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【摘 要】本文以SDH光网络管理系统为研究目标，分析其体系结构、接口及分层结构。从开放性、安全可信性和可管理可控制性三个角度，对ASON光网络管理系统的安全性进行分析，针对ASON网络管理系统仿真了若干可能的攻击方式，从电层和光层实现安全ASON光网络管理系统的对策研究
【关键词】ASON光网络 管理系统安全性 安全对策
一、ASON光网络管理系统概述
（一）ASON网管系统结构
ASON的网管系统结构由控制平面，传送平面和管理平面组成。（1）控制平面：ASON的核心层面，它负责完成网络连接的动态建立和网络资源的动态分配。（2）传送平面：目前传送平面都是基于SDH技术的，能够提供大容量且无阻塞的交叉连接的硬件平台。（3）管理平面：不仅要支持传统的管理功能，还要支持具有ASON特色的新功能。
（二）ASON网管系统接口说明
ASON节点中实现的主要接口包括用户网络接口（UNI）、网络节点接口（NNI）、连接控制接口（CCI）、网管接口（NMI）等。UNI指ASON节点和客户设备之间的接口；NNI是指ASON节点之间的接口，又分为域内接口（I-NNI）和域间接口（E-NNI）；CCI是控制平面和传送平面之间的接口；NMI是管理平面接口，分为管理平面与控制平面间的接口（NMI-A），管理平面和传送平面间的接口（NMI-T）。
（三）ASON网管通信协议
控制平面有资源和服务发现，路由选择，LSP建立/删除等多项功能及UNI，NNI等多种接口，因此无法用单一协议规范。现在普遍采用MPLS在光域扩展后的GMPLS（通用多协议标记交换）协议集作为控制平面协议。
光网络中经常需要双向传输业务，在传统MPLS中，要建立双向LSP就必须分别建立两个单向LSP，这种方式存在LSP建立时延过长、开销过多、可靠性差、管理复杂等缺点。GMPLS定义了建立双向LSP的方法。双向LSP规定两个方向的LSP具有相同的流量工程参数，包括LSP资源要求，保护和恢复方式等。
GMPLS协议在ASON控制平面中的应用有以下几种：
（1）GMPLS协议在ASON中的应用主要集中在ASON控制平面。ASON控制平面的三种最基本的功能是：·资源发现功能：提供一种能自动发现网络中可使用资源的能力；·路由控制功能：提供路由能力、拓扑发现能力和流量工程能力；
（2）GMPLS协议族中包括多种协议，有信令协议、路由协议和链路资源管理协议，这些协议经过修改或者扩展后都可以运用于ASON之中，它们分别为：·链路资源管理协议：LMP（GMPLS协议首次提出）；
二、ASON网络管理系统脆弱性分析
（一）网络管理系统的安全漏洞
截至到现在，ASON网络管理系统的三层结构模式在各个厂商的产品中都是相同的，但由于各个厂商在建立网管信息模型中，设计的接口，通信协议的差异性，各个厂商所设计的产品设备并不能参与到管理中来。
1.ASON网管系统在开放性上存在的脆弱性分析。所谓网管系统的开放性，其实质即为能够在各厂商，各网管系统之间可以灵活进行自适应的兼容性。目前市场上在各业务和各厂商设备间存在的不兼容性，最主要的壁垒，便是各厂商在自由竞争、研发保密等条件下人为造成的。
2.ASON网管系统在安全可信性上存在的脆弱性分析。为确保ASON网络健康运转，光网络的子网层都把相应的网管系统和网管网元配置在一起。所以，一旦有外界环境（如自然灾害）和黑客的攻击，或网络管理系统中的数据库和网元节点同时损坏时，网络配置的恢复非常复杂。
3.ASON网管系统在可控可管性上存在的脆弱性分析。当下，在市场上应用的ASON光网络基本是由多个设备供应商的设备拼凑成的，但由于网络管理的不开放性，不同厂商的设备只能使用自己的管理系统。所以不同厂家设备间产生的冲突不可避免，这就造成了ASON网络管理系统在可控可管性方面存在一定的隐患。
