◆吳建龍

（首鋼工學(xué)院建筑與環(huán)保系 北京 100144）

大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)探討

◆吳建龍

（首鋼工學(xué)院建筑與環(huán)保系 北京 100144）

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，使得數(shù)據(jù)體量驟然得到增多，利用方式也愈加高效且多元化。雖然大數(shù)據(jù)時(shí)代為人們的生活與工作增色添彩，但是，網(wǎng)絡(luò)安全問題也悄然而至。大數(shù)據(jù)屬于信息量迅猛高漲、數(shù)據(jù)高效利用的新時(shí)代，自此以后，數(shù)據(jù)利用技術(shù)便有了突破性改觀，網(wǎng)絡(luò)安全問題也自然而然的成為了備受關(guān)注的焦點(diǎn)話題。大數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在為大眾帶去眾多方便的同時(shí)，也有著難以規(guī)避的會(huì)損害大眾利益的安全隱患，所以，以積極的態(tài)度去深層次了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全現(xiàn)狀，并對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)展開精深化分析，這些舉措是確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健發(fā)展的前提。

大數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全；安全技術(shù)

0 引言

現(xiàn)今，中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的新階段，科技為經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶去了強(qiáng)勁動(dòng)力，人們的生活也隨之不斷發(fā)生改變。數(shù)據(jù)信息在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下屬于經(jīng)濟(jì)、政治與生活中不可或缺的重要內(nèi)容，數(shù)據(jù)信息的傳遞和保存優(yōu)勢(shì)是非常大的，雖然它有著便捷、容量巨大與高效的優(yōu)點(diǎn)，只是，也毫無例外的存有安全隱患。大數(shù)據(jù)時(shí)代信息安全問題不僅會(huì)觸及到傳統(tǒng)形式的網(wǎng)絡(luò)安全邊界問題（已有的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算方式），同時(shí)也會(huì)觸及到內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)邊界問題（邊界內(nèi)部的用戶對(duì)數(shù)據(jù)的訪問，外部用戶設(shè)備的接入控制與設(shè)備訪問控制）。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展步伐與存儲(chǔ)容量的高速提升，大數(shù)據(jù)快速的滲入到人們的生活中。大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)框架是云計(jì)算，從而支撐著大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和處理，逐步由計(jì)算機(jī)向數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。大數(shù)據(jù)在無形之中改變了我們的資源獲取方式，即由最初的無線和有線網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器到現(xiàn)今的終端，其中也包括SAS。以大數(shù)據(jù)為中心的制造生產(chǎn)逐步得到寬泛應(yīng)用，憑借計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而傳遞信息日漸引起人們的關(guān)注，憑借計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行而產(chǎn)生的犯罪活動(dòng)也大幅增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全不僅能夠深刻的影響著國(guó)家安全和社會(huì)安全，同時(shí)也能夠直接性的影響到民眾的個(gè)人安全，所以，信息安全的防范研究工作研究已是刻不容緩之舉。

1 大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全

大數(shù)據(jù)的意指是難以在可承受的范圍和時(shí)間里通過常規(guī)軟件去管理和處理及捕捉的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)的真正意義并非是信息體量，而是信息的處理，將信息應(yīng)用到什么領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)技術(shù)在改變數(shù)據(jù)加工方式的同時(shí)也提升了其加工能力，同時(shí)也使得處理方式有了全新改變，行之有效的提升了數(shù)據(jù)價(jià)值，可以說，這是可表彰大數(shù)據(jù)的地方。數(shù)據(jù)絕對(duì)數(shù)量的發(fā)展歷史如圖1所示，可以看出目前數(shù)據(jù)以達(dá)到PB和EB級(jí)別，還有明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

圖1 大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷史

2011年，在國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布的報(bào)告中，大數(shù)據(jù)被定義為：“大數(shù)據(jù)技術(shù)描述了新一代的技術(shù)和架構(gòu)體系，通過高速采集、發(fā)現(xiàn)或分析，提取各種各樣的大量數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。”通過這個(gè)定義，可以把大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)歸納為4個(gè)V，即volume（體量浩大）、variety（模態(tài)繁多）、velocity（生成快速）和value（價(jià)值巨大但密度很低），如圖2所示。

圖2 大數(shù)據(jù)的4V特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的宗旨是通過網(wǎng)絡(luò)管理制度和相關(guān)技術(shù)措施為數(shù)據(jù)信息提供行之有效的安全保障。出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）網(wǎng)絡(luò)具有自由性，因?yàn)橛?jì)算機(jī)操作者的言論和行為是不受約束的，所以使得安全隱患倍增；（2）網(wǎng)絡(luò)具有互聯(lián)性與國(guó)際性，從而誘發(fā)了個(gè)人與國(guó)家的犯罪動(dòng)機(jī)；（3）網(wǎng)絡(luò)具有開放性，以致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)易遭受木馬攻擊與病毒感染。

