智能城市网络安全解决方案

招标编号：****

投标单位名称：****

授权代表：****

投标日期：****

1 全面发展规划提案

1.1 项目目标设定

遵循科学发展观的宏观指引，依托中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化及绿色化路径，我们致力于深化信息化与工业化的深度融合，积极推动社会信息化的持续发展。根据我市实际情况，我们积极进取，勇于创新，确保规划方案兼具科学前瞻性和实践实效性。项目亮点鲜明，充分彰显我市的地理位置优势。预期在两年内，我市将跻身全省新型智慧城市的先进行列，并于2021年目标实现成为全国一流的新型智慧城市。

1. 构建以民为本、普惠全民的新型民生服务体系，智慧技术的应用提升了城市多方面的服务质量，确保市民满意度和生活品质的持续提升。按照国家信息惠民示范城市的创建目标，市民卡全面实现‘一卡通’，电子健康档案和社区卫生服务普及，医疗服务信息共享与便捷程度显著增强。致力于提供高效便捷的一站式服务，推行‘一号申请’、‘一窗受理’、‘一网通办’，为各类群体提供定制化、综合性和针对性服务，同时在线上开设‘无接触式’政务服务窗口，为基础数据收集支持政府部门决策提供支持。教育领域，全面覆盖数字教育资源。  2. 实现智慧高效的社会治理。遵循乌兰浩特社会经济发展的多元化需求，推动智慧化建设与城市发展策略深度交融，旨在协同各部门、各行业的协同发展。针对公众的多元化需求，我们聚焦关键环节，分阶段实施，有序推动智慧城市建设。依托大数据，强化决策科学性与行动精准性，从而提升城市整体运营效率和服务管理水平，优化资源配置，提高资源利用效率，创新城市管理新模式。

构建融合创新的产业生态：互联网与实体经济深度融合，驱动城市产业迈向高质量发展阶段，智慧城市建设与产业发展相辅相成，显著增强城市的产业支撑与就业吸纳能力。优化整合数据资源、数据技术与应用的全链条体系，目标实现大数据产业链的规模化，预计大数据及相关产业产值将达到2000亿元，智慧产业规模则突破8000亿元。在此基础上，致力于培育智能制造领域的国际知名品牌，确立中部地区智能制造核心地位。智能装备制造业产值预计将突破2万亿元，汽车及零部件、食品医药、新材料等细分行业产值均将达到1万亿元，新一代信息技术产业产值突破5000亿元大关。

构建高效整合的基础设施体系：致力于全市基础设施的优化和完善，以促进智慧城市间的无缝连接与信息共享，奠定坚实的发展基石。强化城市宽带网络性能，实现全面无线覆盖，深入推动政务网络的升级，统畴规划物联网感知网络的布局。采取集约化建设和资源再利用策略，兼顾成本控制与财政效益，减轻财政压力。

构建严谨的安全防护框架。强化网络与信息安全的监管责任，遵循‘谁主管，谁负责；谁运营，谁负责’的原则，稳固网络安全基石。对于党政机关网站和关键信息系统，需执行同步规划、建设和运行的策略，依据国家相关标准，从实际业务需求出发，构建一套包含网页防篡改、域名防护、抵御网站攻击，以及密码技术、身份验证、访问权限管理和安全审计等多元化的网站安全保障体系。积极推行信息安全等级保护制度，实施相应的安全审核、等级测评、风险评估与管理流程，确保信息系统完成等级划分、备案、整改并接受定期监督，从而保障乌兰浩特智慧城市全天候的安全运行，并具备实时追踪和应对反击的能力。

图1 新型智慧城市建设目标

1.2 项目构造详情

1.2.1 初步设计理念

图2 新型智慧城市概念设计图

1.2.2 新的设计方案概述

图3 新型智慧城市总体架构图

智慧城市新时代将以"开放共享，智慧创新"为核心理念，整合并优化各类现有数据、体系与服务资源，着力提升基础设施能级，构建"大数据综合枢纽"和"智能化运算中枢"。其核心战略将聚焦于信息便民服务、电子政务发展、城市管理革新以及产业经济的数字化转型，全面推动城市的智能化升级。

基础设施涵盖物联网、通信网络、云计算设施及信息安全体系等，其目标是构建坚实的基础平台，以支持数据资源的有效管理与各类创新智慧城市应用的实施。

数据中心首先整合基础库、主题库与融合库，对原始数据进行前期加工，旨在提升数据品质，确保信息安全，从而为后续的数据资源开发与利用奠定坚实的基础。智能处理中心则深入剖析和挖掘已处理的数据，构建业务模型，提炼知识并生成决策支持信息，实现了从数据到智慧的增值过程。

智慧应用涵盖四个关键领域：一是信息便民，二是在线政务服务，三是城市治理优化，四是产业发展驱动。我们致力于深化这些领域的应用，推动跨行业、跨部门的智慧整合，以此加速业务响应效率，增强政务协同效果，提升政府的智慧管理效能。这将助力构建精细化、精准化的城市治理体系，激发城市经济的创新融合发展潜能。

1.2.3 创新的网络布局设计

图4 我市新型智慧城市网络架构示意图

1.2.4 数据架构

1.2.4.1 智慧城市数据架构

图5 我市新型智慧城市数据架构

1.2.4.2 非结构化数据规划

1、地理空间数据规划

地理空间框架作为智慧城市的基石，其核心使命是构建高效能的基础设施。它依托物联网的连通性和智能化特性，致力于实现万物的三维呈现与虚拟整合，这是其基本的构想与追求。

图6地理空间数据规划

地理空间框架构建涵盖空间数据集、管理服务平台、支撑体系及一系列示范项目，旨在有效挖掘和运用地理空间信息于政务、民生与产业领域。在初期设计地理空间数据架构时，重点需关注以下四个方面：