（二）ASON光网络攻击分析
对ASON光网络管理系统的攻击，将从光层和电层两个层面来进行分析。
1.光纤微弯注入攻击。若使光纤微弯，其中的高阶导模就可转换为泄漏模，进而让光纤中的光辐射出来，由此，便可用于对ASON光网络管理系统中的信息进行分析和窃听。
2.电信号层中间人攻击。电信号层中间人攻击是一种网络中出现的传统的攻击方式，在这种未授权的情况下，侵入者可以非法进入控制平面，能够对业务平面和管理平面中的网络结构进行破坏。
三、ASON网络的安全措施
（一）电信号保护
维护ASON网络管理信息的安全，需要从电信号与光信号的层面上进行考虑。在电信号层，本文极力建议在ASON网络管理系统中，能够设立统一的认证中心。用此方法，可以在合理给予管理者合法权限的同时，完成对网络的集中管理。
在这里，我们举例，当控制层面A或业务层面B需要向管理层面C发送管理命令时，首先要产生若干认证码。通过这些认证码的排列组合，生成认证向量。认证向量由一个随机数，一个期望应答，加密密钥，完整性密钥以及认证令牌组成，将认证向量发送给认证中心，通过加密，解密的运算，将结果与恢复序列号进行比较，若计算结果在恢复序列号的正确范围内，且该序列号在二元列表中，则验证成功，便将验证成功的消息原路返回，开始两端点之间的通信。
认证中心的出现，在电信号保护上为网络的统一管理提供了解决方案。
（二）光信号保护
鉴于光信号较高的传播速度，其加密技术则一定要应用于高速的光逻辑器件之上。所以能够采用量子技术实现上述光逻辑器件的功能，对光信号加密。量子编码技术是基于量子力学之上的，在ASON中量子编码技术能够参考光子的相关定律进行推演及实现。
四、结束语
ASON光网络涉及面非常广阔，传递的信息量十分巨大，一旦ASON网络出现故障，会对整个使用方造成巨大的损失。为了克服信息传递中出现的安全隐患，通过对若干常用的攻击方式进行分析，本文提出了一些适用于提升ASON光网络管理系统安全性的方法，为ASON光网络管理系统的构建提供了一个良好的思路和解决方案。
【关键词】ASON光网络 管理系统安全性 安全对策
一、ASON光网络管理系统概述
（一）ASON网管系统结构
ASON的网管系统结构由控制平面，传送平面和管理平面组成。（1）控制平面：ASON的核心层面，它负责完成网络连接的动态建立和网络资源的动态分配。（2）传送平面：目前传送平面都是基于SDH技术的，能够提供大容量且无阻塞的交叉连接的硬件平台。（3）管理平面：不仅要支持传统的管理功能，还要支持具有ASON特色的新功能。
（二）ASON网管系统接口说明
ASON节点中实现的主要接口包括用户网络接口（UNI）、网络节点接口（NNI）、连接控制接口（CCI）、网管接口（NMI）等。UNI指ASON节点和客户设备之间的接口；NNI是指ASON节点之间的接口，又分为域内接口（I-NNI）和域间接口（E-NNI）；CCI是控制平面和传送平面之间的接口；NMI是管理平面接口，分为管理平面与控制平面间的接口（NMI-A），管理平面和传送平面间的接口（NMI-T）。
（三）ASON网管通信协议
控制平面有资源和服务发现，路由选择，LSP建立/删除等多项功能及UNI，NNI等多种接口，因此无法用单一协议规范。现在普遍采用MPLS在光域扩展后的GMPLS（通用多协议标记交换）协议集作为控制平面协议。
光网络中经常需要双向传输业务，在传统MPLS中，要建立双向LSP就必须分别建立两个单向LSP，这种方式存在LSP建立时延过长、开销过多、可靠性差、管理复杂等缺点。GMPLS定义了建立双向LSP的方法。双向LSP规定两个方向的LSP具有相同的流量工程参数，包括LSP资源要求，保护和恢复方式等。
