梅樂翔 劉晶 韋安壘

摘? ?要：隨著交通部推動(dòng)取消高速公路省界收費(fèi)站工作的進(jìn)行，需要針對大量的通行數(shù)據(jù)由路網(wǎng)中心統(tǒng)一管理。在對這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的過程中，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理，以滿足國家相關(guān)法律法規(guī)的要求。文章針對數(shù)據(jù)脫敏的管理進(jìn)行研究，針對動(dòng)態(tài)脫敏與靜態(tài)脫敏的區(qū)別與特點(diǎn)、數(shù)據(jù)脫敏算法的選型區(qū)別、數(shù)據(jù)分級(jí)分類管理思路進(jìn)行針對性的研究。文章對數(shù)據(jù)脫敏管理的研究，對交通部路網(wǎng)中心的業(yè)務(wù)流程與數(shù)據(jù)安全應(yīng)用有重要意義，同時(shí)對交通數(shù)據(jù)的應(yīng)用拓展也具備借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)脫敏;脫敏算法;數(shù)據(jù)分級(jí)分類

中圖分類號(hào)：TP309.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：J

Abstract： With the promotion of the Ministry of transport to cancel the highway toll stations， a large number of traffic data are managed by the road network center. In the process of unified management of these data， it is necessary to desensitize the data to meet the requirements of relevant national laws and regulations. This paper studies the management of data desensitization， the difference and characteristics between dynamic desensitization and static desensitization， the selection of data desensitization algorithm， and the idea of data classification and management. The study of data desensitization management in this paper is of great significance to the business process and data security application of the road network center of the Ministry of transport， and also has reference value to the application and expansion of traffic data.

Key words： data desensitization; desensitization algorithm; data classification

1 引言

為了減少重復(fù)征稅，降低物流成本，促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，由國家進(jìn)行統(tǒng)一部署，將收費(fèi)公路行業(yè)通行費(fèi)發(fā)票由營業(yè)稅發(fā)票改為增值稅發(fā)票，統(tǒng)一開具高速公路通行費(fèi)增值稅電子發(fā)票。收費(fèi)公路通行費(fèi)增值稅電子發(fā)票已于2018年初正式啟用。與此同時(shí)，高速公路收費(fèi)方式由前臺(tái)人工方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字式的過程中，高速公路會(huì)產(chǎn)生大量的用戶通行數(shù)據(jù)。

因此，交通運(yùn)輸部路網(wǎng)監(jiān)測與應(yīng)急處置中心（以下簡稱路網(wǎng)中心）在對這些用戶通行數(shù)據(jù)進(jìn)行開發(fā)和使用的過程中，保證廣大用戶的敏感隱私數(shù)據(jù)不被泄露就非常重要。當(dāng)路網(wǎng)中心所開發(fā)、使用的數(shù)據(jù)涉及用戶安全、用戶隱私，或具備商業(yè)敏感性時(shí)，需要根據(jù)國家法律法規(guī)和管理辦法要求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理后才可使用。

目前，基于路網(wǎng)中心海量通行數(shù)據(jù)的支持下完成的數(shù)據(jù)脫敏應(yīng)用研究，在應(yīng)用數(shù)據(jù)脫敏的場景與有效性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，對高速通行數(shù)據(jù)的脫敏管理進(jìn)行了進(jìn)一步的研究工作，在脫敏數(shù)據(jù)管理的研究中，重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的分級(jí)分類和算法的選擇。

本文對高速通行數(shù)據(jù)的脫敏管理研究，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對路網(wǎng)數(shù)據(jù)中不同場景下的數(shù)據(jù)管理方式與算法選型提供管理依據(jù)，針對高速通行數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)分級(jí)分類的指引，輔助數(shù)據(jù)脫敏的落地執(zhí)行。

2 脫敏場景

2.1 路網(wǎng)中心內(nèi)部業(yè)務(wù)

路網(wǎng)中心內(nèi)部業(yè)務(wù)人員主要將數(shù)據(jù)應(yīng)用于收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析評估、投訴處理等業(yè)務(wù)場景。在數(shù)據(jù)交換、共享、使用的過程中存在著隱私信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)，在不影響業(yè)務(wù)推進(jìn)的前提下，對非業(yè)務(wù)必要的信息、標(biāo)識(shí)信息、隱私信息進(jìn)行脫敏處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的模糊化，保障數(shù)據(jù)在內(nèi)部使用的安全可靠。

