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【HIT180等保专栏(十)】北京儿童医院信息安全建设实践

来源:HIT专家网      编辑:小  虫

编者按:原卫生部要求于2015年12月30日前完成信息安全等级保护建设整改工作。2015年,医疗卫生行业等级保护建设与整改工作进入倒计时。此前,【HIT180等保专栏】从政策、安全防护需求到实施要求等方面做了简要的概述。但从理论到实践,借鉴成功案例是快速领会和应用的方法之一。本期专栏内容主要介绍北京儿童医院信息安全建设案例。作为HIT专家网系列丛书的第一部著作,由王晖主编的《医疗卫生行业信息安全等级保护实施指南》(第二版)从等保政策,到等保实施做了系统的阐述,欢迎大家登录HIT专家网微店订购。

 北京儿童医院信息系统分内外网,内网为业务网络,承担门诊、住院、检验、检查等核心业务。外网为办公及互联网。内外网物理隔离,全院内外网终端数量近2000台。

北京儿童医院的管理信息系统安全防护水平总体目标是在应用上达到同类型医院一流水平、国内领先,并探索出一套适应自身服务管理特色的、适合数字化信息处理的数字化医院管理模型与工作流程。

从技术方面按照安全等级保护三级建设为目标,在实现与达到计算机信息系统三级标准的同时不拘泥于三级标准,更重要的是通过等保三级达标的过程,梳理与提高医院管理水平,提升工作人员安全防范意识,提高院内信息系统安全建设等级,为儿童医院的后续发展提供系统安全保障。

需求分析

北京儿童医院的信息安全等级保护安全管理体系应该按照相关标准要求和实际管理架构情况,参考最佳实践,及时确定北京儿童医院信息安全策略和制度体系安全框架。依据等级保护差距分析结果,筛选出需关注合规项,并针对性的提出差距补足的技术措施手段,主要从技术层面和管理层面两方面展开分析。

技术层面:物理安全、网络安全、主机系统、应用安全、数据安全及备份恢复五个方面进行分析。

管理层面:管理机构、管理制度、人员安全管理、系统建设管理、系统运维管理等几个层面进行分析。

通过前述风险隐患的分析结果,提出实际防护需求:

技术层面

a)  网络安全需求

根据业务情况,合理划分各业务系统所在的安全域及边界划分,并在此基础上完善边界安全、可控的逻辑隔离措施。

b)  主机安全需求

完善病毒及恶意代码的预警和响应机制,能及时发现和响应各种病毒及恶意代码的攻击、破坏和信息泄露行为。建立定期的系统安全加固机制,对关键的业务主机系统的内核及冗余的服务器安全加固,使其由普通商用操作系统提升为安全性较高的系统。

c)  应用安全需求

通过应用安全审计措施,集中管理和分析各应用系统的安全日志,以此提供责任追溯依据,并用于监控现行安全策略的有效性和执行程度,完善安全策略的持续改进。

d)  物理安全需求

按照机房建设规范及技术要求进行建设,部署专业消防系统。

管理层面

a)   完善安全主管、安全管理各个方面的负责人岗位,并落实各负责人的职责。

b)   完善介质使用等流程制度。

c)   建立集中的安全管理中心平台,对网络、安全、审计、用户等进行统一管理。

d)   验证应急预案的有效性及完整性,并进行组织演练。

建设方案

在建设过程中,遵循统筹规划、深度防御,统一标准、统一规范,自主产权、国产为主,强化管理、注重技术。

安全建设需阶段性、不断完善的方式建立,可以考虑分阶段进行、硬件为主、先易后难的原则进行安全方案设计,如图1所示:

北京儿童医院安全方案设计示意图

图1 安全方案设计示意图

 系统安全等级分析

通过参照GB/T 22240-2008《信息安全技术 信息系统安全保护等级定级指南》,按照卫生部关于印发《卫生行业信息安全等级保护工作的指导意见》、《北京市卫生局关于进一步加强北京市卫生行业信息安全等级保护工作的通知》(京卫办字【2012】26号)》的通知要求,并根据定级要求和等级保护级别进行等级分析,本方案在此不做定级过程性的分析描述,详情请参见表7-1。

