安全架构威胁与措施

摘要

        2021年4月，我有幸参与了某保险公司的“优车险”项目的建设开发工作，该系统以车险报价、车险投保和报案理赔为核心功能，同时实现了年检代办、道路救援、一键挪车等增值服务功能。在本项目中，我被安排担任架构师一职，负责系统需求分析和架构设计工作，以及关键业务模块的设计和编码工作。

        本文以系统安全架构的应用为论述主题，首先介绍了互联网应用所面临的主要威胁，包括网络攻击、数据泄漏、身份冒用、内部违规操作等，并说明了每种威胁可能会对系统造成的具体危害。然后结合笔者自身的实践，重点从访问控制、数据加密、安全审计、漏洞管理四个方面出发，详细阐述了如何通过这几种措施保证车险系统的安全，以及取得的效果。项目历时6个多月的开发与迭代，成功上线，至今一直平稳运行。

正文

        2018年前后新能源汽车市场在国内快速扩张，这一现象导致燃油车的价格大幅度下降，在电车“出新”和燃油车“减价”的双重刺激下，国内汽车销售量出现了大幅度的增长。按照买车必购险的政策，车险的投保量随之快速增长，这为车险行业带来了前所未有的发展机遇。在上述行业背景下，我所在的保险公司为了提升自身车险交易平台的服务质量，于2021年4月，提出了"优车险"的项目计划，该系统主要实现了车险报价、车险购买、报案理赔三个核心功能，本质上是一个车险电商平台。为了给客户带来更好的服务体验进而增加客户粘性，该系统还提供了诸如年检代办、道路救援、一键挪车、电车充电等一系列增值服务功能。我有幸以架构师的身份参与并主导了本系统的开发建设工作，负责系统的需求分析和架构设计，项目初期。我们对系统的应用场景和运行环境做了深入的调研，考虑到该系统承载着大量的业务数据与客户隐私信息，且处于开放的网络环境中，面临着层出不穷的安全挑战，我们决定制定科学有效的安全架构策略，保证系统安全。

        为了更好地应对系统运行过程中所面临的各种安全威胁，在启动系统设计工作前，我们针对系统的运行环境以及可能面临的威胁开展了充分调研，重点剖析每种安全威胁产生的条件以及危害，并将关键理论要点进行了整理。

        1、网络攻击。互联网的开放性使车险系统面临多种网络攻击。黑客可能通过端口扫描找系统薄弱点入侵，窃取敏感信息或篡改业务数据。分布式拒绝服务（DDoS）攻击可致系统瘫痪，让正常业务无法开展，给保险公司带来经济损失和声誉影响。

        2、数据泄露。车险系统存储大量客户信息，如个人身份、车辆、保险合同信息等。这些数据一旦泄露，会侵犯客户隐私，还可能被不法分子用于诈骗。数据泄露途径可能是外部黑客攻击，也可能是内部人员不当操作或恶意行为。

        3、身份冒用。车险业务涉及众多用户身份认证和授权操作。若身份验证机制不完善，不法分子可能冒用他人身份投保、理赔，骗取保险金，损害保险公司和其他客户利益。比如通过窃取账号密码或利用验证漏洞获取系统访问权限。

        4、内部违规操作。保险公司内部员工若缺乏安全意识或为私利，可能违规操作。像未经授权访问客户敏感信息，篡改业务数据谋利，或泄露内部数据给外部人员。内部人员熟悉系统架构和业务流程，其违规操作危害更大。

        上述所整理的关于系统运行过程中可能遇到的安全威胁，在理论层面上为车险系统的安全体系建设提供了有力的参考。而在实际项目开发中，如何将理论应用于实际项目成为关键衔接环节。为此，我们对车险系统的业务功能场景进行了深入分析，发现车险系统作为面向大众车主的车险电商平台，构建完善的安全防护体系势在必行。下文将重点从访问控制、数据加密、安全审计、漏洞管理四个方面出发，详细阐述了如何通过这几种措施保证车险系统的安全，以及取得的效果。