构建智慧城市的数据中心，依托于丰富的异构空间数据集，通过强化功能仓库与集成管理能力，实现了对二维、三维及元数据等各种类型数据的高效存储。这一数据中心作为基础架构，为智慧城市提供了直观的信息展示平台，并为物联网、互联网和智能化的实施提供强有力的支持和决策依据。

智慧城市的集成运营平台的构建，起源于数字城市地理空间框架管理平台的升级。这一转变旨在为新型智慧城市提供全方位的数据支持，包括基础数据和各类专题数据。平台的优势在于其快速部署和模块化配置应用系统的能力，无需编程，显著提升了运营效率和灵活性。

扩展支持环境的过程中，应当将地理空间框架顺应云服务的新型架构进行升级。

地理空间框架在智慧城市的各个领域，如智慧国土、智慧交通、智慧规划、智慧旅游及智慧医疗，拥有广泛的应用潜力，作为尖端技术，它对推动智慧城市的应用发展具有不可或缺的作用。

2、视频类数据规划

视频类数据包括交通道路视频信息、公共安全视频信息、社区监控视频信息等。视频类数据为城市智慧交通、智慧城管、智慧公共安全等提供了海量的数据支撑。对视频类数据的规划和地理空间数据类似，需要建立统一的数据中心、管理平台向集成运营平台转化、支撑环境的云化。

视频数据特性显著：一、多元采集设备；二、实时性强；三、数据流非结构化；四、传输与存储容量庞大。鉴于这些特性，构建维护与管理制度、数据传输规划、存储策略以及定期的数据整理规程显得尤为必要。而对非结构化视频数据的智能感知与识别能力，直接决定了智慧城市中视频类数据能否实现真正的智能化。

1.2.4.3 结构化数据规划

1、公共数据库规划

通过构建公共基础数据库，我们致力于数据共享，其中包括自然资源与空间地理信息数据库、人口基本信息库、法人主体数据库、宏观经济数据资料库、城市基本空间数据库、建筑物基本信息库以及政务信息资源的共享平台等多个类别。

数据中心作为数据与信息的核心载体，汇集了包括人口信息、法人资料、地理坐标、房产详情、经济指标、设施设备信息以及网格数据在内的多元化标准化数据。通过通用标识编码技术，我们制定了一致的编码规范，构建了全面的‘全信息链’数据库。在此基础上，我们进一步构建了一体化的云应用平台，旨在提升各类业务系统的构建与集成效率，实现高效协同运作。

2、核心数据规划

在推进智慧城市构建的过程中，首要关注核心数据的绝对安全性，防止数据遗失或非法获取。针对核心数据，应实施基于敏感性和重要性的分级安全管理策略。对于高度机密且至关重要的数据，应采取如网络与物理环境的严格隔离、强化身份验证系统、多重防护措施以及实时有效的灾难恢复备份计划，以确保数据安全无虞。

2 全面的网络保障策略技术剖析

2.1 全面的网络保障策略

2.1.1 项目背景与目标

2.1.1.1 当前政策环境分析

在国家信息安全政策方面，我国早在党的十六届四中全会就已经将信息安全作为国家安全的重要组成部分，提出了要“确保国家的政治安全、经济安全、文化安全和信息安全”的目标。2003年中发办《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》提出要加强我国信息安全保障工作的总体要求和主要原则，现在已经成为了我国当前信息安全保障工作的纲领性文件。2004年起，公安部相继发布《关于信息安全等级保护工作的实施意见》、《信息安全等级保护管理办法》及《关于开展全国重要信息系统安全等级保护定级工作的通知》，旨在指导信息安全等级保护工作的开展。近几年随着我国信息化工作的进一步深化发展，“斯诺登”等信息安全事件的“表现”也加强了我国对信息安全保障工作的重视。2017年中央网络安全和信息化领导小组成立，中共中央XXX、国家主席、中央军委主席XXX任组长并主持工作，做出了“没有网络安全，就没有国家安全；没有信息化，就没有现代化”的重要讲话。以终端安全、主机安全、系统安全、数据安全及管理安全等为主要内容的信息系统安全等级保护制度在全国全面并强制的推广，覆盖了政府、企业等全行业的信息安全领域。网络安全作为我国城市信息化的重要组成部分，自然要参照相关的信息安全政策。

2.1.1.2 概述的社会环境影响

随着智慧城市发展中移动互联网、物联网和云计算的广泛应用，电子认证服务的需求呈现多元化和个性化趋势。在构建智慧城市的进程中，坚持以用户为中心，着重于研发创新，针对用户需求设计服务模式，旨在提升服务质量，优化用户体验，强化服务的便捷性和产品易用性，同时保障用户隐私和数据传输的安全。因此，智慧城市的建设不仅要在功能上满足服务要求，更要强化信息安全基础设施的建设，确保服务功能的稳固和安全运行。

2.1.2 当前状况分析

在信息化与城市化进程相互交织的背景下，新型智慧城市着重关注提升民生品质、强化企业竞争优势以及推动城市的可持续发展。它依托物联网与云计算等尖端信息技术，整合城市现有信息化设施，融合创新的城市管理和服务模式，构建起一张广泛覆盖并深度互联的智慧城市信息网。通过对城市各类资源、环境、基础设施和经济活动的全面感知，以及对收集信息的智能处理与应用，新型智慧城市实现了对城市运行和资源配置的智能化调控，同时为政府决策支持和社会服务提供了智能工具，为企业和个人用户开放了智能信息资源与多元化的信息服务平台，标志着一个综合性的区域信息化进程的深化发展。

