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引言
在云计算、大数据与物联网等新兴技术快速发展的背景下，城市轨道交通系统正加速迈向数字化转型阶段。作为智慧城轨的核心支撑平台，城轨云平台通过整合计算、存储和网络资源，实现资源的集中调度与弹性分配，大幅提升资源利用效率，降低建设和运维成本。然而，随着传统封闭式架构向开放化云环境演进，系统的网络安全风险也随之上升。
城轨云平台的安全性直接关系到公共交通运行秩序与公众出行安全。一旦遭受网络攻击，可能引发列车停运、乘客信息外泄甚至严重安全事故。因此，构建可靠、高效的网络安全防护体系已成为当前城市轨道交通领域的重要课题。
该平台属于高度集成的信息系统，承载信号系统、综合监控系统、自动售检票系统、乘客信息系统及视频监视系统等多个关键业务模块。这些系统在云端融合共享，虽提升了运营协同效率，但也打破了原有的物理隔离边界，导致安全威胁更易在内部扩散。近年来，针对关键基础设施的网络攻击频发，城轨系统作为城市生命线工程，其安全防护压力持续加大。依据《网络安全法》要求，运营单位必须落实等级保护制度，履行网络安全主体责任。
本文将系统剖析城轨云平台面临的主要安全挑战，深入探讨核心防护技术，并结合实际应用案例，提出一套适用于城轨云环境的综合性网络安全解决方案，为平台的安全规划、建设与运维提供理论支持与实践参考，助力我国智慧城轨健康有序发展。
城轨云平台网络安全概述
2.1 城轨云平台的概念与架构
城轨云平台是基于云计算技术构建的一体化信息基础设施，用于支撑城市轨道交通各类业务系统的稳定运行。它借助虚拟化手段对服务器、存储和网络等物理资源进行池化管理，按需供给各业务系统使用，实现了资源的统一调度和服务标准化。
从整体架构来看，城轨云平台通常采用分层设计模式，包含基础设施层、平台服务层和应用层三个层级。其中，基础设施层由各类硬件设备构成，提供基础算力与连接能力；平台层集成中间件、数据库及开发工具，支撑上层应用的敏捷部署；应用层则运行各专业子系统，如信号控制、票务管理、乘客信息服务等。
在部署结构上，普遍采用“中心云+边缘节点”的两层扁平化架构。中心云负责全线网的数据汇聚、策略管理和统一调度，而分布在各车站的边缘节点则承担本地实时数据处理与控制任务。两者通过地铁专用骨干传输网实现互联互通。这种架构兼顾了集中管控与现场响应的需求，提升了系统灵活性与可靠性。
值得注意的是，当前多数城轨云平台处于混合运行状态——部分系统已完成云化迁移，另一些仍保留传统独立部署模式。这种异构共存的局面增加了网络拓扑复杂度，也给安全管理带来了更大挑战。
2.2 城轨云平台面临的网络安全威胁与挑战
作为一个典型的信息物理融合系统，城轨云平台面临来自多个维度的安全威胁，主要包括以下几方面：
网络边界安全风险：随着云化推进，平台边界显著增多，包括中心云与边缘节点之间、云平台与外部互联系统的接口、不同安全域之间的交界处等。边界的扩展意味着攻击面扩大，攻击者可利用的入口点也随之增加。特别是工业控制系统与云平台之间的交互环节，常成为重点渗透目标。研究显示，综合监控系统在网络通信中易遭遇三类异常控制指令攻击：未经授权的操作指令、违反规程的越权指令以及干扰正常流程的恶意指令，这些都可能导致系统失控或服务中断。
数据安全风险：城轨云平台集中处理大量敏感信息，涵盖列车运行参数、乘客身份资料、支付交易记录等。这些数据在采集、传输、存储和使用过程中存在泄露、篡改或损毁的风险。尤其是在跨系统数据交换场景下，若缺乏细粒度访问控制与加密机制，极易造成隐私暴露或核心资产流失。统计表明，超过60%的城轨网络安全事件与数据安全问题相关，保障数据的机密性、完整性与可用性已成为防护工作的重中之重。
