ASA架构下公共图书馆网络安全防御体系的研究与应用

2025-02-18张立说

图书馆学刊 2025年1期

[摘要]以公共图书馆为应用场景，研究网络安全自适应安全架构（ASA）、纵深防御体系和主被动结合防御机制融合形式，提出公共图书馆“1+4”网络安全纵深防御体系，对于提升图书馆网络安全保障能力、保护读者隐私与信息安全、维护读者权益和图书馆信誉具有深远的理论与现实意义。

[关键词]公共图书馆网络安全自适应安全架构（ASA）纵深防御体系主被动结合防御机制

[分类号]G250.7

1 引言

公共图书馆承载着传播文化知识、促进全民阅读的重要职能，是公共文化服务的主要阵地。公共图书馆拥有海量馆藏资源、读者借阅行为、总分馆业务、读者公共上网行为等数据信息，需要在做好阅读服务的同时，重视网络安全风险识别及防控工作，防范化解公共安全风险。笔者主要围绕公共图书馆网络安全，研究图书馆公共环境网络安全风险识别与防御体系创新，全面维护公共图书馆信息安全与环境稳定，为读者隐私的保护、服务质量的提高以及整个行业网络安全水平的提升提供借鉴。

2 研究意义

2.1 推进公共文化领域网络安全体系建设

以公共图书馆网络安全体系建设为例，对公共网络安全风险进行深入识别和分析，能够提出更具针对性和可操作性的理论观点，有助于进一步丰富和完善公共文化领域网络安全理论体系，为网络安全研究提供新的思路和方向[1-2]。

2.2 全面提升公共文化领域风险管理理论水平

图书馆网络安全风险识别是风险管理的重要组成部分，通过对风险的识别、评估和分析，能够提升风险管理理论的应用水平，为其他领域的风险管理提供借鉴和参考。研究公共图书馆网络安全风险、创新防御体系，能够提升图书馆应对网络安全威胁的能力和水平，建立公共文化领域网络安全工作标杆[3-4]。

2.3 全方位保护公共图书馆信息安全

图书馆作为公共文化服务的重要场所，读者的个人信息和阅读记录等敏感数据需要得到有效保护。通过构建创新的防御体系，能够加强对读者隐私和信息的保护，增强读者对图书馆的信任感，提升对图书馆业务信息的保护和利用能力[5-6]。

2.4 为公共文化领域网络安全行业规范制定提供依据

通过研究可以为相关部门制定网络安全规范和标准提供科学依据，推动图书馆行业乃至公共文化领域网络安全水平的提升。同时，分享研究成果和经验教训可以促进整个行业在网络安全方面的共同进步[7-8]。

3 公共图书馆网络安全风险现状剖析与防范化解策略分析

智慧图书馆的发展使得图书馆数字化、网络化、智慧化的趋势日益显现。互联网技术的不断创新和发展，也使得图书馆面临的网络问题日益凸显。网络安全风险不仅威胁着图书馆的正常运行，还对读者个人信息、图书馆重要数据等造成严重威胁[9]。因此对公共图书馆网络安全风险进行深度剖析并提出有效防范化解策略，具有十分重要的意义。

3.1 外部威胁不断增强，需全面提升防御能力

随着网络攻击手段的不断升级，黑客、病毒、恶意软件等威胁层出不穷，公共图书馆的网络安全面临着巨大的挑战。网络安全威胁可能利用漏洞入侵图书馆系统，窃取敏感信息甚至篡改数据，给图书馆的正常运行带来严重影响[10-13]。为巩固公共服务网络安全环境，需运用网络安全设备、策略等提升网络边界防控能力。

3.2 内部隐患问题不减，要增强风险防范建设

部分图书馆在网络安全建设上投入不足或者管理不善，导致网络系统中存在诸多安全漏洞。这些漏洞可能被内部人员或外部攻击者利用，对图书馆的数据安全构成威胁。解决内部风险隐患问题，才能构建稳定、清朗的网络安全环境。

3.3 信息保护问题日益受到重视，要不断创新网络安全保护体系

大数据时代，个人隐私信息保护问题日益受到重视，对于图书馆来说，保护读者的个人信息安全责无旁贷。《中华人民共和国个人信息保护法》的施行，使得图书馆的读者个人信息保护工作有法可循、有法可依。要在法律制度的基础上，创新网络安全保护体系，通过数据保护、环境保护、措施执行等防止图书馆重要信息泄露和被篡改[14-15]。

3.4 固有的网络安全防护个性化程度低，需定制公共文化服务网络安全架构

随着数字化、网络化的发展，公共文化服务涵盖了图书馆、博物馆、剧院等众多领域，每个领域都有其特定的数据流通方式和信息安全隐患。因此，需要根据公共文化服务的特性和需求，包括安全策略、管理流程、数据结构特征等，定制网络安全架构，确保各类服务的数据安全和系统的稳定运行。