2.1.3 项目实施愿景

着手于智慧城市业务系统的信息安全保护与运营管理，实施全面的战略规划，确保智慧城市的业务运行、民众福祉与经济发展和谐并进，实现可持续发展。

在推进我市智慧城市建设的过程中，必须遵循国家等级保护与国家电子政务外网安全等级保护的基本规范，确保适度安全，并注重实现标准化、可控性、完整性和最小影响。同时，强调实施数据分级保护策略。

智慧城市的信息安全涵盖广泛，单一解决方案难以满足其复杂需求。为此，必须构建一个全面的智慧城市信息安全保障体系，以应对物理层、感知终端、网络传输、数据、应用及管理运维等多元风险。遵循相关法规和智慧城市信息安全系统的建设与运维经验，我市的保障体系将以"一个中心，三个能力"为指导，规划实施"一个中心，三个体系"的建设策略。针对各组成部分的特性，我们将提供定制化的安全保障措施，实现统一管理和资源共享，降低投入成本。同时，兼顾各业务模块的个性化安全需求。通过系统性、量化和有效的手段对信息安全管理工作进行评估，以揭示潜在漏洞，确保安全管理规范的执行，不断提升整体的信息安全管理水平。

在智慧城市的建设进程中，关键在于实施分域防护策略：通过精细化管理，将智慧城市的数据中心网络划分为专用的公用网络区域、互联网访问区域以及安全接入区，每个区域采用针对性的安全措施进行边界隔离。确保在管辖的网络边界内，统一管理互联网入口点、安全接入平台，并严谨把控各个单位内部网络与外部的接入边界。同时，强化对网络管理系统、安全管理系统等核心业务系统的安全保障。针对不同安全级别的网络互联以及用户局域网接入，须采取严格的边界访问控制，阻断非授权访问、异常流量，防范病毒木马和网络攻击，从而确保网络和业务环境的稳固与安全。

在推进我市智慧城市建设的过程中，我们需强化对整体系统的安全保障，以实现城市的高安全性、可靠性和一致性。首要目标是保障业务系统运行的畅通与信息安全，以及个人数据和隐私的保护。为此，我们将着重关注数据生命周期的各个环节，包括数据采集、传输、存储、分发和访问，实施定制化的防护策略。同时，我们将严谨实施身份管理与权限访问控制，以维护系统的严密性。

以下是我市智慧城市建设项目中各角色及职责的阐述：

智慧城市管理部门：作为智慧城市运营管理的核心机构，该部门承担着指导和监督智慧城市建设与管理的重要职责，对相关单位的安全规范实施严格的审核，并适时提出改进建议。

智慧城市安全管理职责：作为智慧城市的核心管理机构，该单位承担着确保城市智能化运作安全的关键任务。其主要职责包括：推动智慧城市项目的实施与日常运营管理，实施监督、审核和指导智慧城市运营维护工作，以及为接入政府部门提供技术支持，制定并执行全面的安全管理制度，定期进行安全检查与评估。

数据管理职责概览：我市智慧城市的各项数据来源于多个委办局的数据提供单位。这些单位作为数据安全的核心执行者，承担着对城市数据实施全方位管理的重任。他们的职责包括监督数据分级制度的执行，确保数据脱密过程的合规性，以及全程管理数据生命周期（涵盖采集、处理、存储、分发和访问等各环节）的工作。

智慧城市运维机构：作为智慧城市建设的主管单位指定的专业机构，智慧城市运维单位承担着执行智慧城市建设管理规定的重要职责。其主要任务是确保智慧城市系统的日常运营与维护，严格遵循国家信息安全等级保护的管理规范和技术标准，以及政务外网的相关技术要求，致力于实施智慧城市的运行安全保障工作。

专业安全评估机构：作为第三方服务机构，接受智慧城市运营管理单位的委派，对智慧城市的系统安全性进行评估。

2.1.4 项目整体构建方案

信息安全保障体系构建以'一个中心，三大体系'为核心，旨在为智慧城市的项目实施、运维管理及安全运营提供全方位的保护。'一个中心'特指依托云计算、大数据分析与物联网等前沿技术，实现集约化、量化以及可视化监控与安全事件统一处理的智能化仪表板。'三大体系'包括安全技术体系、安全管理体系和安全服务体系，具体结构如图所示。

2.1.5 项目实施详情

2.1.5.1 详尽的系统构想与设计

我市将以智慧城市业务系统的信息安全保障与运营管理为核心，制定全面的战略规划，确保我市智慧城市的业务运行、社会民生和经济发展同步推进，实现可持续的和谐发展。

管理边界的设定在智慧城市中依据其管辖地域界定。其数据共享网络构建为一个逻辑上的连通体，涵盖了五个关键环节：智慧城市数据中心内部局域网络、专用的政府部门网络、视频资源共享网络、电子政务外部接入网络以及互联网，共同编织了智慧城市的信息化脉络。

智慧城市数据中心局域网络与各政府部门专网之间，以智慧城市放在政府部门接入单位内的接入路由器为边界。智慧城市与电子政务外网之间，以智慧城市数据中心的边界接入路由器为边界。智慧城市数据中心与互联网或其他公众通信网络之间，以接入设备或者安全网关设备为边界。各部门托管在智慧城市云数据中心的业务系统，按照云计算服务安全指南的意见，由智慧城市运维单位与托管单位签订服务等级协议，明确双方安全责任。