云内安全风险：虚拟化技术作为云平台的基础，同时也引入了新的安全隐患。例如，虚拟机之间的横向移动攻击、虚拟网络逃逸、资源争抢等问题，传统防火墙难以有效识别与阻断。此外，由于多租户共享底层资源，若隔离机制不健全，一个系统的漏洞可能迅速波及其它业务系统，形成连锁反应。
供应链安全风险：城轨云涉及众多软硬件供应商，涵盖服务器、操作系统、数据库、中间件及专用应用系统。任何一个环节被植入后门或恶意代码，均可能对整个系统造成毁灭性影响。在全球化背景下，关键技术受制于人带来的安全隐患日益突出，“自主可控”已成为基本底线。推动从芯片到软件的全栈国产化替代，是提升供应链安全水平的根本路径。
城轨云平台网络安全关键技术
3.1 动态信任管理技术
面对城轨云平台复杂的运行环境与多样化威胁形态，传统的静态防御机制已难以满足动态变化的安全需求。在此背景下，动态信任管理技术应运而生。该技术不再依赖固定的访问规则，而是基于持续的身份验证、行为分析与风险评估，动态调整访问权限与信任等级。
通过对用户、设备、应用程序的行为建模，系统能够实时识别异常活动并及时响应。例如，在访问关键控制系统时，不仅需要身份认证，还需结合上下文信息（如时间、位置、操作频率）进行综合判断。一旦发现偏离正常模式的行为，立即触发降权或阻断机制，从而有效防范内部滥用与外部伪装攻击。
该技术特别适用于多租户、跨域协作的云环境，有助于打破“默认可信”的旧有模式，建立“永不信任、始终验证”的新型安全范式。
3.2 纵深防御体系
为应对多层次攻击路径，城轨云平台需构建覆盖全生命周期的纵深防御体系。该体系强调“层层设防、逐级拦截”，在物理层、网络层、主机层、应用层及数据层分别部署相应的防护措施，确保即使某一层被突破，其他层级仍能有效遏制威胁蔓延。
具体而言，包括在网络边界部署下一代防火墙与入侵检测系统，在虚拟化层实施微隔离策略，在主机端安装终端防护软件，在应用层加强代码审计与漏洞修复，在数据层推行加密存储与脱敏处理。同时，结合威胁情报共享机制，提升整体主动防御能力。
纵深防御并非简单堆叠安全产品，而是通过策略联动与自动化响应，形成有机协同的防护网络，显著增强系统的抗攻击韧性。
3.3 统一安全管理中心
针对城轨云平台系统繁杂、管理分散的问题，建设统一安全管理中心至关重要。该中心作为整个网络安全体系的“大脑”，集成了日志审计、态势感知、告警分析、策略下发等功能模块，实现对全网安全事件的集中监控与智能研判。
通过采集来自网络设备、安全设备、服务器、数据库等各类组件的日志信息，利用大数据分析技术进行关联挖掘，可快速定位异常行为源头，预测潜在风险趋势。同时支持可视化展示安全态势，辅助管理人员做出科学决策。
统一安全管理中心还具备自动化响应能力，可在检测到高危事件时自动执行封禁IP、隔离主机、切换备用链路等应急动作，极大缩短响应时间，提升处置效率。
3.4 数据安全保护技术
鉴于数据在城轨云中的核心地位，必须采用全方位的数据安全保护技术。这包括但不限于：对静态数据实施强加密存储，对传输过程启用SSL/TLS等加密协议，对敏感字段进行脱敏处理，以及建立严格的数据访问控制策略。
同时引入数据分类分级管理制度，根据不同类型数据的重要程度设定差异化的防护等级。对于涉及乘客隐私或行车安全的关键数据，实行最小权限原则和双因素认证机制，防止未授权访问。
此外，还可部署数据水印、数字签名与区块链存证等技术，确保数据来源可追溯、内容不可篡改，全面提升数据生命周期的安全保障能力。
典型案例分析
4.1 绍兴地铁网络安全整体防护项目
绍兴地铁在建设初期即同步规划网络安全体系，围绕城轨云平台构建了以“零信任+纵深防御”为核心的整体防护架构。项目采用微隔离技术实现虚拟机间的细粒度访问控制，部署统一安全管理平台实现全网日志归集与威胁分析，并引入动态身份认证机制强化用户访问安全性。