2.2 路網(wǎng)中心開發(fā)與測試研究

在路網(wǎng)中心技術(shù)部門開發(fā)環(huán)節(jié)中，功能開發(fā)與測試過程中，可能需要將收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)出給技術(shù)部門進(jìn)行開發(fā)，而原始數(shù)據(jù)直接應(yīng)用于開發(fā)測試會(huì)不可避免地造成數(shù)據(jù)泄露。所以，對開發(fā)所需要的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行脫敏后再進(jìn)行導(dǎo)出，應(yīng)用于開發(fā)的數(shù)據(jù)脫敏需要保證數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)類型與原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

2.3 對外輸出數(shù)據(jù)服務(wù)

數(shù)據(jù)對外輸出服務(wù)是交通部路網(wǎng)中心未來的規(guī)劃之一，無論是依照《政務(wù)信息資源共享管理暫行辦法》公開數(shù)據(jù)，還是對外部企業(yè)/個(gè)人輸出路網(wǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)，均要符合相關(guān)的法律法規(guī)，不應(yīng)存在隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

3 高速通行數(shù)據(jù)脫敏方法

3.1 動(dòng)態(tài)脫敏

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)脫敏是在用戶層對數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)特屏蔽、加密、隱藏、審計(jì)或封鎖訪問途徑的流程，當(dāng)應(yīng)用程序、維護(hù)、開發(fā)工具請求通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)脫敏（DDM）時(shí)，實(shí)時(shí)篩選請求的SQL語句，依據(jù)用戶角色、權(quán)限和其他脫敏規(guī)則屏蔽敏感數(shù)據(jù)，并且能運(yùn)用橫向或縱向的安全等級(jí)，同時(shí)限制響應(yīng)一個(gè)查詢所返回的行數(shù)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)脫敏應(yīng)用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)脫敏的需求中，只處理輸入請求與輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)脫敏平臺(tái)配置生成SDK，提供給業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)脫敏的方法，將相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理后再發(fā)送至相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，輔以數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的控制策略，可以提升脫敏結(jié)果的有效性和實(shí)時(shí)性，從而避免由于數(shù)據(jù)泄露而對各方形成的負(fù)面影響。

3.2 靜態(tài)脫敏

靜態(tài)數(shù)據(jù)脫敏方法因其本身的特性，偏向應(yīng)用于非生產(chǎn)環(huán)境，適宜在離線環(huán)境對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理。靜態(tài)數(shù)據(jù)脫敏的方法不能滿足業(yè)務(wù)對于實(shí)時(shí)性的要求，但其脫敏配置可靈活調(diào)整，能在更多、更靈活的場景下使用。

（1）靜態(tài)脫敏需要根據(jù)需求，制定脫敏方案。

（2）根據(jù)方案，基于數(shù)據(jù)脫敏系統(tǒng)中的脫敏算法和模式配置脫敏任務(wù)。

（3）經(jīng)過安全審批后執(zhí)行任務(wù)、導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

4 數(shù)據(jù)脫敏算法

4.1 字符遮罩

字符遮罩方法是數(shù)據(jù)脫敏過程中常用的一種方法，通過對數(shù)據(jù)值中一部分或全部字符串替換為統(tǒng)一字符（如“*”“#”等）的方式實(shí)現(xiàn)。字符遮罩方法簡單、有效、易實(shí)現(xiàn)，因此該方法對于大批量數(shù)據(jù)處理的能力、場景適用性都較強(qiáng)，脫敏有效性則基于其替換的內(nèi)容多寡或關(guān)鍵程度而定。

在實(shí)際業(yè)務(wù)過程中，字符遮罩的內(nèi)容和長度可以自由控制，因此其脫敏后數(shù)據(jù)的識(shí)別性對于數(shù)據(jù)描述者本人更可控。

4.2 同義替換

同義替換方法是指用能表達(dá)類似含義的字符對數(shù)據(jù)敏感部分進(jìn)行批量替換。該方法在完成數(shù)據(jù)脫敏過程的同時(shí)，可以根據(jù)脫敏規(guī)則的制定，保留部分?jǐn)?shù)據(jù)在業(yè)務(wù)分析過程中提供的價(jià)值。如將真實(shí)姓名替換為×某某、城市名替換為某市等，在不暴露姓名的基礎(chǔ)上，可以讓業(yè)務(wù)人員識(shí)別其真實(shí)姓氏。

