国防机构如何使用数据二极管？
在必须严格实施域隔离并采用高保障级别安全控制的国防环境中，数据二极管发挥着至关重要的作用。国防网络通常需要跨越多个保密等级、任务系统和运行环境进行运作。这些条件要求实现安全的跨域数据传输，同时避免引入双向风险。
数据二极管可强制实现物理层上的单向数据流。它仅允许数据在网络之间单向传输，从而杜绝了通过该连接进行远程命令注入、横向移动或数据外泄的可能性。
在美国国防部（DoD）范围内，部署数据二极管旨在：
- 在不同保密级别之间实现安全的信息共享
- 保护运营技术（OT）和工业控制系统（ICS）
- 汇总网络防御行动的日志和遥测数据
- 支持与高威胁网络（HTN）建立安全连接，包括公共互联网
- 在不暴露关键任务系统的情况下，监控远程和mobile
以下各节总结了关键用例，并说明了不同业务部门如何应用数据二极管，在严格执行域隔离的同时保持任务连续性。
数据二极管如何实现Secure 共享？
在国防部（DoD）中，跨保密级别Secure 共享是数据二极管的主要应用之一。此类环境通常要求在“高”（保密）和“低”（非保密或保密级别较低）域之间进行受控的数据传输，同时不建立回传路径。
1. 情报共享（由上而下）
如何在不暴露敏感网络的情况下共享机密情报？
数据二极管能够将经批准的情报产品从保密环境传输至作战网络或保密级别较低的网络，同时物理上阻止任何入站通信。
常见的例子包括：
- 《战地》战况感知更新
- 与联军伙伴共享的情报报告
- 不同保密级别之间的跨保密区情报流动
由于二极管在硬件层面上强制实现单向数据流，攻击者无法利用该连接回溯至机密域。
2. 战术数据采集（由低到高）
如何将非机密数据安全地导入机密指挥系统？
在许多任务中，机密系统必须采集外部数据，例如：
- 天气资讯
- OSINT（开源情报）
- 无人机视频直播
数据二极管允许这种“由低至高”的数据流，同时确保机密数据不会回流至源网络。这种物理单向架构消除了反向通信的风险。
基础设施与系统监控：数据二极管如何保护分布式和关键任务系统？
无论连接到企业 IT 网络还是外部环境，国防环境中的基础设施和任务系统都必须保持正常运行。数据二极管有助于实现严格的隔离，同时仍能确保可视性并支持集中监控。
1. 远程系统监控
如何在不让地理上分散的资产面临远程控制风险的情况下对其进行监控？
数据二极管支持远程或分布式资产向集中式监控系统进行单向状态报告。该架构支持：
- 船舶进港监控
- 远程基站基础设施可视化
- 地理上分散的战术网络
通过强制实施单向数据流，被监控系统可以向外发送遥测数据、日志或健康指标，但任何命令或恶意有效载荷都无法通过同一连接发回。
2. 操作时间与ICS监控
如何在不暴露控制系统的情况下对国防基础设施进行监控？
OT 环境（包括 ICS）负责管理以下关键基础设施：
- 发电与输配电
- 水处理系统
- 基地设施管理
行业框架和安全标准将硬件强制实施的单向网关（包括数据二极管）视为保护此类环境的强有力架构方案。
在此模型中：
- OT系统将监控数据发送至企业IT或SIEM（安全信息和事件管理）平台
- 禁止任何入站流量进入控制环境
这种方法既能实现持续监控，又能物理阻断入站网络威胁。
网络分段与网络防御行动
国防机构在多个军种、战区和作战领域中运行着相互连接的任务系统。数据二极管通过在敏感网络与可信度较低的环境之间强制实施基于硬件的单向数据传输，从而加强了网络分段。
1. HTN 连接
国防部系统如何在不引入双向风险的情况下连接到高威胁网络（HTNs）？
像公共互联网这样的高可信度网络（HTN）会使系统面临更高的安全威胁。而采用数据二极管：
- 任务系统可将所需的输出数据发送至HTN
- 任何入站流量、远程命令或恶意有效载荷均无法通过同一连接回传
这种架构降低了远程篡改的风险，并阻止了攻击者从面向互联网的网络向高安全域进行横向移动。
2. DCO 日志聚合
如何在不造成信息交叉污染的情况下，对多个保密网络进行集中监控？
DCO（防御性网络行动）团队依赖于SIEM系统等集中式监控平台，以检测和应对整个企业范围内的威胁。
数据二极管通过以下方式支持该模型：
- 聚合来自多个敏感网络的日志和事件数据
- 将这些遥测数据发送至一个集中的网络作战中心
- 物理上阻断任何通往源网络的通信路径
这种单向聚合模型在确保各域之间严格隔离的同时，实现了全企业的可视性。
3. 联盟与合作伙伴的数据共享
如何在保持领域边界的同时与联盟合作伙伴共享数据？
数据二极管用于在联盟边界之间传输经批准的数据集，同时确保数据流的单向性。
这种方法确保：
- 共享数据将按需传输至合作伙伴环境
- 外部系统无法建立通往受保护网络的回传通信路径
通过实施硬件级隔离，数据二极管支持在多国联合防务行动中实现安全的跨域数据传输。
数据二极管在各业务部门的应用
