大數據應用中的網絡安全保障分析

◆王榮漢 彭添煥 毛鉑明 周億城

（湖南省科學技術信息研究所科技信息中心 湖南 410000）

網絡信息安全關系到使用者和整個網絡系統建設安全，嚴重的情況下還會威脅到社會經濟的發展。在信息網絡、通信技術、科學技術的深入發展下，計算機系統應用發生安全問題的概率增大，加上在復雜的網絡架構下，網絡系統數據信息分析也開始變得更加復雜，多樣化的數據信息加大了系統網絡漏洞發生的概率，如何保障數據信息系統的運行安全，做好計算機系統的安全防護成為相關人員需要思考和解決的問題。在大數據技術的深入發展下，計算機網絡系統運行過程中所面臨的安全問題也開始擁有更多的解決方案，通過使用大數據技術能夠有效減少計算機網絡系統安全運行保護的難度和資金投入，保障數據信息的應用安全。為此，本文結合信息環境背景下網絡安全的基本表現，就如何借助大數據來保障網絡信息安全進行探究，現將具體情況匯報如下。

1 大數據概述

在2011年5月的時候，全球有名的咨詢公司麥肯錫公司發布的《大數據：創新、競爭和生產力的下一個前沿領域》報告中第一次提出了大數據的內涵概念，并在報告中指出大數據技術已經滲透到人們生活、生產的各個領域，對社會各行業的發展產生了深刻的影響。人們在高效率使用海量數據信息的情況下將會進一步帶動社會經濟發展，促進消費[1]。

經過一系列的應用分析我們總結出，大數據不是對數據量大小的定量描述，是一種在種類繁多、數量龐大的多樣化數據信息中來快速獲取數據信息，在信息獲取之后根據實際應用需要來選擇恰當的工具來處理、管理、整理數據信息的信息處理技術。

在移動互聯網、物聯網、云計算技術的深入發展下，人類社會范圍內所產生的數據信息以指數級發展，在這些數據信息中有一些信息十分敏感，甚至還會牽扯到國家機密，這些信息在傳遞和使用的過程中很容易遭受攻擊，攻擊形式多樣，包括竊取、泄露、篡改、病毒等。大數據環境下的網絡安全關系到社會經濟效益的獲得，如何在大數據環境下保障網絡信息的安全得到了相關人員的關注[2]。

2 大數據時代背景下的網絡安全

在大數據環境下，網絡上經常會出現大量的敏感信息，具體如圖一所示，根據圖一發現在社會信息數量增多的背景下網絡信息安全的保障工作面臨更多的挑戰，需要人們加強對大數據環境下網絡信息使用安全的分析。

（1）物理安全分析

在大數據網絡環境下，網絡物理層面的安全是整個網絡系統安全的重要技術，在網絡信息工程建設的過程中需要注重因地制宜地進行網絡系統規劃設計。同時，考慮到溫度、濕度對機房的影響，安放計算機系統的機房還需要做好防潮防塵工作；考慮到各個線路之間的間隔距離，在計算機系統設計的過程中需要做好防電磁干擾的工作；考慮到對各個設備的應用保護，還需要做好線路保護工作；考慮到報警的及時有效，要對報警裝置和報警系統實施必要的備份管理[3]。

（2）信息內容安全分析

在大數據信息環境下，信息內容的安全性具體體現在兩個方面，一方面是防范信息的泄露，一方面是防范信息的破壞。信息泄露主要是指在沒有經過合法用戶授權的情況下被非法用戶偵破、獲取或者破解目標系統中的數據信息。在這個過程中一旦信息被泄露會遭受破就會為計算機系統的使用用戶帶來困擾。信息破壞是系統出現故障、非法使用、病毒入侵而導致的內容被刪減、修改、破壞，在遭受到肆意的破壞、刪減和篡改之后數據信息的完整性就會遭受破壞，甚至還會威脅到整個社會經濟的發展。

（3）信息傳播安全分析

在網絡環境下，數據信息傳輸的基本載體是各個網絡通信協議，比如HTTP、XMPP、IP、TCP等，但是這些協議并不是專門針對數據信息安全所設計的，在實際應用中存在一系列的安全漏洞，在缺乏數據信息安全保護機制的保護下會使得一些非法信息入侵到網絡系統，最終泄露和破壞用戶的信息[4]。

