文章总结： 文章介绍了威努特安全运维管理系统如何利用国密技术保护企业运维安全。系统通过Ukey+国密证书实现多因素身份认证，采用SSLVPN+国密协议构建加密传输通道，使用HMAC-SM3算法保护访问控制信息和日志完整性，并利用SM4加密算法保护敏感数据机密性。这些技术手段共同构建了全链路安全防护网，满足国家密码标准合规要求，为企业核心资源筑起坚实安全屏障。
综合评分： 88
文章分类： 安全建设,产品介绍,解决方案,网络安全,数据安全

筑牢运维安全防线：国密技术加持下的安全运维管理系统揭秘

原创

张明远

威努特安全网络

2025年12月15日 07:59
北京

在数字化时代，服务器运维管理的安全性直接关系到企业核心数据与业务系统的稳定运行。安全运维管理系统作为运维管理的 “中枢神经”，承担着集中运维、风险防控的重要职责。本文拟通过展示威努特安全运维管理系统（以下简称“堡垒机”）的身份鉴别、传输加密、数据完整性保护等核心机制，揭秘该产品是如何基于国密技术的加持为企业运维安全保驾护航的。

01

身份鉴别：

Ukey + 国密证书，筑牢登录第一道防线

管理员登录堡垒机的安全，是整个运维流程的起点。这套体系采用 “智能密码钥匙（Ukey）+ 证书认证” 的双重机制，从源头杜绝非法访问。其核心逻辑是通过硬件介质（Ukey）+ 密码学签名验证，确保登录者身份真实可信。

身份鉴别流程详解

1. 管理员首先将 Ukey 插入终端设备，通过国密浏览器向堡垒机发起登录请求。
2. 堡垒机收到请求后，立即调用后端密码机生成一个随机数 —— 这一随机数是后续签名验证的核心 “挑战值”，确保每次登录的唯一性。
3. 密码机生成随机数后返回给堡垒机，再由堡垒机转发至管理员的客户端浏览器。
4. 客户端浏览器获取随机数后，触发 Ukey 的私钥签名操作（此时 Ukey 会验证用户输入的 PIN 码（个人识别码，Personal Identification Number），确认使用者为合法持有人），用 Ukey 内置的私钥对随机数进行签名。
5. 客户端将签名结果发送至堡垒机，堡垒机收到后不直接验证，而是调用密码机的签名验签服务，将签名结果和原始随机数提交给密码机。
6. 密码机通过预设的公钥（与 Ukey 私钥配对）验证签名有效性，若验签通过，返回 “验证成功” 结果，堡垒机允许管理员登录；若验签失败，则拒绝登录并记录异常尝试。

三种身份认证方式安全性对比

| | | | |
| — | — | — | — |
| 对比维度 | UKey + 国密证书 | 用户名密码 | 用户名密码 + UKey |
| 认证介质 | 物理硬件 UKey（内置加密芯片）+ 国密数字证书 | 纯数字信息（字符串） | 物理硬件 UKey + 数字密码信息 |
| 认证因素 | 多因素认证（硬件持有 + 密码学签名 + PIN 码验证） | 单因素认证（仅知识型信息） | 双因素认证（硬件持有 + 知识型密码） |
| 核心认证逻辑 | 动态 “挑战 – 应答” 模式： | 静态比对模式： | 静态 + 硬件校验： |
| 1. 系统生成随机挑战值 | 1. 用户输入密码 | 1. 用户输入密码 |
| 2. UKey 用私钥签名挑战值 | 2. 系统比对密码哈希值 | 2. 系统验证 UKey 存在性 + 密码正确性 |
| 3. 系统验签通过后登录 | _ | _ |
| 私钥 / 密码存储 | 私钥存储在 UKey 加密芯片内，永不导出 | 密码以哈希值形式存储在系统中 | 密码以哈希值存储，UKey 仅作为硬件标识（无内置私钥） |
| 抗窃取能力 | 极高： | 极低： | 中等： |
| – 私钥无法被软件 / 物理手段提取 | – 易被钓鱼、木马、嗅探窃取 | – 密码仍存在被窃取风险 |
| – 硬件防篡改设计 | – 弱密码易被猜测 | – UKey 丢失后需依赖密码防护 |
| 抗重放攻击能力 | 完全抵抗：每次认证签名结果唯一，无法复用 | 无抵抗能力：截获密码后可长期复用 | 部分抵抗：需同时获取 UKey 和密码，但密码仍可静态复用 |
| 抗伪造能力 | 极高：国密 SM2 签名算法不可伪造，证书链可验证真实性 | 极低：攻击者可直接使用窃取的密码伪造身份 | 中等：需伪造 UKey 硬件标识 + 密码，但无密码学签名保护 |
| 合规适配场景 | 高安全等级场景： | 低安全场景： | 中安全场景： |
| – 堡垒机、VPN 远程运维 | – 非敏感内部系统 | – 普通企业内部系统 |
| – 金融、政务核心系统 | – 公开信息查询平台 | – 非核心业务运维 |
| – 等保 2.0 三级及以上要求 | _ | _ |
| 用户操作复杂度 | 中等：需插入 UKey + 输入 PIN 码 | 低：仅需输入密码 | 中等：需插入 UKey + 输入密码 |
| 抗抵赖性基础 | 非对称加密签名（SM2 算法）+ 私钥唯一持有 | 无技术保障，依赖密码保密性 | 硬件标识 + 密码，无密码学签名 |

