［凌俊 匡文生 李文濤 盧棟生 王育飛 梁迅］

1 研究背景

網絡技術的不斷發(fā)展，給人們的生活和工作帶來了極大的便利。但另一方面，網絡詐騙手段層出不窮，帶來了很大危害。例如，不法分子利用違規(guī)空號碼上行發(fā)送短消息，用于進行非法賬號注冊、攔截驗證碼、獲取合法賬號信息等網絡詐騙行為，不僅造成用戶信息泄露，金錢損失，還對企業(yè)形象造成不可逆的傷害，因此形成一套高效可靠的監(jiān)測方法與系統(tǒng)勢在必行。

目前行業(yè)內針對信息安全的防護大多是基于上網數據流量來進行端口或終端的監(jiān)測，尚未有針對單個號碼的攔截及監(jiān)測。但是不法分子利用空號碼進行違規(guī)賬戶使用確是存在的事實，因此本文提出一種針對SP 上行空號異常注冊行為監(jiān)測方法與系統(tǒng)，對維護網絡信息安全起到了最后一公里監(jiān)測及攔截作用，是非常行之有效的手段與措施，能高效預警違規(guī)行為，同時實現(xiàn)監(jiān)測維護的快速響應。

2 研究方法

本文基于shell_awk 編譯自動化處理海量數據變換及數據清洗的號碼異常行為監(jiān)測方法，提出了將網關SP 號碼上行話單數據庫和標準H 碼庫相結合的方式，每天定時備份網關SP 上行話單原始文件至指定目錄，制定關鍵字段利用awk 編譯逐行掃描文件，從第一行到最后一行直至尋找出匹配特定字段模式的行，運行結束后從指定目錄中自動導出比對話單文件，同時截取話單文件與標準H 碼庫的號碼前7 位進行全量自動比對得出異常號碼清單，在網關系統(tǒng)對異常號碼進行預警或攔截，同時將號碼清單與話單文件的SP 號碼進行匹配，對相應SP 號碼進行監(jiān)測和預警，最終制定出網關SP 上行空號異常注冊行為監(jiān)測一套自動化處理系統(tǒng)。當上行空號異常注冊時，依靠此方法能高效快速的進行監(jiān)測和預警，從而維護用戶信息安全和防范網絡詐騙。

3 技術方案

3.1 方案簡介

本文提出基于shell_awk 編譯自動化處理海量數據變換及數據清洗的號碼異常行為監(jiān)測方法，在考慮了服務器話單源文件實時備份、提取上行話單原始文件合規(guī)性保留3 個月、AWK 編譯自動處理海量數據的同時，由于H 碼標準庫的號碼位長有7 位和9 位，手機號碼標準位長為11位，因此還考慮了全量數據處理的完整性，將手機號碼和H 碼均截取前7 位進行數據清洗，以達到全量監(jiān)測的目的。此外還考慮到數據實時更新和程序迭代的有效性，采取時間序列差異性數據處理的方式，當天上行比對話單文件處理完成后動態(tài)刪除前一天上行原始話單數據，以此優(yōu)化數據優(yōu)化的軟件流暢特性，進一步挖掘了針對清單號碼的預警、監(jiān)測及攔截的內在關聯(lián)。

3.2 關鍵功能模塊

服務器話單源文件實時備份。提取上行話單原始文件合規(guī)性保留3 個月，由于H 碼標準庫的號碼位長有7 位和9 位，手機號碼標準位長為11 位，為保持全量數據處理的完整性，將手機號碼和H 碼均截取前7 位利用AWK 編譯自動處理進行海量數據清洗，以達到全量監(jiān)測的目的。

時間序列差異性數據處理。當天上行比對話單文件處理完成后動態(tài)刪除前一天上行原始話單數據，以此優(yōu)化數據優(yōu)化的軟件流暢特性，確保海量數據合理性處理和程序設計對網關系統(tǒng)針對清單號碼的預警、監(jiān)測及攔截的高效可靠。

自動查詢清單功能。若清單為空則上行號碼碼監(jiān)測無異常，若清單不為空則將清單號碼利用shell 腳本自動與上行話單文件逐條比對，導出用戶號碼和SP 號碼信息送至網關預警、監(jiān)測和攔截功能模塊，針對移動號碼進行預警或攔截，針對行業(yè)SP 號碼則進行監(jiān)測和預警。

3.3 技術方案詳解

方案系統(tǒng)圖如圖1 所示，結合系統(tǒng)設計進行處理說明。

圖1 系統(tǒng)方案圖

首先，登陸網關SP 話單數據庫服務器，例行檢查服務器運行狀態(tài)正常，為后續(xù)數據提取做好基礎準備。

其次，將話單原始文件全部備份到指定目錄，在此過程中跟進指定目前設定的備份shell 腳本，每天9:00 自動進行數據備份，處理過程不對數據做任何處理，保留數據的原始有效性和完整性，同時提取網關SP 上行話單的原始數據。文件類別設置說明如表1 所示。

表1 文件類別說明

然后，設置上行話單提取關鍵字段：用戶號碼、日期時間、目的SP 賬號，根據關鍵字段模式設置，利用shell_awk 編譯逐行掃描文件，尋找出匹配特定字段模式的行，自動導出比對話單文件。接下來，查詢指定目錄是否已存在比對話單文件，若沒有則重復執(zhí)行上面步驟直至話單文件正常存在。

接著，對話單文件和H 碼進行數據處理。首先提取話單的號碼清單生成清單文件，其次將號碼截取前7 位生成比對號碼清單，同時將H 碼標準庫中的號碼同樣截取前7 位生成比對H 碼清單。

