Опыт внедрения криптошлюзов ViPNet в ЕРИС

Привет! В этой статье мы расскажем о внедрении криптошлюзов ViPNet для защиты каналов связи в рамках проекта защиты персональных данных в информационной системе ЕРИС. Нам посчастливилось стать частью такого важного для медицины Москвы проекта, который поднимает лучевую диагностику на новый уровень.

Коротко о ЕРИС

ЕРИС (Единый Радиологический Информационный Сервис) представляет собой информационную систему, объединяющую высокотехнологичную медицинскую технику, рабочие места рентгенологов и единый архив диагностических изображений. В настоящее время ЕРИС объединяет магнитно-резонансные, цифровые аппараты классического рентгена, аппараты для проведения флюорографии и компьютерные томографы в 64 поликлиниках города Москвы, включая амбулаторные учреждения Зеленограда.

Основные задачи ЕРИС — повысить эффективность лучевой диагностики в Москве, создать единую сеть, объединяющую диагностическую аппаратуру, обеспечить современную и надежную систему хранения получаемых в результате исследований изображений, описаний и заключений.

Необходимость применения криптошлюзов

Так как в информационной системе ЕРИС обрабатываются персональные данные пациентов, то необходимо выполнять требования ФЗ-152 «О персональных данных» и подзаконных актов, связанных с этим законом. Одним из требований по защите персональных данных является организация защищенных каналов связи с помощью средств криптографической защиты информации (СКЗИ). В соответствии с этим требованием мы приступили к проектированию системы защиты персональных данных в целом и СКЗИ в частности.

Критерии выбора, схема тестирования, пилот, финальный выбор

Нашей компании Элефус Заказчик в лице компании Лаваль выдвинул ряд требований, которым должны были соответствовать СКЗИ, среди них основные:

• задержки в канале (это был самый важный критерий, потому что медицинский персонал с помощью клиентского приложения на рабочем месте подключается к серверной части в ЦОДе, и задержки в канале сильно влияют на производительность системы и скорость работы с пациентом);
• наличие сертификата ФСБ России на криптосредства (требование нормативных документов, касающихся защиты персональных данных (Приказ ФСБ №378 от 10 июля 2014 г. «Об утверждении состава и содержания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных с использованием средств криптографической защиты информации, необходимых для выполнения установленных правительством Российской Федерации требований к защите персональных данных для каждого из уровней защищенности»));
• масштабируемость решения (предполагается расширение системы на дополнительные объекты, поэтому мы изначально должны были заложить оборудование с запасом и возможность масштабирования как горизонтального, так и вертикального);
• отказоустойчивость (если вы были в московских поликлиниках, то прекрасно знаете, что очередь в радиологические кабинеты всегда присутствует, поэтому немаловажным фактором было обеспечение отказоустойчивости решения);
• достаточная производительность (в радиологические кабинеты необходимо было установить оборудование небольшой производительности, но достаточное, чтобы обеспечить хороший канал связи до ЦОД, нашим ориентиром была полоса пропускания в 20 мб/с);
• мониторинг (так как инфраструктура распределена по всей Москве, необходимо обеспечить постоянный мониторинг оборудования и отслеживать нагрузки на сеть);
• простота обслуживания (выезд на объекты осуществляют инженеры широкого профиля, которые, не обладая глубокими познаниями в ViPNet (потому что это не является их основной задачей), должны решить проблему на месте по инструкции).

Тестировались четыре продукта:

• ViPNet Coordinator;
• АПКШ «Континент»;
• КриптоПро IPsec;
• МагПро КриптоПакет исполнение «OpenVPN-ГОСТ»

Мы выбрали самые популярные и хорошо себя зарекомендовывавшие программно-аппаратные решения (Континент и ViPNet) и чисто программные решения (КриптоПро и МагПро). Не предполагалась установка дополнительного ПО на компьютеры радиологического кабинета, потому что зачастую для взаимодействия с радиологическим оборудованием требуются очень специфические и старые версии операционных систем и специального программного обеспечения. Поэтому защиту канала связи необходимо было разместить на пограничном сетевом оборудовании. Рассматривались две схемы установки СКЗИ: установка на периметре программно-аппаратного оборудования (Континент и ViPNet), либо установка компьютера, выступающего шлюзом для радиологического кабинета, на который будет установлено СКЗИ (КриптоПро и МагПро). С точки зрения затрат, эти варианты оказались сопоставимы, так что изначально ПАКи были предпочтительнее, потому что более просты в обслуживании.