数据二极管部署于多个运营部门，旨在在确保任务数据流动的同时，实现域隔离。尽管各任务的具体情况各不相同，但其根本目标始终一致：在确保必要数据流动的同时，避免形成双向攻击面。
陆军：战术与情报行动
陆基作战单位部署数据二极管，在保持必要数据流的同时，保护战术系统、情报工作流程和基地基础设施。
战术情报采集
陆军部队接收非机密数据，例如：
- 公开情报
- 天气资讯
数据二极管将这些信息传输至机密指挥系统，同时防止信息回流至高威胁环境。
电子战（EW）与信号情报（SIGINT）
来自mobile 和战术传感器的信号遥测数据可传输至集中式处理系统。单向架构确保传感器和控制系统无法通过数据路径被远程访问或篡改。
基础设施保护
军事基地内关键基础设施系统的监控数据被传输至企业网络，同时物理上阻止了向控制环境的入站访问。
海上作业：船岸通信系统
海军环境采用数据二极管，在保护舰载系统的同时，确保与岸基环境进行必要的数据交换。
保护船载工业控制系统
运营数据，例如：
- 发电指标
- 推进系统状态
- 环境控制系统
可通过数据二极管传输给外部维护团队或供应商。
这种单向架构阻止了岸基网络访问船载控制系统或向其发出命令。
船舶至港口数据传输
自动化的单向传输既能减少操作摩擦，又能消除从岸基环境引入恶意软件的风险。
航空运行：维护与飞机系统
航空运营采用数据二极管来保护飞机系统、维护基础设施以及企业网络监控。
自动化物流与库存管理
在维护设施中，数据二极管将存储关键飞机零部件的现场工业自动售货机的库存水平传输至非机密供应商网络。这既实现了自动补货，又将高安全级别的维护系统与外部访问隔离。
机载平台遥测
飞机和无人系统通过单向通道将实时飞行遥测数据传输至地面控制站。该架构确保了飞行关键系统的隔离，并阻止了通过遥测通道进行的入站通信。
网络防御监控
关键任务网络的日志会被汇总到集中式的网络安全运营中心。数据二极管确保日志传输单向进行，从而在不引入受保护网络之间跨域连接的情况下，实现企业级监控。
在政府和国防领域，数据二极管与防火墙相比如何？
数据二极管通常部署在不容许发生故障且无法容忍双向风险的环境中。虽然防火墙仍是管理一般网络流量的常用手段，但它们依赖于软件规则和配置的完整性。相比之下，数据二极管则通过基于硬件的物理机制强制实现单向数据流。
政府环境Firewall 数据二极管与Firewall
| 特点 | 数据二极管 | Firewall |
|---|---|---|
| 安全执法 | 物理硬件隔离（光隔离或电隔离） | Software规则执行 |
| 数据流 | 严格单向 | 设计上支持双向通信 |
被攻破的风险 | 无法通过数据路径进行远程访问 | 容易出现配置错误、软件漏洞或规则绕过 |
| 管理模式 | 固定方向架构一旦部署 | 需要持续更新规则、进行监控和验证 |
| 主要用例 | 高安全性域隔离 | 通用网络流量控制 |
国防机构为何在高保障环境中使用数据二极管
必须防止远程篡改、横向移动和数据外泄的防御系统，依赖于硬件强制隔离。当要求是绝对的单向传输时，防火墙无法提供与物理强制单向架构同等的保障。
OPSWAT 解决方案与数据二极管
国防机构如何通过结合基于软件的控制措施和硬件强制隔离，实现高可信度的跨域安全？
OPSWAT跨域解决方案将模块化、软件驱动的安全强制执行功能（SEF）与硬件强制执行的单向网关相结合，旨在支持国防和关键基础设施环境中的安全跨域数据传输。
基于 MetaDefender™ 平台构建的跨域解决方案集成了：
- Metascan™Multiscanning 30 多种反恶意软件引擎
- Deep CDR™ 技术，支持 200 多种文件类型
- 基于仿真分析的Adaptive
- 漏洞评估与检测
- 主动式 DLP™
- MetaDefender Diode™ 和MetaDefender NetWall 安全网关
该架构支持：
- Secure 系统和软件进口安全
- 通过DLP驱动的发布控制，对从高到低的出口进行管控
- 可移除存储介质扫描工作流
- 跨分类层级的多领域协作
与仅依赖设备的方案不同OPSWAT跨域解决方案采用模块化、软件优先的架构，并在必要时通过硬件强制隔离加以增强。企业可根据方向、数据类型和任务风险定制安全执行功能（SEFs），同时保留详细的审计日志，以满足认证和合规要求。
保障国防环境中关键任务数据流的安全
数据二极管可在必须严格隔离域的环境中，提供由硬件强制执行的单向数据传输。在各大国防机构中，它们支持安全的情报共享、战术数据采集、基础设施监控、舰岸通信、机载遥测以及集中式网络防御监控。
当系统需要在不承担入站风险的情况下交换数据时，物理强制实施的单向架构能够以纯软件控制无法实现的方式缩小攻击面。设计现代跨域架构的组织可通过OPSWAT跨域解决方案，利用模块化安全执行功能（SEF）和硬件强制实施的网关来扩展该模型。
如需了解如何在您的环境中实施高保障性的跨域安全措施，请联系OPSWAT 。