信息安全保障体系构建围绕'一个中心'与'三大体系'的核心，旨在为智慧城市项目的全生命周期——从建设到运维及安全运营，提供全方位的防护支持。'一个中心'是集成了云计算、大数据分析与物联网等前沿技术的综合性平台，它实现集中化监控、量化评估与可视化事件管理，确保信息安全的实时掌握。而'三大体系'则分别为安全技术体系、健全的安全管理体系以及完善的安全服务体系，共同构筑起坚实的安全防线。

本期项目服务的范围考虑整体项目涉及的所有的数据安全、网络安全等。网络安全体系主要建设六大中心及十大平台。

六大中心包括：

以下是主要的业务支持单元： - 容灾与恢复中心 - 实时监控与应急响应中心 - 密钥管理与安全控制中心 - 安全管理体系 - 安全评估与审计中心

十大平台包括：

安全域和网络访问控制平台，统一监控与审计平台，防病毒、补丁与终端管理平台，统一监控与审计平台，统一安全管理平台，统一认证与授权管理平台，数据备份与容灾平台，设备安全配置与加固平台，统一应用安全平台，安全运维管理平台。

2.1.5.2 详细设计规划

1、信息安全面临的挑战

智慧城市的安全保障体系通常划分为五个关键层次： - 物理层安全：涉及基础设施的实体防护。 - 感知终端安全：针对传感器和监控设备可能存在的隐患。 - 网络传输安全：保障数据在各节点间的可靠传递。 - 平台与数据安全：侧重于云计算平台和存储中的信息安全问题。 - 应用安全及运维管理：关注基于智能应用的风险防控和日常维护操作中的潜在威胁。

(1)物理层风险

物理层安全风险的核心关注点在于基础设施层面的潜在威胁。然而，这一概念的范围超越了传统的机房和实体设备，因为在信息安全的传统分类中，物理安全包括人员、物质和环境因素。尤其在智慧城市的背景下，物理层安全展现出独特的特性与挑战。

1)移动化的终端

智慧城市的核心标志是其高度的移动性，构建于众多可移动终端设备之上，如智能手机、平板电脑等。这些设备天然地不适合集中于单一固定机房保护，因其自身的便携特性，防护力相对薄弱，易遭盗窃或非法获取。智能终端尤其易受病毒感染，特别是那些以应用程序为伪装的恶意软件，对设备造成严重的损害。更为棘手的是，所有通信皆依赖无线连接，使得整个数据传输路径暴露在机房控制范围之外，丧失了通过物理线路进行的传统防护优势。

2)物联化的感知介质

智慧城市最常见的物联网基础设施就是各种感知器，如摄像头等。物联网首要特点是物联，即分布式的、分散的物联，因此它们的感知终端就是要散布在不同的地方。这些感知器自身的防护能力较弱，很容易被破坏或者控制，同时因为暴露在机房之外，受到攻击和物理、自然破坏的几率也大大增加。关键是，对这些破坏行为和攻击行为又很难有效地进行监控，这是智慧城市所面临的一个巨大的、普遍存在的风险。

3)云化的基础平台

随着云计算在智慧城市中的广泛应用，基础设施安全领域经历了一场深刻的转型。传统的实体界限如今变得模糊不清，主要体现在向虚拟化和云化转变。云技术的普及使得设备接入与管理，甚至设施的温控等都超越了物理机房的限制，转而依托于虚拟化的云服务平台。在这种新型架构下，物理设施的安全保障逐渐从用户的直接责任转移到云服务提供商肩上，这随之带来了安全策略和管理方式的相应调整。维护数据中心的同时，还需关注云平台的逻辑隔离安全问题，这些挑战超越了传统安全范畴，包括但不限于数据安全以及大数据分析所带来的新安全考量。

4)复杂化的人员安全

物理安全有一个重要的组成就是人员的安全。这里的人员安全并不是指人员管理的安全，而是指人员的身体安全，如健康、生命安全等。智慧城市中人员安全存在着一定的复杂性，传统人员的安全保障可以在办公室、机房为操作人员提供健康、绿色的工作环境，免受物理伤害、辐射伤害等，在突发灾难发生时首先保障人身安全。但是，在智慧城市体系中，人员安全不仅仅是存在于办公室和机房了，还随着移动化的网络遍布整个城市网点，这就带来了人员安全的复杂性。如何规范智慧城市各种负责环境下的人员安全，给出合理的安全保障建议和管理手段，是一个巨大的安全挑战。

(2)感知层的风险

物理层与感知层之间建立着紧密的联系，而感知层作为智慧城市的核心数据提供者，其数据源主要源于物联网。在当下的智慧城市架构中，物联网技术被视为感知层不可或缺的基础支撑手段。

智慧城市的基础架构起始于感知层，它由感知终端和感知网络两部分构成。感知终端主要包括手持设备、RFID标签、各类传感器、智能监控设备、智能家居装置，以及GPS和遥感技术。在讨论感知终端安全时，我们还需关注与其相连的网络环节——感知网。感知网负责汇集特定类型的终端，并通过单个或多个节点与智慧城市的核心网络相连，实现数据的上传与接收指令的功能。因此，我们可以视感知网为单一类型终端所构成的局部网络。感知网的对外接口通常称为感知节点或感知网关。

在各区域感知网络中，除了已提及的物理安全威胁，如盗窃与设施损坏，还面临着一系列复杂的网络安全风险，主要包括：

1)感知终端的脆弱性

物联网的传感终端种类繁多，包括智能卡、传感器、红外感应器、摄像头以及全球定位系统（GPS）和北斗导航等，其中部分设备兼具智能化特性。然而，由于这些终端大多置于无物理防护的开放环境，易受人为操控、侵入和伪造，从而为不法行为提供了便利。技术突破使得破解智能终端的防护措施变得可能，进而可能导致终端控制权丧失、数据屏蔽或伪造，直接引发了严重的安全隐患。近年来，诸如智能卡破解和虚假制造、摄像头入侵等实例屡见不鲜，而技术标准的不统一更是加剧了感知终端安全性面临的挑战。