4.3 截?cái)嗨惴?/p>

截?cái)嗨惴ㄊ侵竿ㄟ^刪除、舍棄數(shù)據(jù)中的一部分內(nèi)容，對數(shù)據(jù)整體內(nèi)容進(jìn)行模糊化，達(dá)到數(shù)據(jù)脫敏的效果。該方法會(huì)使脫敏后的數(shù)據(jù)字符串長度減少，因此其數(shù)據(jù)的識(shí)別率會(huì)相應(yīng)降低，在實(shí)際業(yè)務(wù)生產(chǎn)過程中會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 偏移取整

偏移取整的方法與階段算法方法類似，該方法是通過降低數(shù)據(jù)精度，以整值取代精確值的方法實(shí)現(xiàn)，與階段算法相比，偏移取整方法在對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理的過程中，數(shù)據(jù)的長度不變。

4.5 重排算法

重排算法是指將原數(shù)據(jù)的字符串以指定的方法進(jìn)行打亂并重新排序。經(jīng)重排算法處理后的數(shù)據(jù)完整性和長度都不變。但本方法的脫敏過程可逆。

4.6 加密算法

加密算法是指將原數(shù)據(jù)中可見、可讀的信息通過加密算法進(jìn)行模糊化。經(jīng)加密算法處理后的數(shù)據(jù)其安全性與可逆性由加密算法而定，脫敏數(shù)據(jù)的特性也是由加密算法決定的。與上述其他數(shù)據(jù)脫敏方法相比，經(jīng)加密算法處理后的脫敏數(shù)據(jù)完全失去了業(yè)務(wù)價(jià)值，無法直觀讀取與理解。

5 脫敏算法的選擇

基于對收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究，在經(jīng)過數(shù)據(jù)脫敏的分級(jí)分類梳理之后，根據(jù)敏感數(shù)據(jù)的類型與級(jí)別，在保證脫敏有效性的前提下，選擇合適的脫敏算法。

推薦以字符遮罩作為通用、默認(rèn)的脫敏算法;對于姓名類的數(shù)據(jù)推薦使用同義替換算法，在消除標(biāo)識(shí)、隱私信息的同時(shí)保留業(yè)務(wù)價(jià)值;對于時(shí)間類型的數(shù)據(jù)推薦使用偏移取整來進(jìn)行輕度時(shí)間脫敏，保留部分的時(shí)間段信息以及時(shí)間分布密度;對于車牌號(hào)類信息，推薦使用加密算法（MD5），確保車牌號(hào)的唯一性以及標(biāo)識(shí)性;針對剩余的算法，重排易于破解、截?cái)嗫捎眯缘途煌扑]普遍使用，在特殊的場景下，根據(jù)脫敏需求再酌情選擇。

6 數(shù)據(jù)分類分級(jí)

6.1 數(shù)據(jù)分類

在交通部路網(wǎng)中心，有脫敏需求的數(shù)據(jù)是收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)脫敏系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)從獲取、配置到脫敏執(zhí)行的全部流程。在脫敏配置的過程中，如何確定哪些數(shù)據(jù)需要脫敏，以及對數(shù)據(jù)處理所需要的審核流程是脫離于數(shù)據(jù)脫敏系統(tǒng)外，需要由數(shù)據(jù)管理人員考慮。

（1）數(shù)據(jù)分類原則

1）系統(tǒng)性原則：數(shù)據(jù)分類需要對路網(wǎng)中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)建立全面系統(tǒng)的考量，建立一個(gè)層級(jí)完善的分類體系。

2）規(guī)范性原則：所使用的分類詞語或短語能準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)據(jù)類目的實(shí)際內(nèi)容范圍、內(nèi)涵和外延;表達(dá)相同概念時(shí)，應(yīng)確保用語一致;不影響數(shù)據(jù)類目涵義表達(dá)時(shí)，保證用語簡潔清晰。