（4）管理安全分析

管理是確保信息網絡系統穩定運行和安全使用的關鍵，信息安全管理制度不完善、實踐操作性較差等都有可能誘發計算機系統的安全風險，比如在計算機系統應用的過程中如果無法對違規操作網絡的人員予以實時性的監督控制，就會在網絡信息系統使用的過程中誘發信息安全問題。

圖1 大數據背景下的網絡信息安全

3 大數據技術在網絡安全分析中的應用意義

從當前網絡安全事業發展實際情況來看，大數據技術在其中的應用作用日益凸顯出來。從發展實際情況來看，信息化、網絡化是現代網絡安全發展的基礎，網絡信息安全不僅關系到民眾的生活隱私，而且也關系到國家社會經濟發展和企業的進步。在現代網絡體系架構日益復雜的背景下，數據信息的來源也更加廣泛，數據信息開始以指數的形式，按照曲線的速度快速增長。在當前信息時代背景下，數據信息的安全分析數量級開始從TB級升級到PB級別，快速增長的數據一方面說明網絡信息的管理更加精細化，一方面也對網絡信息系統的應用性能以及配備的設備提出更好的要求。如何完善數據信息設備的性能、實現對數據信息的升級管理、解決系統信息漏洞問題開始成為網絡系統建設人員需要思考和解決的重要問題[5]。

4 現代信息網絡存在的安全問題

4.1 信息被竊取的問題

在現代信息網絡技術日益發達的社會，網絡信息系統所應用的領域和范圍不斷增加。不管是企業還是學校以及各個社會場所，對網絡信息系統的需求量都呈現出快速增長的狀態。比如在現代醫院可以借助計算機系統對患者的各項數據進行對比分析，從而更好診斷患者病情；學?？梢越柚嬎銠C系統來對學生的學籍成績以及檔案信息進行全面記錄。在這個過程中，如果有不法分子利用非法手段竊取經濟網絡信息，則是會對各個領域的發展產生十分不利的影響，加重網絡信息安全威脅。

4.2 身份被偽造的問題

近幾年，伴隨互聯網在我國社會各個領域的布局發展，身份偽造的案例也日益增多，從發展實際情況來看，偽造身份主要是通過信息漏洞來竊取數據信息，是一種嚴重的違法行為。從實際操作情況來看，計算機黑客會通過嫻熟先進的網絡信息技術來攻克計算機網絡系統漏洞，從而進入到目標網絡信息系統中進行數據資料信息內容的竊取。在此期間，由于一些被偽造的身份在網絡流動中很難被定位且偽造身份的行為很難被發現，由此也會加重數據庫信息應用的混亂[6]。

4.3 信息系統網絡安全管理不到位所誘發的問題

在我國當前網絡信息化建設過程中，信息安全管理問題一直沒有得到足夠的重視，經過調查研究發現，當前社會中有很多工作人員對自己所在單位的信息網絡系統運用不夠熟練，甚至一些單位沒有組織工作人員對安全信息網絡應用以及相關問題的處理開展培訓，由此滋生出比較多的企業信息系統安全漏洞問題，這些漏洞問題一旦被不法分子發現并加以利用，就有可能引發比較嚴重的信息丟失和網絡信息系統安全問題。

5 大數據技術在網絡安全分析中的具體應用

針對各個形式的計算機系統網絡安全漏洞問題，大數據技術能夠因地制宜選擇恰當的技術來解決這些網絡系統安全漏洞問題，由此來保證計算機系統的應用安全。在應用大數據技術保障計算機系統安全的過程中，工作人員可以借助大數據技術將比較分散的日?；罩竞托畔祿髁空显谝黄?，而后進行集中化的處理，在此期間還可以借助信息采集處理技術來對一些數據信息實施檢索和分類管理，提升數據信息的應用成效，節省數據信息分析所需要消耗的時間。

同時，借助大數技術的數據關聯分析和整合應用還能夠對系統內部的信息實施整體性的分析，在發現信息使用安全問題的時候及時采取必要的手段來保護和維護系統的數據信息安全[7]。

5.1 借助大數據技術實現對數據信息的采集、存儲、檢索和分析

（1）數據信息的采集工作

依托大數據技術下的Chukwa工具能夠對數據信息進行全面收集整理，通過分布采集處理數據信息來更好提升數據信息的利用率，提高數據信息的處理效率，打破傳統意義上數據信息的整理應用局限。

