技术，双端口RAM技术和物理单向传输技术。SCSI是典型的拷盘交换技术，双端口RAM也是模拟拷盘技术，物理单向传输技术则是二极管单向技术。下面就是和大家一起来探讨和分析物理隔离交换技术。

    2、网闸的概念

    网闸是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于物理隔离网闸所连接的两个独立主机系统之间，不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议，不存在依据协议的信息包转发，只有数据文件的无协议“摆渡”，且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以，物理隔离网闸从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接，使“黑客”无法人侵、无法攻击、无法破坏，实现了真正的安全。
    安全隔离与信息交换系统，即网闸，是新一代高安全度的企业级信息安全防护设备，它依托安全隔离技术为信息网络提供了更高层次的安全防护能力，不仅使得信息网络的抗攻击能力大大增强，而且有效地防范了信息外泄事件的发生。
    第一 代 网 闸技术原理是利用单刀双掷开关使得内外网的处理单元分时存取共享存储设备来完成数据交换，实现了在空气缝隙隔离(Air Gap)情况下的数据交换，安全原理是通过应用层数据提取与安全审查达到杜绝基于协议层的攻击和增强应用层安全的效果。

    第二代网闸正是在吸取了第一代网闸优点的基础上，创造性地利用全新理念的专用交换通道PET(Private Exchange Tunnel)技术，在不降低安全性的前提下能够完成内外网之间高速的数据交换，有效克服了第一代网闸的弊端，第二代网闸的安全数据交换过程是通过专用硬件通信卡、私有通信协议和加密签名机制来实现的，虽然仍是通过应用层数据提取与安全审查达到杜绝基于协议层的攻击和增强应用层安全效果的，但却提供了比第一代网闸更多的网络应用支持，并且由于其采用的是专用高速硬件通信卡，使得处理能力大大提高，达到第一代网闸的几十倍之多，而私有通信协议和加密签名机制保证了内外处理单元之间数据交换的机密性、完整性和可信性，从而在保证安全性的同时，提供更好的处理性能，能够适应复杂网络对隔离应用的需求。

    传统物理隔离卡技术虽确保了网络的安全性，却因缺乏信息交换机制的局限性，往往会形成流通不畅的“孤岛”，而限制了应用的发展。近期，国内外快速发展起来的GAP技术，以物理隔离为基础，在确保安全性的同时，解决了网络之间信息交换的困难，从而突破了因安全性造成的应用瓶颈。

    3、网闸基本原理

    隔离网闸(安全隔离与信息交换)，是在保证两个网络安全隔离的基础上实现安全信息交换和资源共享的技术。它采用独特的硬件设计并集成多种软件防护策略，能够抵御各种已知和未知的攻击，显著提高内网的安全强度，为用户创造无忧的网络应用环境。

    GAP源 于 英文的“AirG ap",GA P技术是一种通过专用硬件使两个或者两个以上的网络在不连通的情况下，实现安全数据传输和资源共享的技术。GAP中文名字叫做安全隔离网闸，它采用独特的硬件设计，能够显著地提高内部用户网络的安全强度。GAP技术的基本原理是:切断网络之间的通用协议连接;将数据包进行分解或重组为静态数据;对静态数据进行安全审查，包括网络协议检查和代码扫描等;确认后的安全数据流人内部单元;内部用户通过严格的身份认证机制获取所需数据，如图1所示。

    安全隔离与信息交换系统SGAP一般由三部分构成:内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件交换单元。系统中的内网处理单元连接内部网，外网处理单元连接外部网，专用隔离硬件交换单元在任一时刻仅连接内网处理单元或外网处理单元，与两者间的连接受硬件电路控制高速切换。这种独特设计保证了专用隔离硬件交换单元在任一时刻仅连通内部网或者外部网，既满足了内部网与外部网网络物理隔离的要求，又能实现数据的动态交换。

    SGAP系统的嵌人式软件系统里内置了协议分析引擎、内容安全引擎和病毒查杀引擎等多种安全机制，可以根据用户需求实现复杂的安全策略。SGAP系统可以广泛应用于银行、政府等部门的内部网络访问外部网络，也可用于内部网的不同信任域间的信息交互。

图1 安全隔离网闸(GAP)工作示意图