最后，將比對號碼清單和H 碼比對清單進行數據去重復操作得到比對結果清單，設置自動查詢清單功能，若清單為空則上行空號碼監(jiān)測無異常，若清單不為空則將清單號碼利用shell 腳本自動與上行話單文件逐條比對，導出用戶號碼和SP 號碼信息送至網關預警、監(jiān)測和攔截功能模塊，針對移動號碼進行預警或攔截，針對行業(yè)SP 號碼則進行監(jiān)測和預警。同時，考慮到系統(tǒng)運行的流暢性和程序設計的飽和性，在導出號碼比對結果清單后，自動刪除前一天上行原始話單文件，后續(xù)按軟件運行框架繼續(xù)每天自動進行上行號碼異常行為實時監(jiān)測功能。

4 可行性分析

本文提出基于shell_awk 編譯自動化處理海量數據變換及數據清洗的號碼異常行為監(jiān)測方法，每天定時備份網關SP 上行話單原始文件至指定目錄，制定關鍵字段利用awk 編譯逐行掃描文件，從第一行到最后一行直至尋找出匹配特定字段模式的行，運行結束后從指定目錄中自動導出比對話單文件。利用shell_awk 編譯程序自動化處理海量數據，并將結果實時報送給網關監(jiān)測系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了將現(xiàn)存業(yè)務數據與云網信息安全維護實時動態(tài)相結合的網絡技術安全監(jiān)測模式，更是豐富了傳統(tǒng)僅基于IP 地址和上網流量數據包進行用戶行為異常接入判斷的常規(guī)方式，實現(xiàn)了網關SP 上行業(yè)務針對單個號碼行為監(jiān)測的自動化處理。

針對原始文件處理可能會出現(xiàn)執(zhí)行失敗和不完整的問題，本文提出了話單文件掃描和數據動態(tài)校驗的方式，以確保文件處理的可靠性。數據的處理均采用shell 腳本自動執(zhí)行，減少了人工干預，充分實現(xiàn)了海量數據處理智能化的處理理念，該方法與系統(tǒng)為處理單個號碼注冊行為異常提供了參考方向，促進了后臺系統(tǒng)與前端業(yè)務相統(tǒng)一的網信安全監(jiān)測新模式發(fā)展。

此外，本文亦從號碼比對完整性角度考慮，提出了利用H 碼標準庫來進行全量號碼核查。H 碼標準庫包括了現(xiàn)行所有可以使用的移動號段（包括物聯(lián)網類），由于號碼位長不同，采取最小位長號進行全量比對的方式，通過對數據的標準化處理，實現(xiàn)了大數據處理的標準化和高效的自動化。

最后，本文將后臺數據庫與網關監(jiān)測維護系統(tǒng)有機相結合，進行全流程自動化操作，經測試驗證程序可行，系統(tǒng)框架設計合理，與維護平臺接口運行穩(wěn)定，極大提升了網絡安全維護的效率。

5 驗證分析

針對該方法和系統(tǒng)，在現(xiàn)行網絡下進行實時監(jiān)測。下面以2022 年1 月份為例進行驗證分析。

（1）將源話單壓縮備份到備份服務器GDSms-Bak 的/05.bill 目錄下，每天一個壓縮文件，其中部分文件如下。

38544084 2022-01-02 08:33 20220101.tar.z

36504771 2022-01-03 08:33 20220102.tar.z

（2）1 月2 日上午九點半的定時任務，執(zhí)行/05.bill/deal下的腳本，將/05.bill下“20220101.tar.z”文件拷貝到/05.bill/deal下，解壓縮“20220101.tar.z”得到前一天所有話單。同時把所有用戶到SP 上行話單的用戶號碼、日期時間、目的SP 代碼取出來寫到“20220101.txt”文件，部分內容如下所示：

133****2466 202201012351 10659*****20000

189****8188 202201012353 1065******12000

191****2134 202201012354 106*******6138

180****8871 202201012358 106********0020

（3）將/05.bill/deal 的“20220101.txt”文件中的所有號碼取出來生成文件“20220101all.hm.txt”，取前7 位號碼生成比對號碼清單“20220101 前7 位.hm.txt”，與H碼標準庫前7 位“H 碼前7 位.txt”進行自動比對將結果保存為“20220101.ho.txt”；

（4）查看比對結果文件，查看監(jiān)測結果正常，未發(fā)現(xiàn)有異?？仗柎a。如下所示：

0 2022-01-01 09:30

（5）刪除/05.bill/deal下的“20220101上行話單.txt”，系統(tǒng)正常執(zhí)行20220102 號碼監(jiān)測。

根據以上結果可知，該系統(tǒng)運行正常，能夠正常監(jiān)測日常號碼接入情況，實例證實該方法與系統(tǒng)在現(xiàn)網運行中高效可靠，具有很好的可行性。

6 總結

本文提出基于shell_awk 編譯自動化處理海量數據變換及數據清洗的號碼異常接入監(jiān)測方法，并設計自動化處理系統(tǒng)方案。本文亦提出將后臺數據庫與網關監(jiān)測維護系統(tǒng)有機相結合的方法，進行全流程自動化操作。系統(tǒng)框架設計合理，與維護平臺接口運行穩(wěn)定，經驗證該方法可行有效，實現(xiàn)了將現(xiàn)存業(yè)務數據與云網信息安全維護實時動態(tài)相結合，提升了網絡技術安全監(jiān)測水平。