表7-1 系统定级表

序号

信息系统名称

 等级

1 HIS信息系统 三级
2 LIS信息系统 二级
3 PACS信息系统 二级
4 OA信息系统 一级

 系统安全保护设计

为了能够对信息安全进行有效梳理及合理建设,我院信息中心将等保要求结合自身特点率先提出了“三层五纵”设计方法,三层是指网络层、系统层、应用层;五纵是指贯穿三层的五个要素:准入、运维、性能、审计、容灾。表2将三层五纵列表如下,已上线及计划上线的设备均进行了层级分类。其中斜体字为已经部署的设备,下划线字为本次方案计划部署的产品,黑色为下阶段准备部署的设备。

表2 设备清单

准入 运维 性能 审计 容灾
应用层 双因素认证数字证书 ITIL事件日志系统 数据库性能分析 数据库审计 CDP
系统层 统一信任平台终端准入系统 桌面管理资产管理病毒防范 服务器性能监控 堡垒主机 CDP双机热备
网络层 网闸防火墙802.1X 网络管理入侵检测IP地址管理 网络性能回溯 网络审计流量控制 双核心

同时将内网系统进行了分区域设计,明确边界,增加了内外网交换数据的解决办法。

改造后的等级保护的的整体拓扑结构如图2所示:

图2改造后的等级保护的的整体拓扑结构图

 

网络层安

网络层安全主要部署的设备为防火墙、网闸、入侵检测、网管软件、网络性能回溯。

由于我院内外网物理隔离,但内外网又不可避免的需要进行数据交互,如预约挂号、血库订血信息、传染病上报等,为了保障内网安全,本次方案设计在内外网之间增加网闸系统,用于内外网数据交互安全。增加防火墙、入侵检测设备清晰网络边界,防火墙采用双机架构,保障与外网、医保系统的防护隔离。同时最核心的系统服务器区通过防火墙进行安全加固,构建DMZ数据交换区,让外网数据只能与DMZ数据交换区服务器进行有限访问,最大程度保障安全。

综上,通过在网络层的安全改造,实现以下功能:

划分安全区域(通过防火墙实现):根据网络不同部分的重要性划分为不同的安全区域,并着重对其中重要的安全区域进行隔离和保护;

访问控制策略(通过防火墙及网闸实现):防火墙被部署在儿童医院各个系统的的网络接入边界,将儿童医院信息网络从逻辑上划分为多个安全域,在安全域之间通过事先定义好的安全策略,实现针对源地址、目的地址、网络协议、服务、时间、带宽等的访问控制,确保不同安全区域之间的授权、有序访问。

安全联动策略(通过入侵监测系统实现):通过安全联动策略,使防火墙能够与入侵检测系统进行联动,当入侵检测系统发现攻击行为时,及时通知防火墙,防火墙在接收到信息后动态生成安全规则,将攻击来源进行阻断,从而形成动态的防护体系。

网络性能及访问审计策略(网络回溯系统):通过流量镜像功能将网络底层数据收集汇总,可以随时调取任意时间点的网络访问情况数据,及时对任意时间段的流量进行数据统计,便于及时查找定位网络故障。

系统层安全

系统层安全主要部署堡垒主机及准入系统。

依据等保安全审计方面的要求,需要记录用户行为、系统资源的异常使用和重要系统命令的使用等系统内重要的安全相关事件,屏蔽危险命令,记录对服务器的相关操作。可以通过部署堡垒主机系统,实现对系统使用者身份的授权以及此身份的用户在系统中行为的记录。