Схема тестирования была следующая:

Рисунок 1 — Схема тестирования

В ходе тестирования передавались снимки трех типов: КТ, ММГ, ПЭТКТ (они отличаются размерами файлов, частотой взаимодействия клиент-сервер), различные варианты снимков позволили смоделировать различные типы нагрузок на криптошлюзы. Замеры задержек и скорость в канале производились программами WinMTR и iperf3.

По результатам тестирования Континент и ViPNet оказались в лидерах, их результаты были сопоставимы, КриптоПро отставал незначительно, а МагПро сильно влиял как на скорость, так и на задержки в канале.

Дальше после взаимодействия с вендорами Заказчиком было принято финальное решение в пользу ViPNet. Оставим финальный выбор за скобками данной статьи, с технической точки зрения Континент и ViPNet практически одинаковые.

ИнфоТеКС (производитель ViPNet) предоставил для пилотного тестирования следующее оборудование:

• HW50 – 2 шт. для радиологических кабинетов
• HW1000 – 1 шт. для ЦОД

Оборудование тестировалось месяц в боевых условиях. Испытания показали, что наши расчеты оказались верными, а тесты достаточно точными. Оборудование работало в штатном режиме, не оказывая существенных ограничений на работу медицинских работников. В итоге в финальной спецификации оказалось как раз это оборудование, HW50 устанавливался в радиологические кабинеты, кластер из двух криптошлюзов HW1000 обновленной модели с увеличенной пропускной способностью – в ЦОД).

Как внедряли? Схема, сложности, преднастройка

К внедрению нам необходимо было подойти с особой тщательностью. Как я говорил выше, медицинские работники радиологических кабинетов постоянно загружены, поэтому на внедрение СКЗИ на объекте нам отводилось 15 минут. Внедрение мы проводили совместно с инженерами Лаваль, которые хорошо знали местное оборудование.

Внедрение состояло из следующих этапов:

• Преднастройка (оборудование было преднастроено нашими инженерами (выпуск и установка dst-на ПАК, настройка сетевых интерфейсов, настройка snmp-агента, заведение ПАК в ViPNet Administrator);
• Установка криптошлюзов в ЦОД (настройка альтернативного канала для того, чтобы не прерывать работы ЕРИС);
• Установка криптошлюзов в поликлиники (в 15минутный интервал инженеру необходимо было переткнуть оборудование и убедиться, что туннель в ЦОД поднят. Естественно, в идеальных случаях все происходило за минуты, но всегда есть какое-то время на то, чтобы скорректировать возникающие проблемы. В целом, 15-ти минут хватает на то, чтобы выполнить работы);
• Подключение криптошлюзов к системе мониторинга (на этом этапе выявили баг системы, о котором сообщили вендору, периодически snmp агент самопроизвольно отваливался, его приходится перезапускать. Так как мы знаем, что ViPNet работает на базе ОС Linux (Debian), мы написали скрипт, который автоматически перезапускал процесс. В новой версии ИнфоТеКС исправил этот момент).

Мониторинг. Нагрузка на процессор, оперативную память, сеть

Дальше мы покажем скриншоты из системы мониторинга, где можно посмотреть нагрузки на оборудование отдельно за полгода и отдельно за один рабочий день (ЦП, ОЗУ, сеть). Названия сетевых устройств скрыты, с точки зрения смысловой нагрузки это ни на что не влияет.

Нагрузка на ЦП

Рисунок 2 — Загрузка ЦП за полгода HW1000

Рисунок 3 — Загрузка ЦП за 1 день HW1000

Рисунок 4 — Загрузка ЦП за полгода HW50

Рисунок 5 — Загрузка ЦП за 1 день HW50

Нагрузка на оперативную память

Рисунок 6 — Загрузка ОЗУ за полгода HW1000

Рисунок 7 — Загрузка ОЗУ за 1 день HW1000

Рисунок 8 — Загрузка ОЗУ за полгода HW50

Рисунок 9 — Загрузка ОЗУ за 1день HW50

Нагрузки на сеть

Рисунок 10 — Загрузка сеть за полгода HW1000

Рисунок 11 — Загрузка сеть за 1 день HW1000

Рисунок 12 — Загрузка сеть за полгода HW50

Рисунок 13 — Загрузка сеть за 1 день HW50

Вывод

Прошел примерно год с реализации проекта, все СКЗИ работают в штатном режиме, ни один криптошлюз не вышел из строя. ЕРИС работает в штатном режиме с установленными средствами защиты информации, обеспечивая необходимый уровень информационной безопасности персональных данных пациентов московских поликлиник.

Автор: pavel_kirillov

Источник