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        基于量化分析的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2022-12-22 13:50:30王崇豪
        河南科技 2022年23期
        關(guān)鍵詞:工作指南賦值數(shù)據(jù)中心

        王崇豪 顏 萱 郭 慧

        (1.南京審計(jì)大學(xué),江蘇 南京 211815;2.江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技發(fā)展中心,江蘇 南京 210036)

        0 引言

        隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI 技術(shù)等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心作為信息系統(tǒng)運(yùn)行的硬件載體,已成為信息化社會(huì)運(yùn)行不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其重要意義已得到社會(huì)公認(rèn)。截至2019年年底,我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模達(dá)到314.5萬(wàn)架,與 2018 年底相比,增長(zhǎng) 39%[1],增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。加快數(shù)據(jù)中心、5G 網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),逐步構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系[2]是大勢(shì)所趨。

        為降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),GB/T 51314—2018《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》明確指出,要定期對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估。本研究參考GB/T 20984—2022《信息安全技術(shù) 信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法》[3],提出一種基于量化分析的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,提升風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)際意義,為各級(jí)管理部門(mén)提供工具和有效參考。

        1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程

        風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程主要分為評(píng)估準(zhǔn)備、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)估結(jié)論4個(gè)步驟。

        1.1 評(píng)估準(zhǔn)備

        本研究主要將數(shù)據(jù)中心作為評(píng)估對(duì)象,評(píng)估范圍限定于基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行安全,評(píng)估依據(jù)主要有GB/T 20984—2022《信息安全技術(shù) 信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法》《安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作指南》[4]和GB/T 31509—2015《信息安全技 術(shù)信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)施指南》[5]。

        1.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

        識(shí)別評(píng)估對(duì)象的價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和預(yù)計(jì)損失,以此為基礎(chǔ)給出量化賦值。價(jià)值包括保密性和重要性,預(yù)計(jì)損失包括經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

        1.3 風(fēng)險(xiǎn)分析

        根據(jù)評(píng)估對(duì)象價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和預(yù)計(jì)損失計(jì)算評(píng)估對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)值。

        1.4 評(píng)估結(jié)論

        依據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),給出評(píng)估結(jié)論。

        2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具

        風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的輔助手段,是保證風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果可信度的一個(gè)重要因素,通?;跇?biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政策性規(guī)章、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)得來(lái)。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法的不同,主要可以分為3類(lèi)。

        2.1 基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具

        以GB/T 20984—2022、GB/T 50326—2017、GB/T 31509—2015、ISO/IEC27005 和《安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作指南》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)相應(yīng)的評(píng)估工具,完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

        2.2 基于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具

        綜合各種風(fēng)險(xiǎn)分析方法,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),形成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估知識(shí)庫(kù),與特定的標(biāo)準(zhǔn)或最佳實(shí)踐進(jìn)行比較,從中找出不符合的地方以完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

        2.3 基于計(jì)算模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具

        結(jié)合以上2 種評(píng)估工具的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)定量分析建立風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型,根據(jù)采集信息的輸入,得到評(píng)價(jià)結(jié)果,完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

        3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建

        按照GB/T 20984—2022 的評(píng)估方法,結(jié)合《安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作指南》,提出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,如圖1所示。

        圖 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

        識(shí)別評(píng)估對(duì)象的價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和預(yù)計(jì)損失,建立評(píng)估模型,采用相乘法原理[6],風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算方法可表示為式(1)。

        式中:R 表示風(fēng)險(xiǎn)值;L 表示風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性;V表示評(píng)估對(duì)象價(jià)值;F 表示預(yù)計(jì)損失。由模型可知,風(fēng)險(xiǎn)值與風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性、評(píng)估對(duì)象價(jià)值和預(yù)計(jì)損失呈正相關(guān)。

        依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性、評(píng)估對(duì)象價(jià)值、預(yù)計(jì)損失這3個(gè)因素進(jìn)行辨識(shí)和賦值。