        一、访问控制

        访问控制是保障车险系统安全的基础防线，它决定了谁能够访问系统以及可以进行何种操作，主要要通过认证和鉴权两种措施实现。在系统建设过程中，为了抵御身份冒用和非法访问等安全威胁，我们构建了一套严谨的多层次身份认证体系。该体系融合了用户名 / 密码、短信验证码以及人脸识别等多种方式，并能根据不同业务场景的风险程度进行合理配置。例如，客户申请高额车险理赔时，系统会启动严格的身份确认流程，依次进行用户名密码验证、短信验证码验证以及人脸识别验证，大幅提高了操作的安全性和真实性。同时，我们采用基于角色的访问控制（RBAC）模型将系统用户细分为客户、代理人、核保员、理赔员等不同角色，针对每个角色精准分配相应的操作权限。只有经过授权的用户才能访问特定功能和数据，从根本上杜绝了越权访问的现象。实施该措施后，系统功能和数据被非法访问的情况几乎没有出现，有力地保障了系统访问的安全性，确保了各项业务操作的合规性与真实性。

        二、数据加密

        车险系统存储和传输着大量敏感信息，一旦数据泄露，后果不堪设想。因此，为有效应对数据泄露威胁，我们从数据传输和存储两个关键环节着手。在数据传输环节，加密是确保数据在网络中安全流转的关键。我们全面采用 SSL/TLS 协议对网络通信进行加密处理，无论是客户与系统之间的交互数据，还是系统内部各模块之间的数据传输，都在加密通道中安全进行，有效防止了数据在传输过程中被窃取、篡改或监听。在数据存储方面，针对客户身份证号码、银行卡号、保险合同关键信息等敏感数据，运用对称加密算法进行加密后存储于数据库，只有授权用户凭借特定密钥才能解密查看，保证数据存储的安全性。自从实施数据加密措施以来，系统从未发生过任何数据泄露事件，客户信息得到了严密保护，极大地维护了客户的信任和公司的良好声誉，为公司业务的持续健康发展奠定了坚实基础。

        三、安全审计

        为了做到操作留痕，我们精心搭建了一套完善的安全审计系统，对系统中的用户登录、业务操作、数据访问等各类操作进行全面且细致的记录。审计日志详细记载了操作时间、操作用户、操作内容以及操作前后数据的变化情况等关键信息，为后续安全问题的追溯和分析提供了有力依据。通过定期运用专业的数据分析工具对审计日志进行深入分析，并设置科学合理的预警规则，能够及时准确地察觉异常操作行为。例如，当某个用户在短时间内频繁登录失败，或者出现不符合正常业务逻辑的操作时，系统会立即自动发出警报，提示管理员进行处理。这一机制对内部违规操作形成了强大的威慑力，系统中的异常操作行为从原来每月平均数起大幅减少到几乎可以忽略不计，显著提升了系统的安全性和合规性水平。

        四、漏洞管理

        系统漏洞犹如隐藏在暗处的定时炸弹，随时可能被不法分子利用，引发网络攻击、数据泄露等严重安全事故。为此我们建立了专业的漏洞扫描机制，定期聘请专业的安全团队，使用先进的专业工具对系统进行全面、深入的扫描，及时发现操作系统、应用程序、数据库等各个层面存在的安全漏洞。对于发现的漏洞，迅速组织公司内部的技术专家和安全工程师进行评估，依据漏洞的严重程度和影响范围制定详细、周全的修复计划，明确修复时间节点和责任人。在漏洞修复完成后，再次进行严格的扫描和测试，确保漏洞已成功修复且未引入新的安全隐患。通过这一机制的有效运行，及时排除了系统中的大量安全隐患。系统因漏洞导致的故障从之前每月可能出现的一两次大幅减少到长时间未出现，极大地提升了系统的稳定性和抗攻击能力，有力保障了车险业务的持续稳定运行，为公司节省了大量因系统故障可能带来的经济损失。

        该系统开发耗时6个月时间，于2021年10月完成首个版本的全面上线，至今已在升级维护中稳定运行3年多的时间。截止目前，系统内在保的车辆涉及营运类、非营运类的客车、货车、私家车总共200多万辆，每年大概创造50多亿的保费总收入，为公司带来了不小的经济收益。

        在车险系统的开发过程中，安全架构设计是至关重要的一环。通过对系统面临的安全威胁进行深入分析，并采取针对性的安全措施，如访问控制、数据加密、安全审计、漏洞管理等，有效地保障了系统的安全性和稳定性。在未来的系统开发和维护过程中，还需要持续关注新的安全威胁和技术发展，不断优化和完善安全架构设计，以适应日益复杂的网络安全环境，为公司车险行业的信息化发展保驾护航。