02

远程管理通道：

加密传输 + 国密协议，守护数据传输安全

远程运维时，管理通道的安全性至关重要。体系通过 “堡垒机 + SSL VPN + 国密浏览器” 三重组合，构建端到端的加密传输屏障。

远程管理通道安全逻辑：

• 堡垒机部署在管理通道的核心节点，支持 Telnet、SSH、RDP、VNC 等主流运维协议，所有服务器的运维操作必须通过堡垒机中转，实现集中管控。
• 为防止远程传输过程中的数据泄露，体系启用综合安全网关的 SSL VPN 功能。管理员需通过国密浏览器（支持国密算法的专用浏览器）发起连接，结合智能密码钥匙的身份认证，与VPN服务器建 SSL VPN 加密通道，通过加密通道连接堡垒机。
• 加密通道采用国密算法（如 SM2 椭圆曲线加密、SM4 对称加密）对传输数据进行全程加密，确保从管理员终端到堡垒机的所有数据均无法被非法窃取或篡改。

03

完整性保护：

国密算法全覆盖，防止信息被非法篡改

为防止关键信息被篡改，体系采用国密 HMAC-SM3 算法，对访问控制信息、日志记录等核心数据进行完整性保护。HMAC-SM3 是基于 SM3 哈希算法的消息认证码技术，通过密钥与数据的结合运算生成唯一校验值，可有效验证数据是否被篡改。

1

访问控制信息：策略变更全程留痕

访问控制策略是堡垒机的 “规则引擎”，定义了哪些管理员可以访问哪些服务器、执行哪些操作，其完整性直接影响权限管控效果。一旦策略被篡改，可能导致越权访问风险。

保护流程

1. 管理员登录堡垒机后，配置或修改访问控制策略（如新增用户权限、调整服务器访问范围）。
2. 堡垒机保存策略内容和关联用户信息后，将策略数据和关联用户信息转成JSON格式发送到密码机。
3. 密码机对接收到的JSON数据进行HMAC-SM3 运算进行加密处理，生成唯一的 HMAC 值。
4. 密码机将 HMAC 值返回给堡垒机，堡垒机将其与策略数据一同存储，作为后续验证的基准。

验证流程

1. 管理员登录堡垒机并查询访问控制策略时，堡垒机触发完整性验证流程。
2. 堡垒机再次发送策略数据和关联用户信息转成JSON数据到密码机。
3. 密码机用相同密钥和算法重新计算 HMAC 值并返回。
4. 堡垒机比对两次 HMAC 值：若一致，说明策略未被篡改；若不一致，则判定策略被非法修改，立即触发告警。

2

日志记录：运维行为全程可审计

运维日志是事后追溯的关键依据，记录了管理员的每一次操作（如登录时间、访问的服务器、执行的指令等）。若日志被篡改，可能导致违规操作无法追溯，因此其完整性保护至关重要。

保护流程

1. 堡垒机实时记录管理员的运维操作，生成审计日志，审计日志中所有字段转成JSON数据，发送JSON到密码机。
2. 密码机收到日志后，签名验签服务用对应密钥对JSON数据执行 HMAC-SM3 运算，生成 HMAC 值并返回。
3. 堡垒机将返回的HMAC值与日志关联存储。

