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医院网络安全管理与态势感知平台的建设

2025-03-11 87 上传者：管理员

摘要：本文介绍了我院网络安全管理与态势感知平台的建设与应用效果。该平台集成了关键安全设备，采用大数据技术对网络日志进行实时分析，并通过可视化技术展示安全态势。平台的核心功能包括日志分析、实时告警、日志聚合分析、威胁情报集成和可视化展示，有效提升了医院网络安全事件的检测、预警和响应能力。自平台部署以来，医院网络安全管理的效率和效果均有显著提升，为医院网络安全提供了坚实的技术支撑。未来我院将持续优化平台，以适应网络安全的持续挑战。

关键词：
医院信息化
安全管理中心
态势感知
网络安全
网络状态
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在数字化时代背景下,医院作为关键信息基础设施的重要组成部分,其网络安全的重要性日益凸显｡随着医疗信息化的快速发展,医院信息系统中存储了大量敏感的医疗数据和患者隐私信息,成为网络攻击的主要目标｡网络攻击不仅威胁到医院运营的稳定性,还可能导致患者隐私泄露等严重后果[1]｡医疗信息系统的复杂性和互联互通性也使得网络安全管理面临更多挑战｡

网络安全态势感知技术作为应对网络安全威胁的有效手段,在医院网络安全管理中的应用显得尤为重要｡它能够帮助安全管理人员实时监控网络状态,及时发现并响应安全事件,提高医院对网络威胁的防御能力｡我院于2023年初上线的网络安全管理与态势感知平台,通过集成IPS､防火墙等安全设备,利用大数据技术进行日志分析和告警生成,并通过可视化大屏实时展示安全态势,有效提升了医院网络安全管理的效率和响应能力｡

本文旨在探讨我院网络安全管理与态势感知平台的构建过程､核心功能､应用效果,以期为其他医院网络安全管理提供参考和借鉴｡

1、医院网络安全现状分析

1.1网络安全威胁的多样性

医院网络安全面临的威胁种类繁多,包括但不限于恶意软件､勒索软件､钓鱼攻击､内部泄密､数据篡改等｡这些威胁的来源有外部黑客攻击､内部人员不当操作､系统本身存在的安全漏洞等｡随着技术的发展,网络攻击手段日益复杂和隐蔽,它的多样性给医院的网络安全管理带来了巨大挑战｡

1.2医院网络安全管理的难点

(1)资源不足:许多医院在网络安全方面的投入有限,没有专业的团队和高级的设备来保障网络安全｡

(2)技术落后:有些医院的网络安全技术老旧,难以应对新型网络攻击｡

(3)意识薄弱:医务人员对网络安全的认识不足,也没有接受过相关的网络安全操作培训｡

(4)系统集成性差:医院信息系统众多,不同系统间的数据很难共享和整合,这使得安全管理分散,难以形成统一的防御体系｡这些问题都是医院网络安全管理需要面对的挑战[2]｡

1.3现有安全设备的局限性

尽管医院部署了如入侵防御系统､防火墙等安全设备,但这些设备往往独立运行,缺乏有效的联动机制,难以形成整体的防御体系｡此外,这些设备依赖于已知威胁特征的识别,对于未知威胁或零日攻击的检测能力有限｡同时,大量安全设备的日志信息未能得到充分利用,导致潜在的安全威胁可能被忽视｡

1.4法律法规与合规性要求

医院作为关键信息基础设施,需要遵守国家关于网络安全的法律法规和标准要求｡例如,需要满足《网络安全法》､《个人信息保护法》等相关法律法规,对患者信息保密､数据安全和隐私保护等方面提出了更高的要求｡

2、网络安全管理与态势感知平台概述

2.1网络安全管理中心

平台采集各种安全设备的日志,包括但不限于:

(1)入侵防御系统:监测和阻止潜在的网络攻击｡

(2)防火墙:控制进出网络的数据流,防止未授权访问｡

(3)防毒墙:对进入网络的数据进行实时检测,防止病毒的入侵和恶意软件的传播｡

(4)网闸:在不同安全级别的网络间提供安全的数据处理和传输｡此外,平台还能够与网络中的其他安全组件如上网行为管理系统､网络流量分析系统等进行交互,形成一个协同工作的网络安全生态系统｡系统框架如图1所示｡

图1系统框架图

2.2网络安全态势感知

网络安全态势感知是通过云计算､大数据､人工智能等新兴科学技术,它收集网络中的安全日志并进行深入分析,这个分析过程不仅能帮助我们识别当前存在的网络安全风险,还能帮助我们理解这些风险的性质和来源,甚至预测未来可能出现的风险｡态势感知平台能够提高对网络安全状态的认知,及时采取措施来防范和应对各种网络安全威胁[3]｡