3）穩(wěn)定性原則：數(shù)據(jù)分類的基礎(chǔ)和依據(jù)應(yīng)建立在分類對象最穩(wěn)定的特征之上。

4）明確性原則：同一層級(jí)的數(shù)據(jù)類目之間應(yīng)確保界限清晰、明確。當(dāng)數(shù)據(jù)類目的名稱不能明確其自身的界限時(shí)，可以通過增加注釋的方法進(jìn)行明確。

（2）數(shù)據(jù)分類方法

1）業(yè)務(wù)劃分：本階段，將業(yè)務(wù)條線作為業(yè)務(wù)一級(jí)子類進(jìn)行細(xì)分，確定業(yè)務(wù)二級(jí)子類（業(yè)務(wù)管理）。

2）數(shù)據(jù)歸類：在對業(yè)務(wù)細(xì)分基礎(chǔ)上，找到數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)類型之間對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)歸類后，確定數(shù)據(jù)分類。

（3）數(shù)據(jù)分類類型

在數(shù)據(jù)類型的維度上，根據(jù)對收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究，本文將數(shù)據(jù)分類分為七類。

1）基本信息：標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、描述實(shí)體的基本信息。

2）聯(lián)系信息：對個(gè)人/企業(yè)的聯(lián)系信息，例如電話、郵件、地址等。

3）業(yè)務(wù)信息：描述業(yè)務(wù)信息的屬性。

4）交易信息：描述交易類的數(shù)據(jù)，例如卡號(hào)、明細(xì)、金額、余額、退費(fèi)等。

5）地理信息：描述收費(fèi)公路等實(shí)體的地理信息，例如經(jīng)度、緯度等。

6）車輛信息：描述車輛的參數(shù)信息，例如車牌號(hào)、顏色、車型、品牌等。

7）證件信息：包含企業(yè)、個(gè)人的證件信息。

6.2 數(shù)據(jù)分級(jí)

（1）數(shù)據(jù)分級(jí)原則

1） 依從性原則：數(shù)據(jù)級(jí)別的劃分應(yīng)符合相關(guān)法律、法規(guī)及監(jiān)管的要求。

2） 可執(zhí)行性原則：保證數(shù)據(jù)分級(jí)在實(shí)際業(yè)務(wù)中使用和執(zhí)行的可行性，避免進(jìn)行過于復(fù)雜的規(guī)劃。

3） 時(shí)效性原則：由于數(shù)據(jù)的級(jí)別可能會(huì)因時(shí)間的變化而變化，因此數(shù)據(jù)的分級(jí)應(yīng)具備時(shí)間的有效性，制定策略以應(yīng)對改變。

4） 自主性原則：路網(wǎng)中心數(shù)據(jù)管理部門應(yīng)根據(jù)自身的數(shù)據(jù)管理需要，在按照數(shù)據(jù)分類原則進(jìn)行分類之后，按照數(shù)據(jù)分級(jí)方法自主確定更多的數(shù)據(jù)層級(jí)，并為數(shù)據(jù)定級(jí)。

5） 合理性原則：數(shù)據(jù)級(jí)別的劃分應(yīng)具有合理性，使數(shù)據(jù)在劃分級(jí)別中具備適宜的分布情況與集中情況。級(jí)別劃定過低可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能得到有效保護(hù);級(jí)別劃定過高可能導(dǎo)致不必要的業(yè)務(wù)開支。

6） 客觀性原則：數(shù)據(jù)的分級(jí)規(guī)則是客觀并可以被校驗(yàn)的，即通過數(shù)據(jù)自身的屬性和分級(jí)規(guī)則就可以判定其分級(jí)，已經(jīng)分級(jí)的數(shù)據(jù)是可以復(fù)核和檢查的。

（2）數(shù)據(jù)分級(jí)要點(diǎn)

1）對數(shù)據(jù)泄露或損壞影響宜基于數(shù)據(jù)完全泄露或損壞來考慮，而不宜基于已有任何技術(shù)的防護(hù)措施來考慮。

2）《中國人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》已明確提出要對個(gè)人信息保護(hù)，要高度重視投資者或業(yè)務(wù)相關(guān)的個(gè)人信息保護(hù)，在數(shù)據(jù)分級(jí)中從高考慮。

3）安全屬性（完整性、保密性、可用性）是信息安全風(fēng)險(xiǎn)評估中的重要參考屬性，針對數(shù)據(jù)分級(jí)，數(shù)據(jù)安全屬性遭到破壞后可能造成的影響，是確定數(shù)據(jù)級(jí)別的重要判斷依據(jù)，推薦采用。