验证流程

1. 管理员或审计人员查询日志时，堡垒机触发验证，堡垒机发送需要验证日志所有字段转成JSON数据到密码机。
2. 密码机用相同密钥和算法重新计算日志的 HMAC 值，返回HMAC值到堡垒机。
3. 堡垒机比对新生成的 HMAC 值与存储值：一致则日志未被篡改，不一致则说明日志被非法修改，需立即排查。

3

重要程序签名验证

通过密码机，对堡垒机及关联系统中的重要可执行程序（如运维工具、系统插件）进行数字签名。密码机签名过程采用 SM2 国密算法，生成包含程序哈希值和身份的签名文件。当程序运行或安装时，系统自动验证签名：若签名有效，说明程序未被篡改且来源可信；若签名无效，则拒绝运行并告警，防止恶意程序植入。

04

重要数据机密性：

SM4 加密存储，锁住核心信息

堡垒机中的用户身份信息、权限控制数据、资产访问记录等均属于重要数据，一旦泄露可能导致账号被盗、权限失控。体系通过 SM4 对称加密算法实现存储机密性保护，SM4 是国密标准的分组加密算法，加密强度高且性能优异，适合敏感数据的存储加密。

加密流程

1. 管理员在堡垒机中录入用户账号、服务器口令、权限配置等重要数据后，堡垒机将数据与用户账号绑定关联。
2. 堡垒机调用标准密码服务接口，向密码机申请数据加密密钥。
3. 密码机生成一个随机的 “数据加密密钥”，并立即用堡垒机专属的 “密钥加密密钥”（预先存储在密码机中）对其加密，生成密钥密文后返回给堡垒机。
4. 堡垒机存储密钥密文（本地不存储明文密钥，防止密钥泄露），随后将待加密的重要数据和密钥密文一同发送给密码机，请求加密。
5. 密码机用 “密钥加密密钥” 解密密钥密文，还原出 “数据加密密钥”，再用该密钥通过 SM4 算法对重要数据加密。
6. 密码机将加密后的密文返回给堡垒机，堡垒机存储密文数据，完成加密流程。

解密流程

1. 当管理员需要访问加密数据（如查看用户权限、服务器账号）时，访问对应页面触发解密请求。
2. 堡垒机将存储的 “数据密文” 和 “密钥密文” 一同提交至密码机。
3. 密码机用 “密钥加密密钥” 解密密钥密文，获取 “数据加密密钥”。
4. 密码机用 “数据加密密钥” 通过 SM4 算法解密数据密文，得到明文数据并返回给堡垒机。
5. 堡垒机将明文数据展示给管理员，整个过程中明文密钥和明文数据均不落地存储，最大限度降低泄露风险。

05

结语：

国密技术为运维安全 “上锁”

这套基于国密技术的安全运维管理系统，通过身份鉴别、加密传输、完整性保护、机密性存储四大维度，构建了全链路的安全防护网。从管理员登录时的 Ukey 认证，到远程传输的 SSL VPN 加密；从访问策略的 HMAC-SM3 完整性校验，到敏感数据的 SM4 加密存储，每一个环节都融入国密算法和密码服务，既满足国家密码标准的合规要求，又为企业核心资源筑起了坚实的安全屏障。

在网络安全威胁日益复杂的今天，选择符合国密标准的安全方案，无疑是企业保障运维安全、防范数据泄露的明智之选。通过技术手段将安全嵌入运维全流程，才能真正实现 “运维可控、风险可防、事件可溯” 的安全目标。

渠道合作咨询   田先生 15611262709

稿件合作   微信:shushu12121

免责声明：

本文所载程序、技术方法仅面向合法合规的安全研究与教学场景，旨在提升网络安全防护能力，具有明确的技术研究属性。

任何单位或个人未经授权，将本文内容用于攻击、破坏等非法用途的，由此引发的全部法律责任、民事赔偿及连带责任，均由行为人独立承担，本站不承担任何连带责任。

本站内容均为技术交流与知识分享目的发布，若存在版权侵权或其他异议，请通过邮件联系处理，具体联系方式可点击页面上方的联系我。

本文转载自：威努特安全网络 张明远《筑牢运维安全防线：国密技术加持下的安全运维管理系统揭秘》