等保中对于网络设备防护还有明确要求,要对登录网络设备的用户进行身份鉴别;保障主要网络设备应对同一用户选择两种或两种以上组合的鉴别技术来进行身份鉴别;身份鉴别信息不易被冒用,口令应有复杂度要求并定期更换;应具有登录失败处理功能,可采取结束会话、限制非法登录次数和当网络登录连接超时自动退出等措施。

通过对系统层增加相关设备,可以实现如下功能:

a)  操作安全性:通过对使用者行为的监控,记录非法操作和危险操作过程,保护操作的可追查性;

b)   保密性策略:数字证书采取非对称密钥技术,能够针对会话提供加密,确保信息在访问方和接收方以密文形式被传递;

c)   完整性策略:通过摘要技术-HASH函数,保证所传输的信息不被中途篡改及通过重复发送进行虚假交易;

d)   FTP监控策略:记录、查询访问FTP服务器的用户名、口令字;记录和回放用户在服务器上的全部操作过程;根据设定的关键词或关键字组合对传输的内容进行查询、分析、统计。

e)   远程登陆监控策略:记录、查询访问服务上TELNET用户名、口令字;记录和回放用户在服务器上的操作过程。

f)   网络信息内容监测和取证策略:对儿童医院信息网络的各种应用,包括数据传输、远程登陆(TELNET协议)、NETBIOS协议等进行基于内容的审计。

容灾系统设计

容灾系统是信息系统抵抗故障发生的重要手段,目前我院HIS系统、LIS系统、PACS系统等重要信息系统均实现了双机架构,可以避免一定程度的灾难发生,但异地容灾手段不足,现有的远程容灾暴露出很多问题,如影响在线业务性能、远程数据可用情况未知、回切难度大等诸多问题。有效的容灾手段是我院急切需要解决的问题。CDP业务连续性系统是目前解决容灾的有效方案。

本方案中,通过CDP系统对HIS及LIS系统进行容灾。

目前,儿童医院HIS系统在线数据2.5T,LIS数据1.4T。CDP保存原始数据及快照信息,通常为数据的1.5倍。因此方案设计需提供不低于6T存储空间。

北京儿童医院数据容灾系统使用专用服务器2台,部署在SAN网络和以太网中,通过FC(光纤通道)保护Windows及AIX数据库服务器(包括操作系统和数据库)。

建立两端磁盘系统的差异比较机制,容灾系统随时可以进行各类容灾备份演习,并且在容灾备份演习结束后进行各种方向的还原(如容灾备份系统同步生产系统或生产系统同步容灾备份系统等),具有很大的灵活性。

信息安全管理建设体系结构

完整的信息安全保障体系应该是安全管理和安全技术实施的结合,两者缺一不可。模型最核心的部分就是安全策略,安全策略在整个安全管理体系的设计、实施、维护和改进过程中都起着重要的指导作用,是一切信息安全实践活动的方针和指南。

在实现安全管理体系的建设的过程中,无论是人员管理、资产管理,还是技术管理和操作管理,都应该建立起完备的文档化体系,一方面让安全活动有所依据,另一方面也便于追溯和审查。

本方案后续依据ISO27001和ISO27002这两个国际标准,结合自身信息系统网络平台的实际情况,建立信息安全管理体系(ISMS),ISMS包括建立、实施、操作、监视、复查、维护和改进信息安全等一系列的管理活动。

 
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HIT专家网系列丛书的第一部著作、由王晖主编的《医疗卫生行业信息安全等级保护实施指南》(第二版)已于2014年9月正式出版,同时HIT专家网推出【HIT180等保专栏】,摘编书中精彩内容以及业界投稿内容与读者分享,欢迎大家订阅!

书号:ISBN 978-7-5545-1352-1安全等保实施指南封面(小图)

版次:2014年9月第1版

印次:2014年9月第1次印刷

开本:889mm * 1194mm

印张:21

原价:48.00元    现在网上微店直接下单即可享受大幅折扣优惠

咨询热线:010-82373062    

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