2.3平台架构

网络安全管理与态势感知平台采用了分层架构设计,主要包括数据采集层､数据预处理层､特征提取层､分类决策层和用户界面层｡数据采集层负责从各种安全设备和系统中收集日志和事件数据;数据处理层对收集到的数据进行清洗､归一化和关联分析;特征提取层提取危险数据信息;分类决策层运用机器学习和数据挖掘技术,对数据进行深入分析,以识别潜在的安全威胁,得到态势结果;用户界面层则为安全管理人员提供了一个直观的操作界面,用于展示安全态势､生成报告和配置安全策略[4]｡模型设计如图2所示｡

图2态势感知模型设计思路

3、平台核心功能

3.1日志收集与分析

平台能够从各种网络设备､安全设备､服务器和应用程序中收集日志数据｡这些数据包括但不限于网络流量日志､系统登录记录､应用程序行为日志等｡收集到的日志数据经过预处理,包括格式统一､去重､过滤等步骤,以便于后续分析｡平台利用大数据分析技术,对日志数据进行深入分析,以识别异常行为模式和潜在的安全威胁｡

3.2实时告警生成

通过设置安全规则和阈值,平台能够监测到异常活动并自动触发告警｡这些告警可以是基于特定事件的,如连续的登录失败尝试,也可以是基于行为分析的,如异常的数据传输模式｡告警系统不仅支持实时通知,还能够根据告警的严重性级别和类型,自动执行一些预定义的响应措施,如隔离受感染的系统或阻断恶意IP地址｡

3.3日志聚合分析

平台对收集到的网络安全大数据进行深度分析和趋势预测｡通过聚合来自不同安全设备的日志数据,将日志过滤和归并,提升日志审计的效率,揭示潜在的安全风险和威胁模式｡此外,聚合分析还能辅助安全团队进行跨事件的相关性分析,从而更全面地识别攻击者的策略､技术和程序,为制定更有效的防御措施提供数据支持｡

3.4威胁情报集成

平台通过集成外部和内部的威胁情报,提高对新型和复杂威胁的识别能力｡威胁情报来源于网络安全社区､情报共享平台､政府机构等,平台从中获取最新的威胁信息,如恶意IP地址､恶意软件签名､钓鱼网站URL等,并将这些信息与内部数据进行关联分析,以提前防范和响应威胁｡

3.5安全态势可视化

平台通过图形界面将复杂的网络安全数据转换为直观的图表和仪表盘｡安全管理人员可以通过可视化大屏快速了解整个网络的安全状况,包括实时的安全事件分布､威胁态势､攻击来源和被攻击目标,以及网络中纳入集中管理的安全设备拓扑图等｡可视化功能还支持自定义视图和报告生成,安全管理人员能够根据自己的需求,快速获取关键信息,并做出相应的决策｡

4、平台技术实现

4.1数据采集与预处理

网络安全态势感知平台的数据采集模块是整个系统的数据基础｡该模块采用分布式爬虫技术,如Scrapy框架,从医院内网中的各种安全设备(如防火墙､入侵防御系统､防病毒系统等)和服务器收集日志和事件数据｡这些数据源为平台提供了丰富的网络行为和安全事件信息｡

收集到的原始数据通常包含大量不相关信息,因此预处理的过程至关重要｡预处理步骤包括数据清洗､数据归一化､数据分类,清洗后的数据不再冗余,格式统一并且按照数据类型和重要性进行了分类｡这一步骤确保了后续进行数据分析的准确性和效率｡

4.2可视化技术的应用

为了使安全管理人员能够直观地理解复杂的网络安全数据,平台采用了多种可视化技术,包括图表､仪表盘､热力图､网络拓扑图等,帮助用户快速发现网络安全的趋势进行决策分析｡可视化界面还支持交互操作,允许用户根据需要调整视图､筛选数据和深入分析特定的安全事件｡

4.3分布式数据存储与处理

由于医院网络安全产生的数据量庞大,平台采用了分布式数据存储和处理技术｡使用Hadoop和Hbase等分布式系统,平台能够有效地存储､检索和处理大规模数据集｡分布式架构还提高了平台的可靠性和扩展性,使其能够适应不断增长的数据量和分析需求｡Hadoop的MapReduce编程模型允许平台进行高效的数据并行处理,而Hbase则提供了对大规模数据集的随机实时读/写访问[5]｡

4.4高级分析与机器学习

平台的高级分析模块使用机器学习算法来提高威胁检测的准确性｡通过训练模型识别正常的网络行为模式,平台能够检测偏离正常模式的异常行为｡此外,平台还能够从历史数据中学习,不断优化威胁检测模型,以适应不断变化的网络威胁环境｡机器学习算法如深度信念网络(DBN)､长短期记忆网络(LSTM)和自适应增强(AdaBoost)等被用于提高检测系统的泛化能力和鲁棒性｡