總而言之，雖然大數(shù)據(jù)具有技術(shù)應(yīng)用和體量等方面的優(yōu)勢(shì)，只是，在步入大數(shù)據(jù)時(shí)代以后，網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益凸顯，好比是硬幣是雙面，既有正面，亦有反面，怎樣防御網(wǎng)絡(luò)安全問題是需要急迫解決的難題。

2 大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展下，病毒等網(wǎng)絡(luò)破壞工具的隱蔽性愈發(fā)強(qiáng)烈，使得網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)治標(biāo)不治本。據(jù)相關(guān)資料顯示，2012年，國(guó)內(nèi)遭受“網(wǎng)絡(luò)犯罪”侵害的網(wǎng)民多達(dá)5億人，是國(guó)內(nèi)網(wǎng)民總數(shù)的86%，網(wǎng)民所遭受的不法侵害主要有“網(wǎng)購(gòu)支付詐騙”、“竊取賬號(hào)”、“竊取個(gè)人隱私”等等，網(wǎng)民的經(jīng)濟(jì)損失近乎200億元。其中，“網(wǎng)購(gòu)支付詐騙”和“竊取個(gè)人隱私”給社會(huì)帶來的危害是相對(duì)很大的，使得網(wǎng)民們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐步失去了信任。幾經(jīng)調(diào)查得知，木馬攻擊是主要的攻擊方式，能夠在用戶不知情的前提下侵入用戶電腦，通過廣告推廣和網(wǎng)絡(luò)欺詐等方式危害社會(huì)。其次，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商所提供的軟件也存有眾多安全風(fēng)險(xiǎn)，比如電子郵箱和反病毒軟件等等，雖然它能夠?yàn)橛脩籼峁┩ㄐ疟憷撬材軌蛩鸭脩舻膫€(gè)人信息。

2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全隱患的主要來源

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，使得數(shù)據(jù)體量驟然得到增多，利用方式也愈加高效且多元化，與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)中的網(wǎng)絡(luò)安全隱患也使得人們憂愁倍增?？傮w而言主要有以下幾方面：

（1）木馬和病毒。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，病毒和木馬是主要隱患。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶去了全新的拓展空間，它為人們的生活增資添彩，但也在無形之中強(qiáng)化了病毒的感染能力，故而為計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境帶了來惡劣影響。網(wǎng)絡(luò)病毒的可復(fù)制性是非常強(qiáng)大的，對(duì)軟件和程序的感染能力也非常巨大?？上攵?，假如計(jì)算機(jī)被病毒侵襲，日后的操作肯定是存在風(fēng)險(xiǎn)的，一旦病毒擴(kuò)散，勢(shì)必會(huì)為計(jì)算機(jī)程序和文件帶去難以磨滅的災(zāi)難，嚴(yán)重的情況下會(huì)致使計(jì)算機(jī)直接癱瘓。

（2）黑客攻擊。步入大數(shù)據(jù)時(shí)代以后，黑客的攻擊方式也在逐步發(fā)生全新改觀，黑客的攻擊方式和以前相比多了一絲隱蔽，所引發(fā)的破壞后果也更加惡劣。究其本源不難發(fā)現(xiàn)，主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)體量的不斷增多，數(shù)據(jù)間聯(lián)系日趨緊密造成的，假如黑客采取非法手段，最后的后果勢(shì)必是異常惡劣的。除此之外，數(shù)據(jù)量的增加也日益加劇了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）系統(tǒng)漏洞。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也存有一些漏洞，操作者的使用偏好也會(huì)致使漏洞增加與出現(xiàn)。相較于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)漏洞而言，操作者的使用偏好所造成的破壞性會(huì)更加巨大，操作者的不規(guī)范使用方式為犯罪人員提供了犯罪溫床，故而引發(fā)令人難以接受的后果。

（4）操作風(fēng)險(xiǎn)。操作者在使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候或多或少的會(huì)出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，而這種不規(guī)范會(huì)致使計(jì)算機(jī)內(nèi)的關(guān)鍵信息流失和泄露，假如被犯罪分子獲取，最終所釀造的后果勢(shì)必令人擔(dān)憂。

（5）網(wǎng)絡(luò)管理不當(dāng)。計(jì)算機(jī)使用的階段里需要實(shí)時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，但是多半的用戶對(duì)此都非常輕視，以致網(wǎng)絡(luò)安全隱患倍增，從而增加了安全事故的發(fā)生幾率。

