摘 要：隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，如何保障數(shù)據(jù)安全是當(dāng)前急需解決的課題。本文首先分析了各行業(yè)內(nèi)大數(shù)據(jù)下的諸多信息安全威脅和安全需求，然后提出了應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)信息；安全需求；安全對策

中圖分類號(hào)：TP393.08

2011年5月，麥肯錫咨詢公司發(fā)布了《大數(shù)據(jù)：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的下一個(gè)前沿領(lǐng)域》報(bào)告[1]，首次提出“大數(shù)據(jù)”的概念。大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是一種數(shù)據(jù)量很大、數(shù)據(jù)形式多樣化的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。它所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策更積極目的的資訊[2]。大數(shù)據(jù)主要有體量大、多樣性、價(jià)值密度低、速度快4個(gè)特點(diǎn)[3]。

隨著無處不在的智能終端、互動(dòng)頻繁的社交網(wǎng)絡(luò)和超大容量的數(shù)字化存儲(chǔ)等信息體的普及，全球數(shù)據(jù)量出現(xiàn)爆炸式增長。據(jù)《數(shù)據(jù)中心2013：硬件重構(gòu)與軟件定義》年度技術(shù)報(bào)告中統(tǒng)計(jì)，2013年中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量超過0.8ZB，預(yù)計(jì)到2020年，中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將是2013年的10倍，超過8.5ZB。面對大數(shù)據(jù)發(fā)展的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，如何保障數(shù)據(jù)安全是當(dāng)前急需要研究的課題。

1 各行業(yè)的大數(shù)據(jù)安全威脅和需求

現(xiàn)在對互聯(lián)網(wǎng)、銀行、保險(xiǎn)、醫(yī)藥、電信、金融和國防等行業(yè)為主的企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出潛在的安全威脅和需求[4-5]。

1.1 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)

據(jù)公開信息，百度每天要響應(yīng)來自全球138個(gè)國家和地區(qū)的數(shù)十億次請求，每日新增數(shù)據(jù)達(dá)10TB，要處理超過100PB數(shù)據(jù)，要從浩如煙海的信息中精確抓取約10億網(wǎng)頁，還有100個(gè)PB以上的日志；1TB的百度推廣，1PB的百度貼吧、百度知道、百度文庫。

擁有近5億注冊用戶的阿里集團(tuán)，隨著業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長，交易數(shù)據(jù)、用戶瀏覽和點(diǎn)擊網(wǎng)頁數(shù)據(jù)、購物數(shù)據(jù)等成倍增加。擁有4億移動(dòng)用戶的騰訊QQ，在數(shù)據(jù)倉庫存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量單機(jī)群數(shù)量已達(dá)4400臺(tái)，總存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量經(jīng)壓縮處理后在100PB左右，這一數(shù)據(jù)還在以日新增200TB到300TB，月增加10%的數(shù)據(jù)量增長。

這些企業(yè)在應(yīng)用大數(shù)據(jù)時(shí)，常會(huì)涉及數(shù)據(jù)安全和用戶隱私問題。因此，防止數(shù)據(jù)被損壞、篡改、泄露或竊取成為它們的安全威脅?？煽康臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)；安全的挖掘分析；嚴(yán)格的運(yùn)營監(jiān)管；針對用戶隱私的安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范就成為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的大數(shù)據(jù)安全需求。

1.2 電信、金融、保險(xiǎn)行業(yè)

目前，中國聯(lián)通部署了4.5PB的存儲(chǔ)空間用于集中記錄移動(dòng)通信用戶上網(wǎng)查詢與分析支撐系統(tǒng)。主要運(yùn)營商還記錄了用戶通話、信息、地理位置等信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)量都在10PB以上，總年度用戶數(shù)據(jù)增長約數(shù)十個(gè)PB。

中國銀聯(lián)公開的數(shù)據(jù)顯示，每天有近600億交易通過銀聯(lián)卡進(jìn)行，如果再加上開戶信息數(shù)據(jù)，銀行網(wǎng)點(diǎn)和在線交易的各種數(shù)據(jù)，以及金融系統(tǒng)自身運(yùn)營數(shù)據(jù)，每年數(shù)據(jù)達(dá)數(shù)十PB。

從這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和分析看出，運(yùn)營商在數(shù)據(jù)對外應(yīng)用和開放過程中面臨著數(shù)據(jù)保密、用戶隱私、商業(yè)合作等安全威脅。因此，電信、金融、保險(xiǎn)行業(yè)的安全需求是：期望利用大數(shù)據(jù)安全技術(shù)加強(qiáng)金融機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)行業(yè)的內(nèi)部控制，提高金融、保險(xiǎn)行業(yè)的監(jiān)管和服務(wù)水平，防范和化解金融、保險(xiǎn)行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 公共安全、醫(yī)療、交通領(lǐng)域

隨著平安城市、智慧城市等工程的推進(jìn)，監(jiān)控?cái)z像頭已遍布大街小巷。以1080P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為例，它速度能達(dá)到每秒60幀，一個(gè)月產(chǎn)生的視頻文件就達(dá)1.8T。若某城市有這樣的攝像頭50萬個(gè)，一年保存下來的數(shù)據(jù)量就在數(shù)百PB以上。