2)感知网络的脆弱性

无线网络传输作为感知网络的主要承载方式，面临着严重的安全挑战。常见的威胁包括监听与干扰。在传统信息安全考量中，这些问题是常态。无线通道一旦遭受监听，可能导致系统数据的保密性受损；干扰则威胁着数据的可用性。遗憾的是，大部分感知网络并未配备防监听机制或协议，许多传输过程仍处于明文状态。此外，作为物联网架构中的关键节点，感知网关常具备IP地址，易受恶意操控，被视为潜在攻击目标。网络安全专家强调，没有绝对安全的服务器，只有未被攻陷或正在防范的设备。攻击者通常通过弱点探测和发起攻击来入侵，而'零日漏洞'尤为致命。一旦网关落入掌控，整个感知网络可能随之失守，这可能导致诸如伪造数据、实施大规模分布式拒绝服务（DDoS）攻击、阻断网络功能，甚至窃取敏感信息等高风险行为。

3)管理的复杂性

随着物联网的迅猛进步，感知技术的多元化格局日益显现。其多样化的特性，包括终端形态、处理性能、存储手段及厂商技术的各异，导致感知技术标准的缺失成为显著挑战。目前尚无全面的解决方案能有效管控、分类并监控各类感知终端，管理通常限于特定类型和型号的局部范畴。然而，智慧城市恰恰依赖于众多异质化的感知终端整合，仅对单一类别或型号进行管理显然是不够的，这直接引发了诸如信息一致性、信息共享、设备定位追踪以及即时响应等诸多问题。

4)感知信息的敏感性

智慧城市对海量多样的数据依赖是无可争议的，然而并非所有数据都适宜被感知或共享。2017年的斯诺登事件警示我们，情报机构为维护国家安全，可能直接访问网络服务器，导致个人数据的无意泄露。这一事件不仅波及全球知名企业如苹果和思科，引发了国际关注，同时也促使各国对数据安全防护进行深度反思。智慧城市在寻求汇集智慧业务基石数据的同时，必须面对双重挑战：一是合法采集国家数据（包括公共信息）的界限，二是关于数据共享的法律约束。遗憾的是，针对此类数据管理的现行法律规定尚显不足。

(3)网络传输层的风险

智慧城市的基础网络架构通常包含新一代的有线、无线（如移动网络）、Wi-Fi以及卫星通讯网络。其显著特征在于广泛应用的新型网络通信技术，它融合了有线与无线的优势，实现了一体化的信息传输与管理，支持各类多媒体内容、消息和数据的无缝连接与共享，营造出无边界的互联互通环境。

1)更复杂的数据传输加密

在传输链路上对数据进行加密，是保障数据不被窃听和篡改的最有效手段。无论是在感知网络内的加密，还是网络传输层的加密，以及用户端到服务端的应用传输加密，都是基于这种思路而实施的。但是感知层的技术标准不统一，加密协议也是多种多样，有的感知器与节点之间甚至根本就没有采用加密手段，这造成了巨大的泄密隐患。而在网络传输层和应用层，广泛使用的使用SSLVPN使得这里的数据传输保密性要好很多。

2)更广泛化存在的通讯协议漏洞

智慧城市依托的网络架构涵盖了有线、移动、Wi-Fi及卫星通讯网络，各类型的网络皆具备特定的通信与传输标准。传统有线网络已暴露出通信协议的潜在风险，如心脏出血漏洞。网络通信协议的不完善构成了一项重大的且难以规避的安全隐患，尤其在智慧城市的应用中尤为显著。  3G、4G通讯技术、GPS及北斗卫星定位，以及红外、蓝牙、Wi-Fi等短距离传输协议，均因协议设计的不足潜藏着风险。例如，Wi-Fi的固有安全机制易导致IP盗用和滥用；LTE的保障尚存瑕疵，可能泄露用户身份和数据；OMA-DM协议在多数移动设备上的漏洞，可能使设备面临恶意软件植入或秘密信息窃取的威胁。  因此，信息安全中的‘短板效应’在此刻显得尤为突出。遍布的协议漏洞极易转化为通信网络的安全隐患。一旦某一协议的漏洞被触发，由于网络互联的特性，所有连接的网络，哪怕先前无虞，也可能遭受波及，进而威胁整个智慧城市网络通信的安全性。

3)更大规模的攻击行为

智慧城市的数据洪流驱动了大数据分析的需求，而庞大的数据量对网络传输层提出了带宽扩展的要求。然而，这一需求也相应地提升了网络面临潜在威胁的风险，尤其是针对APT攻击的潜在威胁。近年来，APT攻击在智慧城市的环境中变得愈发频繁，其特性显著，如高度隐蔽、持久潜伏、目标明确且具有高度针对性。这些攻击主要瞄准关键基础设施，如城市公共服务、电力供应、金融系统以及国防设施，这些领域关乎国家的经济命脉和核心利益。鉴于智慧城市整合了众多重要资源，使其成为APT攻击者青睐的靶标。此外，智慧城市独特的网络结构，使得这类高持续性的威胁更容易滋生和蔓延。

