摘要：水務(wù)數(shù)據(jù)的安全保密傳輸是確保水資源、水質(zhì)等方面敏感信息不被泄露和濫用的重要措施。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須采取一系列有效措施來(lái)確保其機(jī)密性。首先需要建立完善的加密系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，并設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限以限制非授權(quán)人員獲取敏感信息。同時(shí)還需配備專業(yè)技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和更新，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)漏洞。除了技術(shù)手段，也需要強(qiáng)化管理制度和培養(yǎng)員工安全意識(shí)，建立完善的安全管理體系，并通過(guò)培訓(xùn)提高員工防范網(wǎng)絡(luò)攻擊和泄露機(jī)密信息的能力。在當(dāng)前數(shù)字化快速發(fā)展的背景下，加強(qiáng)水務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)已經(jīng)刻不容緩。只有通過(guò)采用多種手段才能夠更好地實(shí)現(xiàn)敏感信息在傳輸過(guò)程中得到最大程度上的保障。

關(guān)鍵詞：水務(wù)數(shù)據(jù)；安全保密傳輸；SSL；身份認(rèn)證技術(shù)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.070

中圖分類號(hào)：TN 918；TP 3；TV211 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）10-0-03

Secure and Confidential Transmission of Water Data

Abstract： The safe and confidential transmission of water data is an important measure to ensure that sensitive information such as water resources and water quality is not leaked and abused. Therefore， a series of effective measures must be taken to ensure the confidentiality of data transmission. First of all， we need to establish a perfect encryption system， encrypt the data， and set access rights to limit unauthorized personnel to obtain sensitive information. At the same time， it is also necessary to equip professional and technical personnel to maintain and update the system， and timely discover and repair loopholes. In addition to technical means， it is also necessary to strengthen the management system and cultivate the safety awareness of employees. Establish a sound security management system， and improve employees' ability to prevent network attacks and leak confidential information through training. Under the background of the rapid development of digitalization， it is urgent to strengthen the protection of water data security. Only through the joint action of a variety of means can the sensitive information be better protected to the greatest extent in the transmission process.

Keywords： water data; secure and confidential transmission; SSL; identity authentication technology

1 研究背景

水務(wù)數(shù)據(jù)包含與水資源、供水網(wǎng)絡(luò)和水質(zhì)檢測(cè)等相關(guān)的敏感信息，例如，水源地位置、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及供水設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)等，這些信息屬于用戶隱私范疇，因此需要得到妥善保護(hù)，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和使用。在數(shù)字化的水務(wù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸涉及多個(gè)環(huán)節(jié)如水務(wù)設(shè)施和監(jiān)測(cè)設(shè)備，并且這些環(huán)節(jié)都有可能成為攻擊目標(biāo)。通過(guò)保密傳輸方式可以預(yù)防黑客、惡意軟件或其他網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保水務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[1]。若在傳輸過(guò)程中未加密，則存在被未授權(quán)第三方截獲或竊取的風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)泄露可能導(dǎo)致信息泄露、隱私侵犯以及水質(zhì)數(shù)據(jù)篡改等問(wèn)題。采用保密傳輸能有效降低這些潛在風(fēng)險(xiǎn)。水務(wù)系統(tǒng)作為關(guān)系公共衛(wèi)生和居民生活重要行業(yè)之一，對(duì)于維護(hù)公眾對(duì)于水務(wù)系統(tǒng)和其所涉及的信任來(lái)說(shuō)，對(duì)于水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行保密傳輸方式十分必要。一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露或遭到篡改，則會(huì)引起公眾對(duì)于飲用水安全性產(chǎn)生懷疑并影響業(yè)務(wù)聲譽(yù)度。不同國(guó)家和地區(qū)往往有各自關(guān)于數(shù)據(jù)隱私與保護(hù)方面法規(guī)與法律要求，在滿足這些基本要求上進(jìn)行了針對(duì)性調(diào)整，例如，歐洲通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例（GDPR）明確規(guī)定了個(gè)人數(shù)據(jù)應(yīng)予以何種方式進(jìn)行保護(hù)處理?，F(xiàn)代化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用至今日常見(jiàn)之現(xiàn)代化供排污體系當(dāng)中，并由此也使得該類數(shù)據(jù)更容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅；而將資料進(jìn)行加密式傳送則可助維持該類供排污基礎(chǔ)建構(gòu)安全性并預(yù)防潛藏之網(wǎng)路威脅。用戶對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的信任與數(shù)據(jù)的安全密切相關(guān)。通過(guò)采用加密傳輸手段，水務(wù)系統(tǒng)可以向公眾兌現(xiàn)其對(duì)數(shù)據(jù)安全的承諾，提升用戶對(duì)系統(tǒng)的信任[2]。水務(wù)機(jī)構(gòu)的聲譽(yù)與其數(shù)據(jù)管理和安全措施密切相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在水務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如水質(zhì)傳感器、流量計(jì)等。這些設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中需要受到保護(hù)，以防止數(shù)據(jù)泄露、篡改和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。大規(guī)模部署的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加了水務(wù)系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。對(duì)這些設(shè)備間的通信進(jìn)行加密有助于保障系統(tǒng)整體的安全性。

