◆林 媛

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 山西 030801）

試析基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)技術(shù)

◆林 媛

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 山西 030801）

本文主要對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)基本含義進(jìn)行闡述，從較強(qiáng)的適應(yīng)性、容錯(cuò)性和可在線應(yīng)用三個(gè)方面入手，解析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)的必要性，并以此為依據(jù)，從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全分析、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析三個(gè)方面，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。希望通過本文的闡述，可以給相關(guān)領(lǐng)域提供些許的參考。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用

0 引言

隨著科技發(fā)展的步伐逐漸加快，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全受到影響的因素也逐漸增多，例如病毒、網(wǎng)絡(luò)黑客的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，給人們的生活和工作造成了一定的影響。這些因素同時(shí)還會(huì)造成相互影響，構(gòu)建成一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，從而給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)增加了挑戰(zhàn)。對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)來說，由于在操作上存在一定的繁瑣性，并且精度比較低，從而在應(yīng)用中無法發(fā)揮正常的作用。此外，一些專家評(píng)價(jià)方式具備較強(qiáng)的主觀意識(shí)，并對(duì)專家自身具備的綜合素養(yǎng)和工作經(jīng)驗(yàn)有著嚴(yán)格的要求，使得評(píng)價(jià)結(jié)果往往無法進(jìn)行驗(yàn)證。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是這幾年研發(fā)的一種新型評(píng)價(jià)方法，它主要是由多種神經(jīng)元組合而成，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性能進(jìn)行全面的評(píng)估，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管和維護(hù)工作。和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不管是在評(píng)價(jià)精度上，還在是評(píng)估效率上，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)概述

1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展

隨著我國(guó)科技事業(yè)的逐漸壯大，計(jì)算機(jī)技術(shù)隨之進(jìn)入了我們的學(xué)習(xí)、工作和生活中。國(guó)家也越來越注重網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，并將大量的人力資源、物力資源和經(jīng)濟(jì)資源投入到網(wǎng)絡(luò)安全的研究中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是數(shù)學(xué)家和生物學(xué)家共同努力的產(chǎn)物。眾所周知，人體大腦進(jìn)行外界信息的處理主要是通過神經(jīng)實(shí)現(xiàn)的，而網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)就是借助數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元處理和信息傳送的效仿和描述。這一原理一經(jīng)推出就得到了各界專業(yè)人士的高度重視，并對(duì)這一觀點(diǎn)進(jìn)行全面的探索和完善，而且獲得了一定的成績(jī)。例如，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的感知器神經(jīng)模型就是在這一理論的基礎(chǔ)上建立起來的。直至今日，人們還在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入的研究，并將其運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域中。

1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系概述

為了給人們提供一個(gè)安全的上網(wǎng)環(huán)境，專業(yè)人士應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種安全隱患因素進(jìn)行全面的分析和評(píng)估，并采取對(duì)應(yīng)的控制措施，來達(dá)到保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的目的。隨著評(píng)估方式的不斷完善和豐富，逐漸構(gòu)建成一套全面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系。這一體系的構(gòu)建，需要具備四種特性：（1）準(zhǔn)確性。構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系的主要作用就是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的安全隱患進(jìn)行識(shí)別，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行真實(shí)的反映。（2）獨(dú)立性。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)之前，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在選擇評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要充分注意各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的聯(lián)系性，保證獨(dú)立性，從而緩解各項(xiàng)指標(biāo)間的相互干擾。（3）簡(jiǎn)潔性。在確保評(píng)價(jià)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡量做到評(píng)價(jià)過程的簡(jiǎn)潔。（4）執(zhí)行性。在進(jìn)行指標(biāo)選擇的過程中，要結(jié)合實(shí)際情況，從而確?？蓤?zhí)行性。

2 借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)的必要性

2.1 較強(qiáng)的適應(yīng)性

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備較強(qiáng)的適應(yīng)能力，可以應(yīng)用在絕大多數(shù)的環(huán)境中，同時(shí)還具備較高的學(xué)習(xí)能力。在進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸送和輸出的過程中，其可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行自我調(diào)整，從而減少誤差。此外，還可以利用自我訓(xùn)練的方式，對(duì)其中所產(chǎn)生的規(guī)律進(jìn)行全面總結(jié)。

2.2 容錯(cuò)性

和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行比較，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)一些噪音或者不全面的信息敏感度不高。這主要是因?yàn)樵谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)里，它的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)只會(huì)對(duì)問題中的一個(gè)特性進(jìn)行反映。因此，當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)輸送的信息不全面或者存在噪音時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不會(huì)給出明顯的反映。