特别是在综合监控系统与云平台交互区域，设置了专用安全网关，对所有控制指令进行合法性校验与行为审计，有效抵御异常指令注入风险。该项目建成后，成功通过等级保护三级测评，成为区域性智慧地铁安全建设的标杆案例。
[此处为图片1]4.2 金义东城际网络安全整体防护项目
金义东城际铁路项目面对线路长、站点多、系统异构等特点，提出了“区域自治+中心协同”的分布式安全架构。在每个主要站点部署边缘安全节点，具备本地化威胁检测与响应能力；同时由中心云平台统一制定安全策略并下发更新，确保全局一致性。
项目重点加强了数据流转过程中的加密与审计机制，尤其在自动售检票系统与清分中心之间建立了端到端加密通道，保障交易数据安全。此外，全面推动国产密码算法应用，提升密码体系自主可控水平。该方案在保障高效运营的同时，显著增强了整体抗攻击能力。
[此处为图片2]未来发展趋势
展望未来，城轨云平台网络安全将朝着智能化、主动化、一体化方向加速演进。人工智能与机器学习技术将在威胁检测、行为预测与自动响应中发挥更大作用，实现从“被动防御”向“主动免疫”的转变。
零信任架构将进一步普及，逐步取代传统边界防护理念，推动身份为中心的安全模型落地。同时，随着5G、边缘计算等新技术的应用，安全能力将向边缘侧延伸，形成云-边-端协同的立体防护体系。
另外，合规性要求将持续趋严，等级保护、数据安全法、关键信息基础设施保护条例等法规将驱动安全投入加大。国产化替代进程也将加快，从底层芯片到上层应用全面构建自主可控的技术生态。
最终，城轨网络安全将不再局限于单一技术或产品，而是演化为涵盖技术、管理、流程、人员在内的综合性治理体系，支撑智慧城轨可持续发展。
结论
城轨云平台作为智慧城轨的核心载体，在提升运营效率的同时，也带来了前所未有的网络安全挑战。面对复杂的内外部威胁，必须摒弃单一防护思路，转而构建集动态信任管理、纵深防御、统一管控与数据保护于一体的综合安全体系。
通过分析绍兴地铁与金义东城际的实际案例可以看出，科学的顶层设计与先进的技术手段相结合，能够有效提升城轨云平台的整体安全防护能力。未来，随着新技术不断融入，网络安全体系将持续进化，向着更高层次的智能化、自主化与协同化迈进。
唯有坚持安全与发展并重，才能真正保障城市轨道交通系统的稳定运行，为公众提供更加安全、便捷、高效的出行服务。
随着网络攻击手段日益复杂，传统的静态安全策略已难以满足当前的安全防护需求。在此背景下，动态信任管理作为一种新兴的安全范式应运而生。
该方法通过持续监控和评估系统中各类实体的行为表现，实现对访问权限的动态调整，推动安全理念从“一次认证”向“持续评估”的转变。其核心流程包含四个关键环节：异常行为识别、信任评估、信任更新以及基于信任值的动态访问控制。
在城轨云平台环境中，异常行为识别主要依托对网络拓扑结构与系统日志的深度分析，用于发现未经授权或干扰正常运行的控制指令；信任评估则根据行为数据量化实体的信任等级；信任值会随着实体行为的变化实时更新；最终，系统依据当前信任级别实施精细化的访问控制策略，确保权限分配的准确性和安全性。
实际应用表明，动态信任管理在应对内部威胁方面具有显著优势，能够有效防止合法凭证被滥用，并遏制攻击者在网络中的横向渗透。相比传统静态访问机制，该方法可将异常行为检测率提升约30%，响应时间缩短约50%，尤其适用于城轨云这类边界模糊、接入实体众多的复杂场景。
[此处为图片1]
3.2 深度防御体系架构
纵深防御是保障城轨云平台安全的核心战略，强调在多个层级部署协同联动的安全措施，形成梯次化、立体化的防护格局。即使某一防线被突破，其余层次仍能提供有效保护，从而大幅提升攻击者的入侵成本与技术难度。
该体系通常涵盖以下四个层面：
网络安全域划分