4)更差异化的网络认证

在网络传输安全领域，智慧城市同样重视其认证机制。主要需对终端接入、用户、系统及应用程序等进行身份验证，这些验证与智慧城市的不同业务紧密相连，每个业务对应特有的认证策略。目前，智慧城市多依赖云资源平台整合各类服务，云平台自身对租户用户亦需独立进行身份验证，其优先级往往超越业务认证。因此，在云平台的用户认证层面，除了基础的租户认证外，还需针对不同租户业务定制差异化认证与访问控制措施。这就要求智慧城市云平台的认证体系在认证网关、3A平台以及自助服务等系统中支持此类多样化认证方式。然而，云平台运营商的平台运营机制潜在漏洞可能带来新的安全威胁，这是一个不容忽视的现实问题。一旦这类漏洞发生，受影响的将不仅仅是单一业务系统，而是整个云平台上多元化的业务环境。

(4)平台层风险

智慧城市体系中的基石：平台层 - 基于共享数据库的城市管理中心平台为核心，运用云计算与中间件技术，承担数据的存储、处理与传输任务，通过分布式计算和虚拟化手段适应未来多元化的智慧应用需求。 - 平台结构上，区分为主要的虚拟化云平台和集中的数据云池。虚拟化云平台作为公共信息平台的硬件管理基础设施，为各类智慧业务系统的运行提供了支持，是城市运营管理的核心支柱。 - 云平台承载的数据则扮演着关键角色，它促进了城市各部门异构系统间的信息共享和业务协同。然而，这两种关键组件各自面临独特的风险特性，这些风险需要在规划与实施过程中予以充分关注和防范。

1)云平台风险

作为智慧城市的核心特征，云化平台凭借虚拟化技术为基石，集成了云计算和云存储等多元云服务。其信息安全特性区别于传统领域，是在新技术驱动下崭露头角的新型安全领域。在这一环境中，传统的网络安全防护、主机保护以及数据安全议题依然重要，但又呈现出新的内涵，还需关注如虚拟机安全以及租户模式可能引发的风险等新挑战。

2)基础软件的漏洞

云平台的核心构建基于虚拟机软件。因此，保障云平台安全的首要任务在于提升虚拟机系统的稳定性。作为一款应用软件，其潜在的安全隐患历来备受关注。由于虚拟机运行于宿主机的硬件环境中，宿主机具备对虚拟机运行状况的监控权限，如启动、暂停、终止或重启虚拟机软件，以及管理其资源使用，涵盖CPU、内存、硬盘等，并能调整虚拟机的资源配置，如CPU份额、内存容量、磁盘大小及网络配置。此外，宿主机还能监控虚拟机内部运行的应用，从而洞察客户业务活动。然而，另一方面，运行在虚拟机内的程序可能利用特定设置或底层技术，试图访问宿主机，这无疑加剧了潜在的安全风险。例如，VMWare虚拟机通过共享文件夹功能，将宿主机的文件夹或驱动器映射为虚拟机磁盘，使得虚拟机与宿主机的数据交互成为可能，这可能导致敏感信息泄露，进一步便利了病毒的传播途径。

3)传统防护手段的失效

虽然通过虚拟化技术将物理服务器转化为多个虚拟服务器，云平台中的网络结构不变，依然面临着系统、应用程序和用户等安全保护的需求。为了实现区域划分和隔离，必须依赖防火墙等传统安全工具，管控网络边界的访问权限，实施用户身份验证，并对用户行为进行审计。然而，虚拟服务器内部的通信，部分绕过了外部防火墙、路由器和交换机等设施，因此，原有的安全控制和审计机制可能受到影响，导致一定程度的未受监控的风险。因此，对于传统安全措施，部署策略和技术实现方法需要相应地进行适应和优化。

4)云服务带来安全责任主体的变化

云平台的安全责任转移显著。传统用户不再是云安全的主要承担者，而是由云服务提供商全面负责。供应商需构建安全的云环境，确保数据中心、网络及数据的完整，以满足云用户业务需求的安全保障。市场上的云服务模式主要包括IaaS、PaaS和SaaS。在SaaS模式下，用户信息安全主要依赖服务商，而在IaaS和PaaS模式下，用户仍有部分安全管理能力。然而，作为非业务核心的云服务商，他们提供的是一般性的整体防护，如统一的边界保护、身份验证和身份管理，无法提供针对用户业务的差异化权限管理和特定安全措施，这需要用户与服务提供商共同协调，目前尚无统一标准。更值得注意的是，随着责任主体的转变，云服务商可能获取到用户的原始数据，数据访问权限问题浮出水面。服务商内部的有意或无意的数据泄露行为，可能对用户信息安全构成严重威胁，如非法复制、滥用数据甚至商业交易，或通过监控业务动态进行统计分析获取商业敏感信息。鉴于这些潜在风险，用户在技术防护上相对薄弱，租户的数据泄露风险尤为严峻。

5)多租户的安全隐患

云平台采用多租户架构，每个租户如同平台上的独立“住户”，通过付费获取其专属的“使用权”。除了应对租户自身的数据安全威胁，如数据泄露风险，租户间的潜在信息交流问题亦需关注。由于虚拟机间的通信通常经由云网络内部直接连接，难以确定访问权限的合法性。因此，对于内部租户间的通信管理和审计至关重要。一旦发生租户滥用权限，如实施非法入侵或攻击，平台缺乏有效的防护机制来阻止此类行为。租户若在其虚拟环境中运行漏洞扫描系统，可能会无意中检测到其他虚拟机的漏洞，从而引发严重的安全后果。

(5)数据风险

1)数据集中与风险集中

云平台催生的数据集中现象，虽赋予了共享、分析和访问的便利，但同时也带来了集中的风险挑战。庞大的主机、网络设备、应用及相关数据在云平台上汇集，访问途径多样化，包括有线、移动、Wi-Fi乃至卫星网络，这些多元途径增加了遭受分布式拒绝服务（DDoS）等攻击的可能性，进而加剧了威胁的强度。这种集中特性客观上易使攻击目标聚焦，风险随之上升。更为重要的是，一旦云平台数据遭到突破，其潜在风险的严重程度远超传统网络模式。这不仅是云平台，更是智慧城市安全的核心特性。鉴于此，集中化的数据对可用性和完整性提出了更高要求，对灾难恢复系统的严谨性尤为关键。因为数据恢复机制的任何问题，都可能波及云平台所有服务的正常运行，牵一发而动全身。