有統(tǒng)計(jì)表明，中國一個(gè)一千萬人口的城市50年所積累的醫(yī)療數(shù)據(jù)達(dá)10PB。如此推算，整個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，一年能保存下來的數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)百PB。隨著醫(yī)療數(shù)據(jù)的幾何倍增長，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是否安全可靠將影響到醫(yī)院業(yè)務(wù)的連續(xù)性，因此，公共安全、醫(yī)療、交通領(lǐng)域的安全需求是：數(shù)據(jù)隱私性高于安全性和機(jī)密性，同時(shí)需要安全和可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、完善的數(shù)據(jù)備份和管理。

1.4 電力、石化系統(tǒng)行業(yè)

截至2013年底，國家電網(wǎng)累計(jì)安裝智能表1.82億只，實(shí)現(xiàn)采集1.91億戶，采集覆蓋率56%，一年采集獲得和保存下來的數(shù)據(jù)總量達(dá)近10PB。石油化工、智能水表等領(lǐng)域每年產(chǎn)生和保存下來的數(shù)據(jù)量也達(dá)這個(gè)級(jí)別。

從電力、石化系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生和存儲(chǔ)的大量數(shù)據(jù)分析來看，企業(yè)需要進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)收集與分析，保障數(shù)據(jù)的完整性和安全性。在對外合作時(shí)，需要能準(zhǔn)確地將外部業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換成實(shí)際的數(shù)據(jù)需求，建立完善的數(shù)據(jù)對外開放訪問機(jī)制。因此，確保核心數(shù)據(jù)與資源的保密性、完整性和可用性成為這些行業(yè)的安全需求。

1.5 氣象、教育、地理、政務(wù)等政府組織

目前，中國氣象局所保存的數(shù)據(jù)在4～5PB左右，每年還要增加數(shù)百個(gè)TB左右。公安部建成了覆蓋13億人口的國家人口數(shù)據(jù)庫；國家工商總局建成了企業(yè)法人數(shù)據(jù)庫；民政部和中央編制辦公室建成了社會(huì)團(tuán)體和事業(yè)單位信息庫；全國四級(jí)國土資源主管部門積累了近6000TB的數(shù)據(jù)；國家統(tǒng)計(jì)局建成了統(tǒng)計(jì)信息庫；國家發(fā)展和改革委牽頭的自然資源和空間地理基礎(chǔ)信息庫正在加緊建設(shè)。金融、稅務(wù)、質(zhì)檢、社保、教育等領(lǐng)域也都建成了一批信息庫。

如此多的數(shù)據(jù)庫的建立，安全威脅很大。在確保數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，要求具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，能利用海量數(shù)據(jù)挖掘高價(jià)值情報(bào)，提高快速響應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)決策自動(dòng)化。因此，隱私保護(hù)的安全監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全感知、大數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)的制定、安全管理機(jī)制的規(guī)范等內(nèi)容成為氣象、教育、地理、政務(wù)等政府組織對大數(shù)據(jù)安全的需求。

1.6 商業(yè)銷售、制造業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、物流和流通等領(lǐng)域

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及，商業(yè)銷售、制造業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、物流運(yùn)輸業(yè)等這些傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)據(jù)量將呈現(xiàn)迅速增長態(tài)勢。這類數(shù)據(jù)有非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)）和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)）。它們不僅表現(xiàn)了企業(yè)當(dāng)前運(yùn)行的狀況，而且還要為企業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展提供有價(jià)值的分析決策，因此，數(shù)據(jù)的安全性、機(jī)密性和可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、完善的數(shù)據(jù)備份和管理成為商業(yè)銷售、制造業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、物流和流通等這些領(lǐng)域的安全需求。

2 大數(shù)據(jù)下的安全威脅所應(yīng)對的策略

從上述的安全需求看出，當(dāng)前信息安全主要來自三方面的威脅：一是大數(shù)據(jù)集群數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全威脅；二是數(shù)據(jù)虛擬化帶來的數(shù)據(jù)泄密威脅；三是各種智能終端的數(shù)據(jù)安全威脅。因而可從三個(gè)方面應(yīng)對：首先加強(qiáng)大數(shù)據(jù)的信息安全體系建設(shè)以及運(yùn)用更高級(jí)的大數(shù)據(jù)技術(shù)來防范高級(jí)的可持續(xù)攻擊。這需要整合大數(shù)據(jù)處理資源，協(xié)調(diào)大數(shù)據(jù)處理和分析機(jī)制，推動(dòng)重點(diǎn)數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)共享，加快對高級(jí)可持續(xù)攻擊的建模進(jìn)程，消除和控制高級(jí)可持續(xù)攻擊的危害。另外還要從大數(shù)據(jù)技術(shù)的研發(fā)力度、相關(guān)人才的培養(yǎng)以及完善大數(shù)據(jù)信息安全的體系幾個(gè)方面入手，最終達(dá)到保護(hù)大數(shù)據(jù)安全的目標(biāo)。其次加快大數(shù)據(jù)安全技術(shù)的研發(fā)。最后要加大對各種大數(shù)據(jù)的管理力度，有效防止大數(shù)據(jù)中的信息泄漏。

3 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)安全的提高必須有嚴(yán)格的保密規(guī)范、完善、明晰的安全策略以及高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)管理人才，才能保證更好地為網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)大的安全服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：薛文（1968-），山東萊陽人，男，副教授，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能。

作者單位：西安政治學(xué)院信息管理中心，西安 710068