4.5聚合分析

平台整合和关联来自不同数据源的信息,使用关联规则挖掘､序列模式分析和聚类算法等技术,将分散的安全事件和日志数据进行聚合,以识别复杂的攻击模式和潜在的安全威胁｡通过对事件流进行单一规则和多规则匹配,系统可实现单事件关联和多事件关联｡

5、平台应用效果分析

5.1安全事件处理效率的提升

自网络安全态势感知平台上线以来,我院在安全事件处理方面的效率得到了显著提升｡通过自动化的日志收集和实时分析,平台能够快速识别潜在的安全威胁,并及时生成告警｡安全团队响应时间大幅缩短,从而在攻击发生初期就能够采取措施,减少了潜在的损失｡

5.2网络安全态势的全面掌握

平台提供的可视化功能使得安全管理人员能够全面掌握医院网络的安全态势｡通过态势可视化大屏,管理人员可以实时监控网络中的安全事件,了解攻击来源､受影响的系统以及威胁的性质｡这种全面的视野有助于管理人员做出更加明智的决策｡

5.3合规性和审计支持

平台的审计和合规性支持功能为医院提供了强有力的证据,以证明其遵守了相关的法律法规和行业标准｡通过详细的日志记录和自动生成的合规性报告,医院能够轻松应对外部审计和合规性检查｡

5.4安全意识的提升

随着平台的上线和使用,医院员工的安全意识也得到了提升｡可视化的安全态势展示和定期的安全事件通报,使员工更加了解网络安全的重要性,并在日常工作中有意识地采取安全措施｡

5.5资源优化和成本节约

所有安全设备通过统一的网络安全中心进行管理,该平台减少了对人力资源的依赖,从而节约了人力成本｡同时,快速准确的威胁检测与响应机制降低了安全事件对医院运营的影响,并减少了潜在的经济风险｡

5.6面临的挑战

我院网络安全态势感知平台实施以来,虽有效提升了安全防护能力,但仍存在若干挑战｡网络攻击手法的日新月异要求平台不断更新威胁检测模型,以适应新兴的安全威胁｡同时,确保患者隐私和敏感数据的安全是医院网络安全管理的重中之重,平台必须在设计和执行中实施更为严密的数据保护措施｡此外,提升医院员工的网络安全意识和行为习惯也是关键,这需要通过持续的教育和培训来实现｡随着医院业务的扩展和网络技术的迭代,平台的可扩展性和兼容性亦需不断优化,以满足医院日益增长的网络安全需求｡

6、结论

通过该平台的实施,我院在网络安全管理方面取得了显著的进步｡平台的日志收集与分析功能､实时告警机制､安全态势可视化展示以及集成威胁情报等核心功能,极大地提高了医院对网络安全威胁的识别､预警和响应能力｡平台的应用使得安全事件处理更加高效,安全态势掌控更加全面,同时也强化了医院对潜在威胁的预测能力｡此外,平台的安全策略管理功能和审计与合规性支持,为医院提供了符合法律法规要求的网络安全管理保障｡通过安全管理中心的统一管理和可视化大屏的展示,医院能够实现网络安全事件的快速发现与处置,减少了对人力资源的依赖,节约了成本,并提升了安全团队的工作效能｡平台的建设和应用不仅加强了医院网络安全的防线,也提升了医务人员和管理人员的安全意识,为医院网络安全管理树立了新的标杆｡网络安全态势感知平台已成为医院网络安全管理的重要工具,为医院的信息安全提供了强有力的技术支撑,确保了医院关键信息基础设施的稳定运行,保护了患者隐私和医院资产安全｡

然而,面对不断演变的网络攻击手段､患者隐私保护的严格要求以及数据安全的潜在风险,我院将继续优化和升级态势感知平台,确保医院网络安全管理始终保持行业领先水平,通过不断的技术创新和实践探索,为医院的长期发展和患者服务提供坚实的网络安全保障｡

参考文献:

[1]刘翰腾.安全态势感知在智慧医院建设中的应用研究[J].电脑知识与技术,2023,19(13):85-87.

[2]郑攀,陈臣.网络安全态势感知探索与实践[J].中国数字医学,2021,16(06):5-8+32.

[3]胡建平,郝惠英,何祺,等.卫生健康行业网络安全态势感知平台建设探讨[J].中国卫生信息管理杂志,2019,16(01):4-8.

[4]张广杰.基于多源异构数据的网络安全态势感知的研究[D].沈阳理工大学,2023.

[5]张人杰.大数据态势感知系统在网络安全管理中的应用[J].电子技术,2023,52(05):198-199.

文章来源:赵欣.医院网络安全管理与态势感知平台的建设[J].网络安全技术与应用,2025,(03):124-126.