在現(xiàn)代社會(huì)，信息安全已成為一個(gè)極為重要的問(wèn)題。資料加密傳輸作為基本且必要的安全措施，能夠有效保護(hù)數(shù)據(jù)的隱私與機(jī)密性。這不僅符合業(yè)界最佳實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，還能滿足眾多法規(guī)和法律要求。此外，在供排污體系中應(yīng)用資料加密傳輸技術(shù)，可以提升公眾對(duì)該類系統(tǒng)的信任度，從而增強(qiáng)其可靠性與穩(wěn)定性。值得注意的是，在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，各種網(wǎng)絡(luò)攻擊和黑客入侵等威脅層出不窮。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用資料加密傳輸技術(shù)顯得尤為緊迫。只有通過(guò)科學(xué)有效的安全措施來(lái)保障數(shù)據(jù)隱私與機(jī)密性，才能確保企業(yè)或個(gè)人信息不被泄露或盜取[3]。

水務(wù)數(shù)據(jù)加密傳輸技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，并在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它既符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足法律要求，同時(shí)可以提高公眾對(duì)供排污體系等相關(guān)系統(tǒng)的信任度及使用效果。

2 主要技術(shù)手段

2.1 水務(wù)檢測(cè)平臺(tái)

正常的水務(wù)檢測(cè)平臺(tái)包含以下關(guān)鍵組成部分，以確保對(duì)水質(zhì)和水務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全面、高效的監(jiān)測(cè)和管理：

（1）數(shù)據(jù)集成與采集模塊：整合來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的信息，包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、傳感器、水務(wù)設(shè)備等。實(shí)時(shí)采集水質(zhì)數(shù)據(jù)、供水管網(wǎng)狀態(tài)、水源地信息等。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制模塊：利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)水質(zhì)參數(shù)、供水管網(wǎng)壓力和流量等進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)，并具備遠(yuǎn)程控制能力，以便進(jìn)行水務(wù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作和調(diào)整。

（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理模塊：提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，確保大量水務(wù)數(shù)據(jù)的安全保存。采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)管理，便于檢索、分析和生成報(bào)告。

（4）數(shù)據(jù)分析與報(bào)告生成模塊：利用數(shù)據(jù)分析算法對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以獲取洞察和趨勢(shì)。生成各類報(bào)告，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)告、歷史數(shù)據(jù)分析報(bào)告等。

（5）警報(bào)系統(tǒng)與異常處理模塊：設(shè)定預(yù)警機(jī)制，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常、供水管網(wǎng)問(wèn)題等，能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)。提供異常處理流程，以便快速響應(yīng)和解決問(wèn)題。