（3）數(shù)據(jù)分級(jí)方法

1）分級(jí)要素：數(shù)據(jù)分級(jí)的三要素有數(shù)據(jù)泄露影響對象的級(jí)別、影響范圍、影響程度。根據(jù)這三要素輔助數(shù)據(jù)分級(jí)的定級(jí)。

2）分級(jí)步驟：確定影響對象、確定影響范圍、確定影響程度、根據(jù)本身敏感屬性定級(jí)。

3）分級(jí)參考：大量數(shù)據(jù)類別聚合宜升級(jí)，路網(wǎng)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)倉庫、大數(shù)據(jù)分析用的數(shù)據(jù)，宜專門劃分類別，且考慮升級(jí);從時(shí)效性考慮，歷史業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以考慮降級(jí)處理，但需有明確歷史數(shù)據(jù)的定義，并標(biāo)明某時(shí)段之間數(shù)據(jù);信息經(jīng)公開披露后，可降級(jí);脫敏后數(shù)據(jù)宜單獨(dú)定級(jí)。

（4）數(shù)據(jù)分級(jí)級(jí)別

數(shù)據(jù)分級(jí)在脫敏的實(shí)施過程中需要按照數(shù)據(jù)敏感程度進(jìn)行劃分，優(yōu)先考慮高敏感級(jí)別的數(shù)據(jù)，如果一批數(shù)據(jù)中的敏感等級(jí)不同，需要按照最高級(jí)別進(jìn)行管控處理。

基于對收費(fèi)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究，將數(shù)據(jù)以是否被使用、是否將隱私作為評估維度，本文對數(shù)據(jù)分為四個(gè)級(jí)別。

1）1級(jí)：數(shù)據(jù)在使用、數(shù)據(jù)隱私。此類數(shù)據(jù)為高敏感級(jí)別的數(shù)據(jù)，1級(jí)數(shù)據(jù)泄露會(huì)涉及網(wǎng)絡(luò)安全問題，對客戶＼用戶的隱私財(cái)產(chǎn)造成損失。針對高敏感級(jí)別的數(shù)據(jù)，需要在技術(shù)上確保安全性以及脫敏的有效性，同時(shí)對數(shù)據(jù)的安全管理也應(yīng)當(dāng)從流程上保證數(shù)據(jù)的輸出使用合規(guī)性。

2）2級(jí)：數(shù)據(jù)不在使用、數(shù)據(jù)隱私。此類數(shù)據(jù)為中級(jí)敏感數(shù)據(jù)，2級(jí)數(shù)據(jù)的泄露會(huì)對客戶＼用戶的隱私或本單位的業(yè)務(wù)運(yùn)行造成重大影響。

3）3級(jí)：數(shù)據(jù)在使用、數(shù)據(jù)非隱私。此類數(shù)據(jù)為低敏感級(jí)別的數(shù)據(jù)，3級(jí)數(shù)據(jù)的泄露對企業(yè)、用戶造成的影響較低，在數(shù)據(jù)安全管理的層面上，需要對數(shù)據(jù)的使用做出詳細(xì)的記錄。

4）4級(jí)：數(shù)據(jù)不在使用、數(shù)據(jù)非隱私。此類數(shù)據(jù)為非敏感數(shù)據(jù)，4級(jí)數(shù)據(jù)的泄露理論上對業(yè)務(wù)系統(tǒng)、企業(yè)、用戶均不會(huì)造成負(fù)面影響。

7 結(jié)束語

本文在高速通行數(shù)據(jù)脫敏的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對數(shù)據(jù)的脫敏管理進(jìn)行研究。以實(shí)現(xiàn)對路網(wǎng)數(shù)據(jù)中不同場景下的數(shù)據(jù)管理方式與算法選型提供管理依據(jù)，針對高速通行數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)分級(jí)分類的指引，輔助數(shù)據(jù)脫敏的落地執(zhí)行為目標(biāo)，從高速通行數(shù)據(jù)脫敏方法、脫敏算法選型、數(shù)據(jù)分級(jí)分類管理這三個(gè)維度進(jìn)行了相應(yīng)研究。通過本文的研究內(nèi)容，可以在路網(wǎng)脫敏領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)指引與支持。

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