（6）網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)意識(shí)淡薄。網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)觀念與法律意識(shí)薄弱也能使得網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)倍增，這些現(xiàn)象使得網(wǎng)絡(luò)攻擊屢戰(zhàn)屢勝?？傮w而言，多半的信息遺漏和流失情況的發(fā)生都是由計(jì)算機(jī)操作者使用不當(dāng)造成的。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的技術(shù)

在信息化時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)不能太過于依賴殺毒軟件，同時(shí)也要注意及時(shí)推陳出新，對(duì)于病毒和入侵行為進(jìn)行多角度和全方位的檢測(cè)和查殺，由此為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行提供切實(shí)保障。

3.1 網(wǎng)絡(luò)安全保密技術(shù)

DES與RSA是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全保密技術(shù)的主流。依據(jù)DES算法的隨機(jī)選擇功能去將DES密碼確定下來，加密信息原文，再通過密碼來解密，從而為用戶信息提供保障。這項(xiàng)安全保密技術(shù)在當(dāng)前的普及率非常高，只是離不開用戶的全面配合，只有設(shè)置密碼才能進(jìn)行加密。其次，安全保密技術(shù)也可依據(jù)對(duì)信息關(guān)鍵詞的檢索進(jìn)行控制與加密，從而起到有效防護(hù)的作用。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全入侵監(jiān)控與檢測(cè)技術(shù)

就目前而言，計(jì)算機(jī)入侵檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)主要有下面三方面：（1）異常檢測(cè)技術(shù)，是在用戶使用行為特征分析基礎(chǔ)上創(chuàng)建出的一種模型，將這一模型作為檢測(cè)藍(lán)本，一旦出現(xiàn)差異，就表示有非法入侵行為出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)在第一時(shí)間采取防御和抵制舉措進(jìn)行應(yīng)對(duì)；（2）誤用檢測(cè)技術(shù)，即針對(duì)網(wǎng)絡(luò)已有的入侵行為來檢測(cè)，對(duì)先前的入侵分析所創(chuàng)建的模型進(jìn)行對(duì)比分析，與結(jié)果相匹配的會(huì)被視為非法入侵行為，進(jìn)而持續(xù)強(qiáng)化防護(hù)力度；（3）創(chuàng)建病毒和入侵行為資源庫(kù)，依據(jù)檢測(cè)和監(jiān)控去匹配病毒，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)防護(hù)和查殺。我們生活中的常用殺毒軟件內(nèi)的安全檢測(cè)程序是這方面技術(shù)的典型，通過更新與升級(jí)來實(shí)時(shí)強(qiáng)化監(jiān)控與檢測(cè)效果。

3.3 漏洞掃描技術(shù)

漏洞掃描技術(shù)主要檢測(cè)的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的盲點(diǎn)與弱點(diǎn)，憑借對(duì)IP地址的查詢，進(jìn)而將范圍內(nèi)的非法入侵信息搜集起來，由此起到保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的目的，其主要運(yùn)用的是安全掃描程序，依據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)代碼而自行編譯和運(yùn)行，從而快速發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的薄弱之處，及時(shí)給予用戶修復(fù)通知。該技術(shù)主要依據(jù)計(jì)算機(jī)端口與模擬入侵行為而修復(fù)漏洞，同時(shí)還能夠?qū)诳腿肭中袨樽龀龇磽?。需要注意的是，用戶在使用過程中務(wù)必要持續(xù)增強(qiáng)使用意識(shí)，在多方配合下實(shí)現(xiàn)最佳效果。

3.4 防火墻技術(shù)

防火墻技術(shù)屬于開發(fā)潛力巨大的安全防護(hù)技術(shù)之一。該技術(shù)原理主要依據(jù)的是對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)區(qū)域安全情況的分析，通過將防火墻設(shè)置成DNA7動(dòng)態(tài)模式與SNA7靜態(tài)模式等其他模式的形式，從而做好網(wǎng)段與網(wǎng)段之間的防護(hù)工作。防火墻技術(shù)不僅能夠?qū)W(wǎng)站安全和WEB安全進(jìn)行安全防護(hù)，同時(shí)也能夠憑借網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容過濾配置、會(huì)話統(tǒng)計(jì)和會(huì)話控制配置、URL過濾配置、WEN認(rèn)證配置等去實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全與WEB安全的良好控制。

3.5 信息補(bǔ)救以及找回技術(shù)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中，信息被盜與遺失都是常見事，找回技術(shù)和信息補(bǔ)救是比較常用的應(yīng)用，簡(jiǎn)言之就是鏡像和備份。在保護(hù)重要信息方面，應(yīng)用最多的是備份，特別是涉及到保密信息或國(guó)家安全的問題上更是如此。鏡像技術(shù)和備份的重要性是同等的，它能夠在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候，為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供切實(shí)保障。