（6）GIS（地理信息系統(tǒng)）集成模塊：結(jié)合GIS技術(shù)，將水務(wù)數(shù)據(jù)與地理位置信息相結(jié)合，提供直觀的地理信息展示。支持在地圖上的實(shí)時(shí)標(biāo)記數(shù)據(jù)、故障位置顯示等功能。

（7）移動(dòng)端支持：提供移動(dòng)應(yīng)用程序，便于工作人員隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)水務(wù)系統(tǒng)。移動(dòng)應(yīng)用可接收實(shí)時(shí)報(bào)警、查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及執(zhí)行遠(yuǎn)程操作等。

（8）安全性與隱私保護(hù)模塊：采用安全加密技術(shù)，確保水務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)安全。對(duì)用戶身份進(jìn)行管理和權(quán)限控制，保護(hù)系統(tǒng)的安全性和隱私性。

（9）可擴(kuò)展性與互操作性模塊：具備良好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)未來(lái)水務(wù)系統(tǒng)的變化和擴(kuò)張。支持與其他水務(wù)管理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)設(shè)備的互操作性。

正常的水務(wù)檢測(cè)平臺(tái)應(yīng)該綜合運(yùn)用信息技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程控制等功能，全面管理和監(jiān)測(cè)水質(zhì)和供水管網(wǎng)，確保水務(wù)系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行[4-5]。在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方面，可以利用傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至中央控制中心。這樣一來(lái)，不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并做出相應(yīng)處理，還能提前預(yù)警可能出現(xiàn)的問(wèn)題。除了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，該平臺(tái)在數(shù)據(jù)分析方面也起著重要作用。通過(guò)對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和模型建立，能夠識(shí)別出潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素，并為相關(guān)部門(mén)提供科學(xué)依據(jù)以制定有效的防范策略。同時(shí)，借助遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以根據(jù)需求靈活調(diào)整供水壓力、流量等參數(shù)，并及時(shí)修復(fù)漏損點(diǎn)以減少資源浪費(fèi)。TmQ8nh2X025RMB5TcTY5qQ==此外，在全面管理和監(jiān)測(cè)水質(zhì)方面還有許多工作需要展開(kāi)。首先是建立完善的取樣與檢驗(yàn)體系，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程；其次是加強(qiáng)對(duì)污染源排放情況的跟蹤與治理；再者是加強(qiáng)對(duì)飲用水源地周邊環(huán)境狀況的監(jiān)控；最后是建立健全緊急事件響應(yīng)機(jī)制，在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)能夠快速反應(yīng)并采取有效措施。

2.2 保密傳輸水務(wù)數(shù)據(jù)

（1）采用公網(wǎng)SSL傳輸，以防止數(shù)據(jù)被截取。在傳輸層實(shí)施加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中得到充分保護(hù)。TLS/SSL使用了公鑰加密技術(shù)，包括對(duì)稱密鑰加密和非對(duì)稱密鑰加密。適用于水務(wù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膱?chǎng)景，例如從傳感器到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)使用安全協(xié)議如IPsec或VPN來(lái)確保水務(wù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全性。這些協(xié)議提供了加密和隧道技術(shù)，有效地保護(hù)了水務(wù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)的安全性。同時(shí)，在需要跨不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景下（例如從水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)到中央數(shù)據(jù)中心），也能滿足要求[5-7]。