（2）數據信息的存儲

在現代網絡信息技術的快速發展下，社會范圍內所產生的數據信息也在不斷增多，在這樣的背景下，借助大數據技術能夠對數據信息進行整體化歸類管理和存儲應用，根據使用者的需要來為其提供能夠滿足其使用需求的數據信息，提高數據信息的檢索速率。在數據信息完成檢索之后還能夠對這些信息進行分類存儲管理，定期維護和保障數據信息的應用安全。對于滿足使用標準的數據信息來說，可以通過分布式的方式來對數據信息的架構進行計算，即將需要分析的數據先放置在對應的計算節點上，使用Hive技術來對數據信息腳本實施宏觀分析，挖掘安全的數據信息，從而提升數據信息的應用整理成效。對于一些需要實時分析處理的數據信息來說可以使用Strom、Spark的計算方法來將各類數據信息整合到計算機節點中，從而實現在數據信息流經節點的時候實現對數據信息的精準化分析，提高數據信息的檢索應用成效，保障數據新的應用安全。[8]

（3）數據信息的檢索

借助大數據技術來完成對安全數據的查詢和檢索應用，根據需要找到對應的數據信息樣本?？紤]到數據信息的多樣性以及數據樣本中存在不需要的冗余數據，為此，在檢索和整理利用數據信息的過程中可以使用Map Reduce等工具來打造出更為完善的數據信息檢索框架，對數據中的請求主語實施分析，將分析結果放置在分析節點上，最終實現對數據信息的統一化分析處理。

（4）數據信息的分析工作

可以使用Strom、Spark計算方法來將數據信息融合在計算機節點中，而后使用流式計算方法來對復雜的數據信息進行簡便化處理，并結合實際情況制定出數據信息的電聯處理和分析方法。通過使用以上的方法能夠實現對提取數據信息的精準定位和實時分析，并實現對數據信息應用的監督控制，在數據信息傳輸過程中一旦發現異常行為，相關人員會在第一時間處理數據信息。

5.2 多元數據和多階段數據的關聯分析

在大數據技術的支持下能夠對復雜的數據信息進行簡便化處理，由此將原本復雜化的信息處理行為變得簡單，并以最短的時間、最快的速度來完成對數據信息的深度挖掘，分析出數據信息傳遞過程中的多元異構現象，針對問題制定出對應的解決措施。另外，在對數據信息分析的過程中還會找到和它產生關聯的異構信息，為數據信息系統的安全化運行提供重要信息支持。比如在數據信息運行的過程中發現了主機遭受攻擊的現象，這個時候借助大數據技術能夠實現對網絡安全系統的預防處理，在真正意義上做到防患于未然。

5.3 打造出基于大數據技術的網絡安全平臺

在細化大數據系統結構的基礎上，按照從上到下的順序來將數據系統分階段、分層次的展示出來，從而為數據信息的使用者更為全面地展現出數據信息的波動和變化，在這些層面上還需要對影響數據信息應用的客戶層的情報信息進行多元異構處理，從而提升數據信息的處理速率，確保系統中的海量數據信息能夠被長期、有效的存儲。另外，通過對這些數據信息的結構化、半結構化存儲整合處理還能夠提升數據信息應用的可視化水平，確保數據信息的應用能夠始終處于安全的狀態。

在打造大數據技術網絡安全平臺的過程中還需要注重使用Strom、Spark等計算方法來將數據信息融合到計算機網絡節點上，按照HNase、GBase 的列式來實現對數據信息的高效率檢索和整合化應用，提高數據信息的檢索應用成效。在此期間，對于非結構化的數據信息還可以使用Hive技術來進行封裝處理，提高數據信息的應用成效。

6 結束語

綜上所述，在計算機網絡架構的深入發展下，數據信息的來源更加廣泛，網絡信息安全問題被提到了前所未有重視的層面。網絡安全問題不僅關系到人們的日常生活隱私，而且也關系到國家、社會的網絡信息安全。文章在闡述網絡信息安全問題的基礎上，提出借助大數據技術優化信息網絡的思想主張，旨在能夠在大數據技術的支持下來更好的完善信息網絡建設，保障計算機系統的運行安全。