2)剩余数据风险

在云环境中，云服务商对租户的管理问题与租户间的交互风险及主动数据泄露并存。关于用户服务终止后，至关重要的问题是：云服务商是否能确保用户数据在撤销或终止服务时得到彻底清除，防止恢复可能性，以及是否会直接将前租户的存储空间未经处理就分配给新租户，导致敏感信息的无意传递。目前，针对这些潜在问题的关键技术解决方案尚待完善。

3)大数据与hadoop

在云平台架构下，海量数据引发了显著的影响，尤其体现在存储与分析两个方面。与传统数据存储模式迥异，Hadoop技术驱动的分布式存储方式促使我们重新审视数据灾备策略，即备份系统需适应分布式网络结构的需求。海量数据的高效访问、分析与计算对于构建智慧城市至关重要。当前，Hadoop作为大数据分析的核心工具，其集群环境中的众多分布式节点带来了独特的安全挑战。传统的安全防护手段难以适用于这种分布式网络环境，因为后者要求定制化的分布式防护措施，然而，逐个节点实施防护会增加信息安全投入的成本。成本与可用性之间的平衡始终是信息安全领域的核心议题。Hadoop最初的设计初衷在于处理大量非结构化数据的存取，而非全面考虑安全性，例如节点间通信的加密机制尚待完善。尽管在当前智慧城市的应用中，这一潜在风险尚未凸显，但不容忽视，应予以密切关注和防范。

4)数据加密

对存储数据进行加密及对数据使用进行审计，这已经是业内针对数据保密的共识之一，大数据也不例外。传输过程中的加密仅仅是防窃听和篡改，但是云中存储的数据才是安全防护的重点。在传统的防护体系中，加密的数据是在自家的服务器和数据中心中，被盗取的风险很低（如果物理安全手段和网络安全手段奏效的话），但是在云时代，加密的数据是存放在云服务提供商的云平台中。加密机制是用户自己定义还是使用云服务提供商的固有机制是一个难题，因为这会影响到密钥和加密算法的安全管理。

5)综合关联审计

在数据审计的挑战中，数据量的庞大加剧了审计的复杂性，尤其是伴随着非结构化数据的激增和智慧城市中多元数据类型的融合。这促使审计技术与人员需适应新的高度。当前，数据审计领域展现出一个显著的趋势：多维度关联分析。无论是应对各种法规遵从性检查还是对抗高级持续威胁（APT）的深入探究，都要求审计系统具备升级的能力，能在海量数据和大数据环境中进行综合性分析，有效关联并精确锁定审计目标。

(6)业务及应用风险

平台层之上的应用层实现各种智慧应用，如电子政务、平安城市、智能交通、应急指挥等。各种智慧应用的主要目的是方便、快捷地为市民服务，构建服务型新型网络体系。它是智慧城市与用户、市民直接接触的层次，主要由大量的系统和应用组成，这些应用在实现、设计、使用的过程中不可避免的会面临各种安全风险，尤其是移动化将系统从传统的“PC-服务器”模式扩展到“移动终端-服务器-PC”模式之后，应用风险变得尤其复杂。

1)设计风险

在传统的安全框架内，系统设计与开发过程中不可避免地存在着诸多潜在脆弱性，诸如编码规范疏漏导致的功能漏洞、编程语言固有的反编译风险、流程逻辑的不稳定性，以及有意或无意间留下的程序后门。进入智慧城市时代，这些安全挑战并未减缓，反而随着多元智慧业务的兴起而加剧。尤其在移动应用广泛普及和运用的背景下，风险隐患迅速蔓延至城市的每一个智慧触角，涵盖了个人、企业与政府等多方主体的活动领域。移动应用程序的便捷开发降低了技术准入门槛，却也因缺乏严格规范而易滋生二次打包带来的额外威胁。智慧城市的互联互通特性无疑放大了这类设计缺陷的传播效率。

2)认证风险

智慧城市体系的核心在于整合多应用系统并支持它们之间的无缝协作与数据共享。在此环境中，用户对应用的访问权限验证以及不同应用间的数据交互认证成为显著的需求。为了适应智慧城市特有的需求，传统的认证机制需进行升级，要求网络认证与应用认证的融合，并精细划定智慧业务与应用的访问权限界限。  然而，鉴于智慧城市作为一个新兴业务模型，目前尚缺乏统一的权限界定标准。因此，每个城市的实践依赖于其特定需求与建设方的专业技能，这在权限设置上需要持续探索和定制化处理。

3)可用性风险

当前，各类智慧业务和应用普遍采用了诸如人工智能、智能学习、智能识别等新型分析技术，借助于4G等新型网络和Web技术实现了便捷的访问和运转。这要求智慧业务的后台能够支撑复杂的分析算法，具备较强的分析计算能力，并且还需要快速有效的响应来自于网络上的请求。越是如此，智慧业务越容易被诸如DDos攻击和APT攻击干扰，影响系统的稳定运行。而大量的运行在Web上的应用就更容易被攻击了，诸如SQL诸如、跨站脚本攻击等日渐火热的爆发现状也在一定程度上说明了这一点。