（2）無(wú)法啟用加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，采用SHA256算法驗(yàn)證有效性，并支持AES加密傳輸數(shù)據(jù)部分。公鑰通過(guò)動(dòng)態(tài)算法獲取隨機(jī)序列后進(jìn)行SHA1加密[8-10]。選擇安全的傳輸協(xié)議，如HTTPS，以確保在客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中得到充分保護(hù)。這對(duì)于在線監(jiān)測(cè)、遙感和遠(yuǎn)程傳感器等應(yīng)用尤為重要。使用SSL/TLS等安全協(xié)議和加密技術(shù)，確保水務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中通過(guò)加密通道進(jìn)行發(fā)送，從而有效防止未經(jīng)授權(quán)第三方截獲或竊取數(shù)據(jù)。不僅僅是在傳輸過(guò)程中，在存儲(chǔ)水務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)同樣需要高度安全性。采用加密數(shù)據(jù)庫(kù)、文件存儲(chǔ)等方式，確保數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)階段也能得到充分的保護(hù)。同時(shí)使用數(shù)字簽名和MAC技術(shù)來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和來(lái)源可信性，其中數(shù)字簽名用于驗(yàn)證真實(shí)性，而MAC則用于驗(yàn)證未被篡改。這適用于對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)完整性和真實(shí)性有嚴(yán)格要求的場(chǎng)景，例如監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。

（3）數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性和有效性檢驗(yàn)，以阻止非法請(qǐng)求。同時(shí)實(shí)施嚴(yán)格的訪問(wèn)控制策略，確保只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶和設(shè)備能夠訪問(wèn)水務(wù)數(shù)據(jù)。采用強(qiáng)密碼、多因素身份驗(yàn)證等措施來(lái)預(yù)防未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。考慮引入端到端加密機(jī)制，以確保在源端到目的端傳輸鏈路上所有數(shù)據(jù)都得到加密保護(hù)。這一點(diǎn)對(duì)于敏感度極高的水務(wù)數(shù)據(jù)尤為重要。

（4）數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)能夠及時(shí)檢查數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)異常，并立即進(jìn)行推送，為企業(yè)提供重要的保障。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析大量的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)能夠快速識(shí)別潛在問(wèn)題，并立即通知相關(guān)人員。這樣一來(lái)，不僅可以避免因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常而導(dǎo)致?lián)p失，還能迅速采取相應(yīng)措施解決問(wèn)題。

此外，數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)還具備自動(dòng)化處理功能。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則自動(dòng)觸發(fā)相應(yīng)操作。例如，在金融領(lǐng)域中，如果某個(gè)賬戶出現(xiàn)可疑交易行為，則系統(tǒng)將立即凍結(jié)該賬戶并向風(fēng)險(xiǎn)管理團(tuán)隊(duì)發(fā)送警報(bào)。這種智能化處理方式不僅提高了工作效率，而且減少了人為錯(cuò)誤帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。值得一提的是，由于數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)大量復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)控和分析，并具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量，在海量信息中篩選出有價(jià)值、有意義、有用處的內(nèi)容變得更加高效精確。無(wú)論是市場(chǎng)趨勢(shì)分析、用戶行為模式挖掘還是產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估等方面都可以依賴于這個(gè)強(qiáng)大而可靠的工具。

（5）將三大水庫(kù)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)、各泵站生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)以及城區(qū)管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)和用戶遠(yuǎn)傳監(jiān)控水表等監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。

對(duì)于使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集水務(wù)數(shù)據(jù)的情況，確保這些設(shè)備具備安全性能，并采取相應(yīng)措施防范可能面臨的攻擊。常見(jiàn)的安全實(shí)踐包括更新設(shè)備固件、配置網(wǎng)絡(luò)防火墻等。

建立有效的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制，以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失、損壞或IQlxVCMGEDUVHDVJxBKxVw==被篡改。這有助于在發(fā)生安全事件時(shí)快速恢復(fù)到可信狀態(tài)[10-11]。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸是確保水務(wù)系統(tǒng)安全性和公眾信任的重要措施之一，在維護(hù)用戶隱私、防范網(wǎng)絡(luò)攻擊以及提升整體數(shù)據(jù)可信度方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。只有通過(guò)綜合考慮這些因素并采取相應(yīng)措施來(lái)確保數(shù)據(jù)安全傳輸，才能更好地保護(hù)用戶隱私，確保數(shù)據(jù)完整性與機(jī)密性，使得使用高效便捷且可靠穩(wěn)定的水務(wù)服務(wù)成為可能。

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