根据业务系统的功能属性、实时性要求、重要程度及其对列车运行的影响，将整个云平台划分为若干独立的安全区域。典型区域包括：地面安全域、运维安全域、TCMS安全域（列车控制与监视系统）、PIS网络安全域（乘客信息系统）及地面安全管理中心等。各区域内部实行统一安全管理策略，区域之间通过边界防护设备进行隔离，防止风险跨区扩散。
三重防护机制
依托安全管理中心的支持，构建覆盖计算环境、区域边界和通信网络的三层防护体系：
- 计算环境安全：聚焦服务器、终端等核心设备的安全保障，采用身份鉴别、安全审计、入侵防范等技术，确保系统运行可靠。
- 区域边界安全：强化不同安全区域之间的访问控制，利用边界防火墙、入侵检测、访问控制列表等手段，阻止非法跨域访问。
- 通信网络安全：保障数据传输过程的完整性与机密性，通过优化网络架构、启用加密传输协议等方式，防范窃听与篡改。
| 安全层面 | 第一级要求 | 第二级要求 | 第三级要求 |
|---|---|---|---|
| 安全物理环境 | 物理位置、物理访问控制、防盗窃防破坏 | 增加电磁防护、电力供应等 | 进一步加强物理安全控制 |
| 安全通信网络 | 网络架构、通信传输 | 增加通信传输完整性、保密性 | 增加通信传输抗抵赖性 |
| 安全区域边界 | 边界防护、接入控制 | 增加入侵防范、恶意代码防范 | 增加安全审计、边界完整性 |
| 安全计算环境 | 身份鉴别、安全审计 | 增加访问控制、入侵防范 | 增加数据完整性、数据机密性 |
云网一体化防护
针对城轨云平台采用的中心云与站段边缘节点构成的两层扁平化架构，需建立融合网络与云计算环境的一体化安全防护体系。通过在网络侧部署防火墙、入侵防御系统、流量威胁检测探针等设备，并结合云内安全组策略、微隔离技术，实现从网络传输到云端处理的端到端安全保障。
主动防御能力构建
面对高级持续性威胁等新型攻击模式，传统“被动修补”式防御已显不足。因此，必须构建集资产发现、监测预警、态势感知、攻防对抗、应急响应与协同处置于一体的主动防御平台，推动安全体系由“分散独立、被动防护”向“联防联控、主动出击”转型。此类技术可预测潜在攻击路径，提前布防，显著增强整体防御韧性。
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3.3 统一安全管理中心建设
城轨云平台涉及大量异构安全产品与工具，如何实现集中管控与协同联动成为安全管理的关键挑战。统一安全管理中心通过汇聚并分析来自各类设备的安全日志与事件信息，提供全局视角下的安全态势洞察，支撑风险的“及时发现、快速响应、有效处置”闭环管理。
其主要功能模块包括：
安全态势感知
运用大数据分析技术，对多源异构数据进行关联挖掘，构建全路网统一的网络安全“态势一张图”。借助可视化手段呈现资产脆弱性分布、威胁热点与攻击链条，辅助决策制定。实践显示，铁路系统中此类系统可在已知攻击发生后3分钟内完成预警，策略下发不超过5分钟，整体事件响应效率提升达80%。
安全策略统一管理
支持按设备层级部署与权限分级配置，实现在统一平台上对所有网络安全设备的策略制定、下发与更新操作，避免因策略冲突导致的安全盲区，显著提高管理效率与策略一致性。
安全运维审计
集成综合运维审计系统、数据库审计工具等，全面记录和分析运维人员的操作行为，确保所有动作“可追溯、可审查”。一旦发生安全事件，可通过审计日志迅速定位问题源头，还原攻击路径，为事后追责与整改提供依据。
3.4 数据安全保护机制
数据作为城轨云平台最核心的资产，其安全性直接关系到运营稳定与乘客信息安全。为此，必须建立覆盖数据全生命周期的保护体系，涵盖数据采集、存储、传输、使用与销毁等各个环节。
通过实施数据分类分级、访问控制、加密存储、脱敏处理、完整性校验等技术手段，结合动态信任评估结果进行细粒度权限控制，确保敏感数据不被未授权访问或泄露，全面提升数据安全保障能力。