(7)管理及运维风险

信息安全治理与运维作为信息安全的核心支柱，素有'七分管理，三分技术'之说。高效的管理和运维对保障安全的作用尤为关键。在传统的信息安全框架中，遵循着国际ISO/IEC 27001管理体系和国内的信息系统安全等级保护等多维度标准，这些标准为信息安全实践提供了明确的指导依据。政府部门、企业和各行业普遍以此为导向进行信息安全工作。传统的安全管理涉及制度设立、机构构建、人员资质以及日常运行，从时间维度上，可分为管理层面与运维层面两大类别。  - 管理层面主要在信息系统生命周期内，通过制定制度、规章，推行有效的工作方法，强化安全意识培训和考核，确保安全体系的顺畅运行，旨在促使安全技术手段发挥最大效能。  - 运维层面则关注系统建成后的主动防护与应急响应，针对潜在的安全风险实施有效预防和处理，这一过程以安全技术为基础，兼顾管理和运维的协同。  在智慧城市的崭新环境中，安全管理和运维的角色更为凸显，展现出独特的应用场景和挑战。

1)法规的缺失

管理都必须是有法可依。但是截至目前为止，还没有一种标准来规范智慧城市下的安全管理和运维应该如何进行。因为智慧城市的产业市场本身还处于刚起步、不断摸索和完善的阶段，政府和行业都没有形成一致性的认知，甚至各类基础性的技术标准远未达到统一，信息安全管理自然也不可能先于这些智慧城市的基础建筑而先行固化。不仅仅是技术方面的法规，还有法律方面的缺失。前文我们在感知层风险中分析了感知信息的敏感性。这个敏感性既可以指个人信息，也可以指企业信息和政府信息。在智慧城市中，缺乏足够的法律来规定，哪些个人信息可以公开或者在智慧城市的网络中流转，哪些企业或者政府的信息可以公开发布或者不能公开共享。2017年3月25日晚19时，浙江杭州市政府向公众发布，自3月26日零时起，杭州将正式实施无偿摇号与有偿竞价相结合的限牌措施。突如其来的官方消息，让此前沸沸扬扬的“限牌”传言板上钉钉。而在25日下午，在杭州市政府发布限牌令之前，一份与当天发布会材料如出一辙的“新闻通稿”就已经在网络流传，引发了公众对政府消息被泄的质疑。在智慧城市的环境下，诸如“杭州限牌”事件一定不会是个例，需要明确的法律条文来进行约束和限制。个人信息、企业信息和政府信息都需要得到足够的保护，否则会危机智慧城市的信任体系。

2)管理目标复杂

智慧城市整合企业、政府与市民，既是使用者亦是服务对象；依托云计算、无线通信、卫星定位与物联网等尖端技术，实现其功能；涵盖智慧交通、医疗、教育等多元业务领域，作为实际操作的核心载体。信息安全管理的关键要素在于人、技术与业务运行这三个维度。美国国家安全局的信息安全保障技术框架(IATF)强调深度防御，即在人、技术及运行层面实施有效管控。智慧城市管理体系的复杂性远超常规，传统的企业安全着重抵御外部威胁并规范内部员工行为，而在智慧城市中，需扩展至全体市民和全网防护，形成前所未有的“全城参与”格局。人员管理尤其繁重，鉴于市民安全素养各异，智慧城市理论上的全民覆盖意味着安全管理需触及每个人，这一任务艰巨无比，非任何个人或组织所能轻易应对。

3)责任部门不明确

由于缺乏明确的规章制度管理以及管理目标的复杂性，目前的智慧城市尚未确立单一且统一的责任主体。针对信息安全的管辖难题，以往的企业和政府部门通常依赖信息中心或信息处来承担信息安全的维护、管理及应急响应职责。然而，在智慧城市的多元化业务环境中，各环节间紧密相连，单一的信息管理机构已难以胜任，无论是控制全局还是在问题发生时进行有效指挥。因此，组建一个具备强大管理和权限的专业安全机构显得至关重要。

4)运维经验匮乏

作为新兴现象的智慧城市，尚无成熟范例可供借鉴。在安全运维领域，广为认可的PDCA模型——即“策划-实施-检查-改进”的戴明环，其核心理念在于通过持续实践发掘出切实可行的运维架构，形成环环相扣的信息安全管理体系与运维体系。然而，这一理念在当前阶段的显现效果并不明显。具体表现在诸如安全规划、风险评估以及应急响应等环节的实践经验相对匮乏。

5)安全管理体系的变化

在传统的安全领域，通常参照ISO/IEC 27001信息安全管理体系提供安全管理的建议，供相关组织在启动、实施或维护安全时参考。网络安全行业对于ISO 27001认证的追求日益升温，主要驱动力源于两点：一是日益严峻的信息安全威胁，二是其作为权威指南的地位无可替代。2013年版本的该标准详尽阐述了在组织内建立、执行、维护和不断优化信息安全管理系统的需求，与2005版相比，修订内容显著。新版本对企业的信息资产管理、风险控制、业务连续性、产品合规性和研发流程等方面设定了更为严格的规范。审视其覆盖的14个领域及113项控制点，面对智慧城市环境，每一点都可能呈现出独特的变革。如何根据最新的管理指导构建智慧城市的安全管理体系，已成为所有规划者和建设者的重大课题。当前，关于ISO/IEC 27001是否能有效引导智慧城市安全管理体系的建设与运作，实乃一个亟待解答的现实问题。

(8)信息安全体系设计

安全框架划分为三个组成部分：安全管理、安全技术和安全运行。这三者相互依存，相辅相成，其逻辑关系体现在安全组织与人员需严格遵守安全管理制度，并通过应用安全技术来确保系统的稳定运行。

信息安全的基本要求划分为技术和管理两个核心维度，技术领域的规定涵盖了物理安全、网络防护、系统架构、应用