3.6 信息加密技術(shù)

技術(shù)性防護(hù)手段指的是對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，一般技術(shù)的加密模型如圖3所示，其技術(shù)機(jī)理如下：依據(jù)計(jì)算機(jī)加密算法而做出加密處理，從而使所生成的代碼不能直接讀取，提取信息之時(shí)必須先使用密碼進(jìn)行解密。信息加密技術(shù)好比是上了保障鎖，能夠有效的對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，在解密軟件的逐步升級(jí)下，其中的防護(hù)性也會(huì)愈加薄弱，最終的結(jié)果會(huì)釀造解密與加密技術(shù)交錯(cuò)上升的狀態(tài)。

圖3 一般數(shù)據(jù)加密模型

4 大數(shù)據(jù)背景下的網(wǎng)絡(luò)安全解決策略

大數(shù)據(jù)背景下的網(wǎng)絡(luò)安全的形勢(shì)非常嚴(yán)峻，信息系統(tǒng)具體管理者、相對(duì)應(yīng)的責(zé)任人應(yīng)該要給予充分的重視和支持。為能徹底解決計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全隱患和漏洞，結(jié)合大數(shù)據(jù)特點(diǎn)和現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)安全的典型解決方案和技術(shù)，提出了以下安全解決策略。

4.1 建立良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用主干網(wǎng)和子網(wǎng)的兩級(jí)結(jié)構(gòu)，主干采用千兆以太網(wǎng)，設(shè)置一個(gè)總出口訪問互聯(lián)網(wǎng)，在這個(gè)出口上設(shè)置訪問認(rèn)證，確保所有的數(shù)據(jù)訪問的合法性。用光纖連接網(wǎng)絡(luò)中心與各分支點(diǎn)，再用交換機(jī)連接到各用戶，這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既能夠保證主干網(wǎng)信息的可靠、高速的傳輸，又能保證終端用戶接入的方便、靈活性。

4.2 重視網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涉及的工作比較多，技術(shù)性非常強(qiáng)。在建設(shè)初期，應(yīng)該充分考慮系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，滿足用戶的需求以及為以后的擴(kuò)容留有余量。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)該有完善的標(biāo)簽和維護(hù)文檔，便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和維護(hù)。在建設(shè)過程中，應(yīng)該對(duì)隱蔽工程進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，組織專家進(jìn)行驗(yàn)收，保證工程的質(zhì)量。

4.3 制定完善的網(wǎng)絡(luò)中心配套設(shè)施配備方案

大數(shù)據(jù)背景下，網(wǎng)絡(luò)中心是信息系統(tǒng)的核心，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾ǖ?，為了確保數(shù)據(jù)的安全，促進(jìn)信息化建設(shè)健康持續(xù)的發(fā)展，應(yīng)該制定完善的網(wǎng)絡(luò)中心配套設(shè)施配備方案。

4.4 對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行基本安全配置

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須要進(jìn)行安全配置，交換機(jī)、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要設(shè)置相對(duì)復(fù)雜的密碼，簡(jiǎn)單的密碼容易被破解而遭到病毒的攻擊。同時(shí)，要經(jīng)常更新補(bǔ)丁文件，關(guān)閉一些不需要的功能，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的訪問控制，使用訪問控制列表限制訪問和使用訪問控制列表限制數(shù)據(jù)包類型等等。

4.5加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理，制定網(wǎng)絡(luò)安全管理制度

網(wǎng)絡(luò)中心人員要重視安全管理各項(xiàng)工作，要保障機(jī)器以及人員的安全。網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)該制定完善的安全管理制度，應(yīng)該實(shí)行安全崗位責(zé)任制，設(shè)專人負(fù)責(zé)安全工作，定期進(jìn)行安全檢查。

5 結(jié)論

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在金融、電信和國(guó)防領(lǐng)域均已得到寬泛運(yùn)用，只是其自身的互聯(lián)性、多樣性和開放性卻成為了釀造不法分子犯罪的溫床。不管是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中信息的保密性、可控性與完整性，還是安全漏洞的預(yù)防和控制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都是旨在創(chuàng)建可維護(hù)公眾信息權(quán)益與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更嚴(yán)格的要求,在網(wǎng)絡(luò)病毒與入侵行為的監(jiān)控方面持續(xù)加強(qiáng),將由信息系統(tǒng)安全問題而引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)悉數(shù)規(guī)避掉,這要求安全防護(hù)技術(shù)務(wù)必要開啟持續(xù)創(chuàng)新之旅。

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