铁路视频安全传输 “守门人”：深网科技带你一文读懂网闸技术的关键逻辑

在铁路信息化体系中，视频监控系统是保障行车安全、客运服务、设备运维的核心基础设施，其数据需在不同安全等级的网络（如生产控制网、综合监控网、办公网）间流转。但铁路网络存在安全域隔离需求与视频数据共享需求的矛盾，而 “视频安全隔离 + 信息交换网闸” 技术是解决这一矛盾的关键方案，既满足《铁路网络安全管理办法》中 “不同安全等级网络禁止直接互联” 的要求，又实现视频数据的合规、高效传输。

一、技术应用背景：铁路视频网络的安全痛点

铁路视频系统覆盖场景广（车站、轨道、隧道、动车所等）、涉及网络多，其数据流转面临三大核心安全痛点，也是隔离与网闸技术的应用前提：

网络安全域差异大铁路网络分为多个安全等级（参考 GB/T 22239《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》）：

高安全域：如行车控制网（信号系统、列车调度系统所在网络，等级保护 3 级及以上），需绝对禁止外部数据无序接入，防止影响行车安全；

中安全域：如综合监控网（整合视频、环境、消防数据，等级保护 2-3 级），需接收前端视频数据并向高安全域推送关键告警；

低安全域：如办公网 / 互联网（用于远程运维、公众服务，等级保护 2 级），需获取非敏感视频（如车站候车区画面），但存在外部攻击风险。若直接互联，低安全域的病毒、恶意代码可能渗透至高安全域，引发行车事故。

视频数据特性带来的传输风险铁路视频数据具有大带宽、实时性、连续性特点：单路 4K 视频码率可达 8-16Mbps，车站级系统需同时传输数十路视频。传统 “防火墙 + 端口映射” 方案无法满足带宽需求，且难以对视频流中的隐藏恶意数据（如伪装成视频帧的攻击包）进行深度检测，存在安全漏洞。

数据共享的合规性要求铁路视频涉及 “安全生产数据”（如轨道巡检视频）和 “公众隐私数据”（如车站人脸视频），需符合《数据安全法》《个人信息保护法》：

禁止高敏感视频（如信号机房监控）流向低安全域；

跨域传输需留存 “数据溯源日志”，便于事后审计。传统直连方式无法实现 “细粒度权限控制” 和 “传输日志追溯”，易违反合规要求。

二、核心技术一：铁路视频安全隔离技术

“安全隔离” 是基础，目的是在不同安全域间建立 “物理或逻辑上的隔离边界”，杜绝无授权数据直接交互。根据隔离强度和应用场景，铁路视频系统主要采用三类隔离方式：

三、核心技术二：铁路视频信息交换网闸技术

网闸（GAP，安全隔离与信息交换系统）是 “隔离” 与 “交换” 的结合体，其核心是 “先隔离，后交换”—— 在断开 TCP/IP 连接的前提下，通过专用硬件和协议实现视频数据的合规传输，是铁路跨域视频交换的 “核心网关”。

1. 网闸的技术架构：“三区域两隔离”

铁路视频网闸通常采用 “内外网代理 + 隔离区” 的三段式架构，确保数据传输过程中无直接交互：

内网代理区：连接高安全域（如行车控制网），接收内网的视频数据需求（如 “调取隧道视频” 指令），或接收前端设备上传的视频流，对数据进行初步过滤（如校验视频流格式、源 IP 合法性）；

隔离区（GAP 区）：核心隔离层，无操作系统，仅通过硬件芯片（如 FPGA）或专用固件实现数据 “摆渡”—— 数据从内网代理区写入隔离区的内存缓冲区后，内网链路断开；再由隔离区将数据读取到外网代理区，全程无 TCP/IP 连接；

外网代理区：连接低安全域（如综合监控网 / 办公网），接收外网的视频请求，或向外网推送合规视频数据，同时对数据进行深度检测（如病毒查杀、恶意代码扫描、敏感信息过滤）。

2. 铁路视频网闸的关键技术特性

不同于通用网闸，铁路视频网闸需针对 “大带宽、实时性、视频格式多样性” 做专项优化，核心特性包括：

视频流适配能力支持铁路主流视频编码格式（H.264、H.265、SVAC）和传输协议（RTSP、RTMP、GB/T 28181《安全防范视频监控联网系统信息传输要求》），可对视频流进行 “分片传输”—— 将大码率视频拆分为小数据包，通过隔离区摆渡后重组，避免带宽瓶颈。