2.3 可在線應(yīng)用

雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要在訓(xùn)練中投入了大量的時(shí)間和精力，但是訓(xùn)練一經(jīng)完成，必將會(huì)獲得良好的效果，尤其是數(shù)據(jù)輸送之后，可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得相應(yīng)的結(jié)果，這不僅給應(yīng)用提供了便利，同時(shí)還能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中的具體應(yīng)用分析

3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全分析

加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理力度，可以有效地給網(wǎng)絡(luò)用戶提供一個(gè)良好的上網(wǎng)環(huán)境。通常來說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全主要分為兩種類型，第一類是物理安全，第二類是邏輯安全。其中，物理安全主要是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者相關(guān)系統(tǒng)，都是在物理的基礎(chǔ)上，來達(dá)到保護(hù)的目的，從而有效的規(guī)避了相關(guān)設(shè)施被破壞情況的發(fā)生。而邏輯安全主要是指保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的安全性和完整性。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身具備一定的特點(diǎn)，例如自主性、國(guó)際性和開放性，所以，很容易受到外界攻擊和侵入，例如網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)絡(luò)漏洞以及網(wǎng)絡(luò)黑客的出現(xiàn)，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全方面面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。因此，為了保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全，就要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行全面的分析，并在此基礎(chǔ)之上，提出相應(yīng)的處理措施，從而達(dá)到計(jì)算機(jī)信息安全管理的目的。

3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系分析

為了保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全，確保各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，建立完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系是非常必要的。它不僅可以將影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素進(jìn)行全面的反映，同時(shí)還能對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行綜合評(píng)估，進(jìn)而將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身作用進(jìn)行全面的發(fā)揮。

通常情況下，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系里，一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要指由三種因素組成，分別是管理安全因素、物理安全因素和邏輯安全因素。其中，管理安全評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包含四個(gè)二級(jí)指標(biāo)，例如安全組織管理機(jī)制、安全管理機(jī)制、人員安全培訓(xùn)機(jī)制和應(yīng)急措施管理機(jī)制。物理安全評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包含六個(gè)二級(jí)指標(biāo)，例如電磁防漏措施、網(wǎng)絡(luò)安全管理措施、供電安全管理措施、電路安全管理措施、設(shè)備安全管理措施以及容錯(cuò)冗余措施。邏輯安全評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包含八個(gè)二級(jí)指標(biāo)，例如信息拷貝、信息恢復(fù)、信息設(shè)計(jì)、訪問監(jiān)控、軟件安全、病毒防范、信息加密和入侵防范。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，需要秉持三項(xiàng)原則：（1）簡(jiǎn)潔原則。通常情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系中所有數(shù)據(jù)指標(biāo)都要具備一定的間接性，并且保證層次分明；（2）完善原則。在指標(biāo)的選擇中，要結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，并將其特征進(jìn)行充分的反映，進(jìn)而確保評(píng)價(jià)結(jié)果的精準(zhǔn)性和可靠性；（3）執(zhí)行性。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系構(gòu)建的過程中，需要和實(shí)際的測(cè)評(píng)工作進(jìn)行匹配，從而保證其操作和評(píng)估可以順利開展。

3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析

目前在整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中應(yīng)用最廣的模型就是BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。它主要是在誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ǖ幕A(chǔ)上，來實(shí)現(xiàn)前饋多層網(wǎng)絡(luò)。通常來講，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為了降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中出現(xiàn)的誤差幾率，通常應(yīng)用最速下降的方式，來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里的權(quán)值和閾值的改善和修整。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型主要包含三種層面，分別是輸入層、輸出層和隱層。每一層面的神經(jīng)元都可以進(jìn)行銜接，并且彼此間還可以進(jìn)行無反饋銜接。就以單層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，它只能應(yīng)用在線性可分的問題中，進(jìn)行求解。而多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它只能應(yīng)用在非線性問題中進(jìn)行求解。總的來看，由于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備較高的非線性逼近能力，同時(shí)計(jì)算方面也存在一定的簡(jiǎn)便性，所以，其可以很容易實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始被廣泛地應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備簡(jiǎn)潔性、完善性、獨(dú)立性以及執(zhí)行性等特點(diǎn)，因此，可以有效的保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的合理性和精確性，是目前保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的有效措施。

[1]武仁杰．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[J]．計(jì)算機(jī)仿真，2011．

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