        3.1 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性賦值

        風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性L 可以根據(jù)行業(yè)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生頻率推算得出。綜合GB/T 20984—2022 和《安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作指南》中可能性(威脅頻率)的劃分方法,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性可以劃分為5 個(gè)級(jí)別,賦值屬于區(qū)間[1,5]中自然數(shù),如表1所示。

        表1 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)賦值表

        當(dāng)評(píng)估對(duì)象具有多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)(設(shè)為n 個(gè))時(shí),評(píng)估對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性L≥最大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)Lmax,此處給出一種風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性的經(jīng)驗(yàn)算法,如式(2)所示。

        可得L取值屬于區(qū)間[1,10]。

        3.2 評(píng)估對(duì)象價(jià)值賦值

        評(píng)估對(duì)象價(jià)值是重要量化因素之一,本研究認(rèn)為保密性VS和重要性VI應(yīng)該共同作為評(píng)估對(duì)象價(jià)值的量化指標(biāo),故擬將兩者相乘作為評(píng)估對(duì)象價(jià)值的最終值,如式(3)所示。

        式中:V取值屬于區(qū)間[1,4]中自然數(shù);V可參SS照涉密等級(jí)劃分為絕密級(jí)(賦值4)、機(jī)密級(jí)(賦值3)、秘密級(jí)(賦值2)和非涉密(賦值1);V 取值屬于I區(qū)間[1,3]中自然數(shù),V 可參照數(shù)據(jù)中心等級(jí)劃分I為A級(jí)(賦值3)、B級(jí)(賦值2)和C級(jí)(賦值1)。

        評(píng)估對(duì)象價(jià)值等級(jí)劃分為4 個(gè)級(jí)別,賦值表見(jiàn)表2。

        表2 評(píng)估對(duì)象價(jià)值等級(jí)賦值表

        3.3 預(yù)計(jì)損失賦值

        預(yù)計(jì)損失是重要量化因素之一,本研究認(rèn)為經(jīng)濟(jì)損失FC和社會(huì)影響FI應(yīng)該共同作為預(yù)計(jì)損失的量化指標(biāo),故擬將兩者相乘作為預(yù)計(jì)損失的最終值,如式(4)所示。

        式中:FC取值屬于區(qū)間[1,4]中自然數(shù),F(xiàn)C可參照生產(chǎn)安全事故經(jīng)濟(jì)損失等級(jí)劃分為特別重大級(jí)(1億元以上經(jīng)濟(jì)損失,賦值4)、重大級(jí)(5 000萬(wàn)~1億元經(jīng)濟(jì)損失,賦值3)、較大級(jí)(1 000萬(wàn)~5 000萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)損失,賦值2)和一般級(jí)(1 000萬(wàn)元以下經(jīng)濟(jì)損失,賦值1);FI取值屬于區(qū)間[1,5]中自然數(shù),F(xiàn)I可從國(guó)家安全,社會(huì)秩序,公共利益,公民、法人和其他組織的合法權(quán)益等方面統(tǒng)籌劃分,本研究擬劃分為5級(jí)(社會(huì)影響很大,賦值5)、4級(jí)(社會(huì)影響較大,賦值4)、3級(jí)(社會(huì)影響中等,賦值3)、2級(jí)(社會(huì)影響較小,賦值2)和1級(jí)(社會(huì)影響小,賦值1)。

        預(yù)計(jì)損失等級(jí)劃分為5個(gè)級(jí)別,賦值表見(jiàn)表3。

        表3 預(yù)計(jì)損失等級(jí)賦值表

        3.4 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

        風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算為綜合考量評(píng)估對(duì)象的價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和預(yù)計(jì)損失,結(jié)合實(shí)際情況加以權(quán)重分析,最后按照相乘法計(jì)算得出量化風(fēng)險(xiǎn)值的過(guò)程。由于評(píng)估對(duì)象價(jià)值和預(yù)計(jì)損失2個(gè)因素各有2個(gè)影響要素,此處對(duì)其進(jìn)行平方根處理,式(1)可改進(jìn)為式(5)。