细粒度访问控制基于 “角色 - 资源 - 权限” 三维模型，实现视频数据的精准授权：

例 1：仅允许 “行车调度员” 角色访问 “轨道巡检视频”，且仅能查看 “指定区间（如北京 - 天津段）” 的画面；

例 2：禁止 “办公网用户” 获取含人脸的视频，自动对视频中的人脸区域进行模糊处理（符合隐私保护要求）。

实时性优化铁路视频（如列车接近预警视频）对时延要求极高（通常需≤300ms），网闸通过两项技术降低时延：

采用 “零拷贝” 技术：数据无需在内存与硬盘间流转，直接通过内存缓冲区摆渡；

视频流 “优先级调度”：为告警视频（如轨道异物、设备故障）分配最高传输优先级，确保紧急数据优先通过。

安全审计与溯源全程记录视频数据的传输日志，包括 “请求者身份、请求时间、视频源地址、传输时长、数据量” 等信息，日志不可篡改，满足铁路 “安全事件可追溯” 的要求；同时支持对接铁路网络安全管理平台，实时上报异常传输行为（如未授权 IP 请求敏感视频）。

冗余与可靠性采用 “双机热备” 架构：主网闸故障时，备用网闸可在≤100ms 内切换，避免视频传输中断；同时支持 “断网缓存”—— 若网络临时中断，网闸可缓存未传输的视频片段，网络恢复后继续传输，确保数据不丢失。

四、典型应用场景：铁路视频跨域传输

结合铁路业务需求，“隔离 + 网闸” 技术主要应用于三大场景：

前端视频接入综合监控网车站、轨道旁的摄像头（位于 “现场设备网”，低安全域）采集的视频，需通过网闸传输至 “综合监控网”（中安全域）：

网闸过滤非法视频流（如伪造的摄像头数据），仅允许符合 GB/T 28181 协议的视频进入；

对客运视频（如候车区）进行隐私处理（如模糊旅客人脸），再传输至监控平台。

综合监控网向行车控制网推送告警视频当综合监控网检测到异常（如轨道有异物、隧道渗水），需将告警视频推送至 “行车控制网”（高安全域）：

网闸仅允许 “告警视频” 通过（禁止普通视频流入），且对视频进行病毒查杀；

传输过程中断开 TCP/IP 连接，避免行车控制网被外部攻击。

远程运维与视频调阅铁路运维人员需在 “办公网”（低安全域）远程调阅 “动车所设备监控视频”（中安全域）：

运维人员通过身份认证（如 USBKey、人脸识别）后，网闸授权其访问指定视频；

传输日志实时上传至安全管理平台，确保运维行为可追溯。

五、技术发展趋势：智能化与一体化

随着铁路视频向 “高清化、AI 化” 发展，隔离与网闸技术也在升级：

AI 赋能的智能过滤未来网闸将集成 AI 算法，可自动识别视频中的 “敏感内容”（如信号设备、人员操作），无需人工配置规则即可实现 “敏感视频禁止流出”“非敏感视频放行”，提升合规性与效率。

多网融合下的一体化隔离随着铁路 “智轨” 建设，视频数据需与 5G、北斗、物联网数据融合，网闸将支持 “多类型数据（视频、传感器数据、定位数据）” 的统一隔离与交换，形成 “一站式安全网关”，简化网络架构。

云边协同的分布式隔离针对高铁沿线 “边缘节点多、分散” 的特点，将网闸功能下沉至边缘网关（如轨道旁的边缘计算设备），实现 “边缘侧本地隔离 + 云端集中管控”，降低核心网带宽压力，提升实时性。

六、总结

铁路视频安全隔离与信息交换网闸技术，是平衡 “铁路网络安全” 与 “视频数据价值” 的核心手段 —— 通过 “物理 / 空气隔离” 杜绝跨域攻击风险，通过 “网闸的细粒度控制与实时传输优化” 满足业务需求。在铁路数字化转型中，该技术将持续升级，为 “智慧铁路” 的安全运行提供关键保障。

江苏深网科技是一家专门从事跨域安全产品开发、销售，提供网络攻防技术服务的网络安全公司，并成立自主品牌“深铠威”。公司主营业务面向工业互联网、物联网等新基建大背景，重点研发、销售跨域安全产品和网络安全工具软件。公司核心团队来自于军队科研院所和国内知名高科技企业，依托核心团队多年的网络安全攻防技术研究，目前已推出网闸、光闸、数据交换平台等跨域交换安全产品以及IPSec VPN和SSL VPN安全网关产品，并拥有了细分领域领先的网络攻防技术研发能力，目前已广泛应用于政府、金融、能源、医疗、教育、交通、传媒等行业。