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在城轨云平台的建设与运营过程中，数据安全保护贯穿于数据的采集、传输、存储、使用、共享以及销毁等全生命周期环节。为实现全面防护，主要从以下几个方面开展工作：
数据分类分级
依据《轨道交通数据安全要求》标准-7，对城市轨道交通所产生的各类数据进行科学分类与安全等级划分。通过明确不同数据的价值属性和敏感程度，制定差异化保护策略。该措施是构建整体数据安全体系的基础，有助于在保障数据安全的同时提升数据使用效率，达成安全性与可用性的平衡。
数据加密与脱敏
针对静态存储和动态传输过程中的数据，采用先进的加密技术，确保即使发生数据泄露，攻击者也无法获取有效信息。对于测试、开发等非生产环境所使用的数据，则应用数据脱敏技术处理，隐藏个人身份、账户等敏感字段，在不影响业务功能的前提下防止隐私外泄。
数据访问控制
遵循“最小权限原则”，严格限定用户对数据资源的访问范围。结合身份认证、权限授权及操作审计机制，建立完整的访问控制闭环体系，防范越权访问、非法调用或内部滥用等风险，提升数据操作的可追溯性与可控性。
数据备份与恢复
建立健全的数据备份与灾难恢复机制，确保在遭遇硬件故障、人为误操作或网络攻击导致数据丢失时能够快速还原。在城轨云架构下，通常采用存储双活、数据库双活等高可用技术-8，实现数据的实时同步与无缝切换，最大限度保障关键业务的连续运行能力。
4 典型案例分析
4.1 绍兴地铁网络安全整体防护项目
绍兴地铁网络安全项目是国内首个覆盖全部核心弱电系统的城市轨道交通网络安全统一管理平台-9。该项目打造了具有行业特色的网络安全态势感知系统，实现了对信号系统、综合监控系统、自动售检票系统及乘客信息系统等关键业务的一体化安全防护。
统一安全管理中心：通过建设集中的安全管理平台，整合全线网的安全设备、策略配置与事件日志，支持管理员在一个界面中全面掌握网络安全状态，及时发现并响应潜在威胁，显著提升了安全运维效率。
分区分域防护：根据各系统的业务特性与安全需求，将网络划分为多个独立区域，包括云平台防护区、信号系统防护区、综合运行管理平台系统防护区、清分及多线路中心系统防护区等-9。各区域之间通过防火墙、网闸等隔离设备进行逻辑或物理分割，有效遏制安全风险横向蔓延。
国产化基础平台：项目采用银河麒麟操作系统等国产软硬件平台-9，实现了从底层芯片、操作系统到数据库的全栈自主可控，大幅降低供应链安全隐患，为后续城轨云平台的国产化建设提供了实践样板。
绍兴地铁项目的成功落地，为其他城市轨道交通项目在全域统一安全管理、技术路线国产化等方面提供了可复制、可推广的经验模式。
[此处为图片1]4.2 金义东城际网络安全整体防护项目
金义东市域轨道交通项目是国内首个面向市域铁路场景的网络安全整体防护工程-9。其安全方案紧密结合市域轨道运行特点，具备较强的创新性和示范价值。
扁平化架构安全防护：针对城轨云“中心云+边缘节点”的两层扁平化架构-2，设计了匹配的安全防护机制。在中心云部署统一安全管理中心，在各站段边缘节点配置轻量级安全代理，实现全域安全态势的集中监控与策略统一下发，兼顾了管理一致性与边缘计算性能限制。
云平台安全资源池：构建共享式安全资源池，集成防火墙、入侵检测、漏洞扫描等多种安全能力。云上租户可根据实际需要按需调用相应服务，提升资源利用率，减少重复投资，降低整体安全建设成本。
实战化攻防演练：建立了基于真实场景的网络安全攻防演习体系，并配套建设应急指挥平台。可通过仿真模拟业务系统，开展由点到面、动静结合的安全测试与验证-10。定期组织攻防对抗演练，持续优化防御策略，增强系统的实际应对能力。