4 ASA架构下公共图书馆“1+4”网络安全纵深防御体系

笔者主要研究公共图书馆网络安全防护机制，通过识别和分析公共图书馆面临的各类网络安全风险，依托网络安全自适应安全架构（Adaptive Security Architecture，ASA）和纵深防御体系，综合现有公共图书馆网络安全工作建设现状及面临问题，结合业务性质和公众服务特征，创新提出公共图书馆“1+4”网络安全纵深防御体系，从应用、防护、数据、存储等多个角度研究公共网络安全风险识别与防范。

4.1 “1+4”网络安全纵深防御体系理论研究创新

以ASA、纵深防御体系及主被动网络安全防护思想为基础，提出“一个中心，四个维度”的“1+4”网络安全纵深防御体系。ASA是一种基于动态调整和自我学习的安全架构，拥有预测、检测、防护、响应4个维度，其核心理念是主动防御和自我适应。纵深防御体系是指通过多层次、多维度、深发展的安全措施和技术手段，包括边界防御层、主机防御层、应用防御层、数据防御层、内部防御层5个层面，提高网络系统的安全性和防护能力。

以公共图书馆虚拟服务集群为“一个中心”，涵盖图书馆业务系统、数据库、安全设备等。运用ASA预测、检测、防护、响应“四个维度”概念，为公共图书馆网络环境建设智能安全事件监测、安全隐患检测、安全防护及安全事件处理响应等智慧化、闭环服务体系。再结合主被动网络安全防护机制思想，笔者创新性提出“1+4”网络安全纵深防御体系（见图1），规范公共图书馆网络安全环境搭建，个性化公共服务场所信息安全服务，目标化公共阅读文化服务有效开展。

4.2 “1+4”网络安全体系搭建

目前，公共图书馆智能化业务多将自动化业务系统、网络系统、数据系统、数字资源等建设在自建网络环境中，虚拟服务集群已成为互联网发展下公共图书馆业务建设的首要选择。以虚拟服务集群为中心的网络环境搭建，阐述了图书馆业务自动化、分布式、网格化等特征，将图书馆物理出口、交换机、防火墙、数据库、服务器、审计、日志、监控等集于一体，完成图书馆业务环境搭建、数据存储与传播、行为监控、安全防护等业务，搭建中心式虚拟网络集群。

为全面提升公共图书馆网络安全体系的创新，笔者引入ASA4个维度，分别以预测、检测、防护、响应为基础，根据图书馆网络环境特点，建设智能算法预测、安全检测、防护策略、防御机制等图书馆四维度安全防护体系。其中端口扫描器、漏洞检测软件、Web应用防火墙（WAF）、恶意软件检测等构成网络检查维度；防火墙、反病毒和反恶意软件、上网行为管理系统、网络安全日志审计、数据库审计等构成网络防护维度；网络安全等保一体机系统、下一代防火墙、入侵检测系统（IDS）、入侵防御系统（IPS）、加密技术、漏洞扫描器等构成网络防护墙。以人工智能、大数据、大语言模型等新技术为依托，分析当前网络环境现状，结合互联网和网络安全发展，预测并识别图书馆网络环境风险，搭建起网络预测维度，创新性提出图书馆“1+4”网络安全体系架构。

4.3 “多层协同”网络安全纵深防御体系建设

为深化图书馆网络安全体系建设，笔者引入网络安全纵深防御体系概念，结合图书馆业务流程，搭建图书馆个性化网络边界防御层、主机防御层、应用防御层、数据防御层、内部防御层5个层面纵深防御体系架构。全面实现图书馆网络防护要求，防止图书馆数据信息、系统等受到破坏，保护重要业务信息、个人信息等，夯实图书馆网络安全防护壁垒。

图书馆网络安全纵深防御体系建设由防火墙、下一代防火墙、VPN技术、IDS、IPS、流量清洗、DDOS防护等组成边界防御层，针对外部用户、客户端、总分馆及服务点、互联网平台等开展网络病毒防护，抵制病毒入侵及破坏性行为；针对图书馆业务、数字资源、用户、终端等主机，通过主机防火墙、反病毒软件、主机入侵检测系统（HIDS）、系统补丁更新、系统安全工具、服务器安全狗、终端监测响应平台等建设主机防御层，保护图书馆从业务服务器到用户终端的网络安全；对图书馆应用系统，建设由网站防火墙、WAF以及应用程序安全监测系统等工具来检测和阻止Web应用程序的攻击，搭建安全清朗的图书馆应用环境；针对图书馆重要数据及个人数据，通过对称/非对称等数据加密技术、CDP等数据备份与恢复技术、访问控制等措施来保护敏感数据的机密性和完整性，防止数据泄露和篡改，搭建数据防御层；借助内部网络安全监测系统、数据库审计系统、上网行为管理系统、权限管理及审计系统等来监测和防止内部人员的非法操作和恶意行为，建设网络内部防御层。整体搭建“五位一体、多层协同”的网络安全纵深防御体系（见图2）。