        式中:R 表示風(fēng)險(xiǎn)值;L 表示具有 n 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性;V 表示評(píng)估對(duì)象價(jià)值;F表示預(yù)計(jì)損失。由式(5)可計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)劃分表,見(jiàn)表4。

        表4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)劃分表

        此處需要注意,如果將某個(gè)特定數(shù)據(jù)中心作為評(píng)估對(duì)象,該數(shù)據(jù)中心的涉密等級(jí)和建設(shè)等級(jí)一般是確定的,即其價(jià)值V一般可以認(rèn)為是固定值。

        4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        數(shù)據(jù)中心運(yùn)行維護(hù)階段主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)有物理環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)、人員安全風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)維安全風(fēng)險(xiǎn)等。

        4.1 案例背景

        本研究以某科研單位建設(shè)和運(yùn)維的數(shù)據(jù)中心為案例(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Y 數(shù)據(jù)中心),通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)研、考察、咨詢(xún),制定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案。方案的制定過(guò)程聽(tīng)取了技術(shù)專(zhuān)家和專(zhuān)業(yè)管理團(tuán)隊(duì)的意見(jiàn),并參考了華為、浪潮等多家設(shè)備集成廠商的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)房案例。下面將使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型計(jì)算其風(fēng)險(xiǎn)值,評(píng)定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

        4.2 評(píng)估過(guò)程

        4.2.1 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別。目前,Y 數(shù)據(jù)中心在物理環(huán)境、人防安全、系統(tǒng)安全方面存在風(fēng)險(xiǎn),其中,以物理環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最為嚴(yán)重。

        4.2.2 評(píng)估對(duì)象價(jià)值V 賦值。按照GB 50174—2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》的技術(shù)要求,Y數(shù)據(jù)中心等級(jí)評(píng)定為B 級(jí)(賦值2),涉密等級(jí)為機(jī)密級(jí)(賦值3)。即Y 數(shù)據(jù)中心價(jià)值V=VS×VI=6,根據(jù)表2,價(jià)值評(píng)定等級(jí)為“高”。

        4.2.3 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性L賦值和預(yù)計(jì)損失F賦值。針對(duì)Y 數(shù)據(jù)中心的多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目,其風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性L 可按照式(2)計(jì)算,預(yù)計(jì)損失F 可按照式(4)采用累加方法計(jì)算,詳見(jiàn)表5。

        表5 Y數(shù)據(jù)中心風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別和L-F賦值表

        4.3 評(píng)估結(jié)論

        Y 數(shù)據(jù)中心風(fēng)險(xiǎn)值為98.3,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為4 級(jí),風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別為“高”,存在較大風(fēng)險(xiǎn),預(yù)計(jì)造成較大損失,亟須采取降低風(fēng)險(xiǎn)措施。建議從物理環(huán)境、人防安全、系統(tǒng)安全等方面對(duì)Y 數(shù)據(jù)中心進(jìn)行針對(duì)性改造,使其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低為2級(jí)或以下。

        5 結(jié)語(yǔ)

        量化分析數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),不僅使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果更加易于理解,而且提升了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告的嚴(yán)謹(jǐn)性與說(shuō)服力。本研究立足于數(shù)據(jù)中心的實(shí)際情況,結(jié)合GB/T 20984—2022、GB/T 31509—2015和《安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作指南》等政策性規(guī)章制度,提出了一種新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估思路。在實(shí)際應(yīng)用方面,通過(guò)構(gòu)建Y 數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算模型,確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)并最終得出合理性結(jié)論,為其后續(xù)升級(jí)改造方案的制定和改造經(jīng)費(fèi)的申請(qǐng)?zhí)峁┝艘罁?jù),對(duì)緩解運(yùn)維壓力、降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)起到了積極作用。

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