GMPLS协议在ASON控制平面中的应用有以下几种：
（1）GMPLS协议在ASON中的应用主要集中在ASON控制平面。ASON控制平面的三种最基本的功能是：·资源发现功能：提供一种能自动发现网络中可使用资源的能力；·路由控制功能：提供路由能力、拓扑发现能力和流量工程能力；
（2）GMPLS协议族中包括多种协议，有信令协议、路由协议和链路资源管理协议，这些协议经过修改或者扩展后都可以运用于ASON之中，它们分别为：·链路资源管理协议：LMP（GMPLS协议首次提出）；
二、ASON网络管理系统脆弱性分析
（一）网络管理系统的安全漏洞
截至到现在，ASON网络管理系统的三层结构模式在各个厂商的产品中都是相同的，但由于各个厂商在建立网管信息模型中，设计的接口，通信协议的差异性，各个厂商所设计的产品设备并不能参与到管理中来。
1.ASON网管系统在开放性上存在的脆弱性分析。所谓网管系统的开放性，其实质即为能够在各厂商，各网管系统之间可以灵活进行自适应的兼容性。目前市场上在各业务和各厂商设备间存在的不兼容性，最主要的壁垒，便是各厂商在自由竞争、研发保密等条件下人为造成的。
2.ASON网管系统在安全可信性上存在的脆弱性分析。为确保ASON网络健康运转，光网络的子网层都把相应的网管系统和网管网元配置在一起。所以，一旦有外界环境（如自然灾害）和黑客的攻击，或网络管理系统中的数据库和网元节点同时损坏时，网络配置的恢复非常复杂。
3.ASON网管系统在可控可管性上存在的脆弱性分析。当下，在市场上应用的ASON光网络基本是由多个设备供应商的设备拼凑成的，但由于网络管理的不开放性，不同厂商的设备只能使用自己的管理系统。所以不同厂家设备间产生的冲突不可避免，这就造成了ASON网络管理系统在可控可管性方面存在一定的隐患。
（二）ASON光网络攻击分析
对ASON光网络管理系统的攻击，将从光层和电层两个层面来进行分析。
1.光纤微弯注入攻击。若使光纤微弯，其中的高阶导模就可转换为泄漏模，进而让光纤中的光辐射出来，由此，便可用于对ASON光网络管理系统中的信息进行分析和窃听。
2.电信号层中间人攻击。电信号层中间人攻击是一种网络中出现的传统的攻击方式，在这种未授权的情况下，侵入者可以非法进入控制平面，能够对业务平面和管理平面中的网络结构进行破坏。
三、ASON网络的安全措施
（一）电信号保护
维护ASON网络管理信息的安全，需要从电信号与光信号的层面上进行考虑。在电信号层，本文极力建议在ASON网络管理系统中，能够设立统一的认证中心。用此方法，可以在合理给予管理者合法权限的同时，完成对网络的集中管理。
在这里，我们举例，当控制层面A或业务层面B需要向管理层面C发送管理命令时，首先要产生若干认证码。通过这些认证码的排列组合，生成认证向量。认证向量由一个随机数，一个期望应答，加密密钥，完整性密钥以及认证令牌组成，将认证向量发送给认证中心，通过加密，解密的运算，将结果与恢复序列号进行比较，若计算结果在恢复序列号的正确范围内，且该序列号在二元列表中，则验证成功，便将验证成功的消息原路返回，开始两端点之间的通信。
认证中心的出现，在电信号保护上为网络的统一管理提供了解决方案。
（二）光信号保护
鉴于光信号较高的传播速度，其加密技术则一定要应用于高速的光逻辑器件之上。所以能够采用量子技术实现上述光逻辑器件的功能，对光信号加密。量子编码技术是基于量子力学之上的，在ASON中量子编码技术能够参考光子的相关定律进行推演及实现。
四、结束语
ASON光网络涉及面非常广阔，传递的信息量十分巨大，一旦ASON网络出现故障，会对整个使用方造成巨大的损失。为了克服信息传递中出现的安全隐患，通过对若干常用的攻击方式进行分析，本文提出了一些适用于提升ASON光网络管理系统安全性的方法，为ASON光网络管理系统的构建提供了一个良好的思路和解决方案。