4.4 主被动结合的新型网络安全防护机制

主动防御和被动防御相结合，共同搭建网络安全防护屏障，是应对公共图书馆复杂网络环境的重要举措。主动防护机制的核心在于前瞻性地识别和预防潜在的安全风险。该机制通过智能分析图书馆网络流量、读者行为以及系统日志，结合大数据和机器学习技术，实时检测异常模式和潜在威胁。根据图书馆网络安全防护记录、网络安全领域新知识预测图书馆网络安全发展走向，并自动更新和升级主动防护机制，根据最新的安全漏洞和攻击手段及时调整防护策略，确保防护效果的持续优化。

被动防护机制则侧重于在攻击发生后迅速响应和恢复。该机制包括完善的备份和恢复系统，能够在遭受攻击时迅速恢复数据和业务运行。同时，被动防护机制具备强大的日志审计和追踪功能，能够记录和分析攻击者的行为和路径，为后续的溯源和防范提供有力支持。通过主动防护机制与被动防护机制的协同配合，共享安全信息和资源，实现安全防护的无缝衔接。

5 应用“1+4”网络安全纵深防御体系的意义

以研究网络安全ASA、纵深防御体系和主被动结合防御机制融合形式为基础，根据图书馆个性化网络安全防护特征，笔者提出公共图书馆“1+4”网络安全纵深防御体系，创新公共服务领域网络安全防护体系建设，为网络安全服务的创新发展提供新思路和创新实践经验。

5.1 稳固网络安全防护，全面推进智慧城市建设

通过构建多层次的防御机制，实现对网络攻击的及时发现、快速响应和有效处置，确保图书馆信息系统的稳定运行，提升了公共图书馆的网络安全防护水平，有效应对日益复杂多变的网络威胁，为智慧城市建设提供稳固、健全的网络安全体系。

5.2 增强公共服务数据安全，保障重要信息安全性

以数据安全、备份、保护为基础，确保公共图书馆读者服务的连续性和稳定性。网络安全问题往往会导致图书馆信息系统的瘫痪或服务中断，严重影响读者体验。通过纵深防御体系的建设，可以有效降低网络安全事件的发生概率，确保读者服务的顺畅进行，为公共服务提供稳定、健康的数据管理环境，保障重要数据、个人信息等不受侵害。

5.3 推进公共场馆网络安全创新环境搭建

在数字化时代，公共图书馆需要不断提升自身的信息化水平以更好地满足读者的多元化需求。网络安全纵深防御体系建设为图书馆的数字化转型提供了坚实的技术支撑和安全保障，有助于推动图书馆在创新发展中不断前行。该体系为其他公共服务提供了可借鉴的经验和模式。公共图书馆作为文化机构的重要组成部分，网络安全防护实践具有一定的示范和引领作用。通过分享和推广“1+4”网络安全纵深防御体系的成功经验，可以带动其他公共场馆加强网络安全建设，共同提升整个文化行业的网络安全水平。

随着网络安全威胁的演变和升级，需要不断研究和探索新的安全防护技术和手段。通过实践“1+4”网络安全纵深防御体系，可以推动网络安全技术的创新和应用，为网络安全领域的发展注入新的活力和动力。

参考文献：

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[4] 于语和，周欢.数字时代图书馆法治建设高质量发展的五维审思[J].图书馆，2024（3）：97-105，111.

[5] 刘少芳.网络安全视角下加拿大图书馆研究数据管理的启示[J].河南图书馆学刊，2023（11）：94-97.

[6] 周杰.边缘计算环境下智慧图书馆边缘安全研究[J].新世纪图书馆，2023（9）：46-54.

[7] 魏静.公共图书馆网络安全建设：保护资源、保障服务[J].大众文艺，2023（16）：68-70.

[8] 孙丽敏.图书馆读者数据泄露及其防范机制摭谈[J].河南图书馆学刊，2023（8）：120-122.

[9] 常建.“互联网+”背景下智慧图书馆建设探析[J].河南图书馆学刊，2023（7）：125-127.

[10] 杨晓菲，孔悦凡，孙继莆.智慧图书馆区块链安全框架模型设计与分析[J].农业图书情报学报，2023（4）：79-89.