金义东项目的实施验证了城轨云网络安全整体解决方案在市域轨道交通环境下的适用性，为同类线路的安全体系建设提供了重要参考依据。
[此处为图片2]5 未来发展趋势
自主可控技术的全面应用
随着国家对关键信息基础设施安全监管力度加大，“自主可控”已成为城轨云平台发展的必然方向。从芯片、操作系统、中间件到数据库和应用软件，全产业链的国产化替代进程正在加速推进-9。这不仅关乎企业级信息安全，更涉及国家层面的战略安全，唯有掌握核心技术，才能真正实现城轨系统的长期稳定与安全可靠。
主动防御体系的普及深化
以动态信任评估、行为分析和态势感知为核心的主动防御体系将逐步成为城轨云平台的标准安全配置-10。借助人工智能与大数据分析技术，系统可实现对异常行为的智能识别、安全威胁的提前预警以及攻击路径的自动阻断，推动网络安全由传统的静态防御向智能化、动态化的主动防控转型。尤其在应对高级持续性威胁（APT）等复杂攻击时，主动防御展现出更高的检测精度与响应速度。
标准体系的不断完善
随着《城市轨道交通车载网络信息安全技术要求》-3、《轨道交通数据安全要求》-7等行业标准的陆续发布与落地实施，城轨云平台网络安全的标准化框架日趋健全。统一的技术规范有助于指导各地项目建设，避免各自为政，提升整体防护水平，促进产业规范化、协同化发展。
零信任架构的落地实践
传统边界防护模式已难以适应云环境下的复杂访问场景。未来，零信任架构将在城轨云平台中加快推广应用。通过“永不信任、始终验证”的原则，对每一次访问请求进行身份确认、设备合规性检查和最小权限授予，实现精细化访问控制，全面提升系统的内生安全能力。
城轨云平台作为智慧城轨的关键基础设施，其网络安全直接关系到城市运行秩序与公众出行安全。本文系统探讨了当前城轨云平台面临的安全威胁与挑战，并深入分析了动态信任管理、纵深防御体系、统一安全管理中心以及数据安全保护等核心技术。结合绍兴地铁、金义东城际铁路等实际案例，构建了一套适用于城轨云环境的网络安全防护框架。
研究指出，城轨云平台的网络安全建设应遵循“系统自保、平台统保、边界防护、等保达标、安全确保”的总体思路，坚持统筹规划、分步实施的原则。通过建设集资产管理、监测预警、态势感知和响应处置于一体的安全防护平台，实现对安全风险的全面管控。
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借助统一安全管理中心，可实现安全资源的集中化管理与跨系统协同联动，提升整体安全运营效率；通过引入动态信任管理机制，推动安全策略从静态设防向持续评估与自适应调整转变；依托纵深防御体系，建立覆盖网络、主机、应用、数据等多个层级的多维防护结构；同时强化数据安全保护措施，确保城轨关键数据的机密性、完整性与可用性。
零信任架构以“从不信任，始终验证”为核心理念，采用微隔离、身份认证与访问控制、动态权限管理等技术手段，在城轨云环境中构建无边界但处处可控的身份验证机制。该架构有效应对了传统网络边界模糊化及内部威胁上升的问题，未来将在轨道交通领域获得更广泛的应用实践。
[此处为图片2]
随着DevSecOps理念的不断推广，安全正逐步深度融入城轨云平台的全生命周期管理之中。从系统设计、开发编码、部署上线到后期运维，各阶段均纳入安全考量。通过实施“安全左移”，在早期设计环节即识别并规避潜在风险，显著降低后续整改成本，提升开发效率与安全保障水平，真正实现安全与效率的协同发展。
展望未来，随着自主可控技术、主动防御机制以及零信任模型的持续演进与落地，城轨云平台的网络安全体系将更加健全。网络安全建设是一项长期且复杂的系统工程，需持续投入资源、优化机制，方能有效抵御日益复杂多变的网络威胁，为城市轨道交通的数字化转型提供坚实可靠的安全支撑。
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