大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)應用

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摘要：隨著社會的不斷發(fā)展和進步，人類社會的和以前相比有了很多變化，人類生活和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系日益密切，數(shù)字化大數(shù)據(jù)時代是如今這個時代的重要標簽，網(wǎng)絡(luò)安全的重要性越來越明顯。作為世界上擁有最多互聯(lián)網(wǎng)用戶和數(shù)據(jù)量的發(fā)展中國家，網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的問題對于我國是一個重要問題。本文首先介紹了大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全的含義，分析了網(wǎng)絡(luò)安全在中國的現(xiàn)狀和問題，同時在文本的最后結(jié)合時代對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的要求和需要，分析了其在大數(shù)據(jù)時代的應用，并對其在未來的發(fā)展進行了預測。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；計算機；網(wǎng)絡(luò)安全

1大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用背景

目前的大數(shù)據(jù)技術(shù)包含了基于數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)清潔、數(shù)據(jù)挖掘和基于數(shù)據(jù)模型等。其中，數(shù)據(jù)收集主要應該包括兩個部分。一方面，使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲這一手段把出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備上的各類信息都收集了起來，并且有效地對這些信息加以了管理。另一方面，使用不同類型的傳感器，收集各種行業(yè)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲就是按照系統(tǒng)規(guī)定的形態(tài)來收集所需要的數(shù)據(jù)，例如物理和實測信息。顯而易見，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得了很大的進步并且仍在進步當中，這就導致了在世界范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)增加到很龐大的地步，我們的生活的變化可以用天翻地覆來形容。目前大數(shù)據(jù)處理方法常用的大數(shù)據(jù)技術(shù)有Spark、Hadoop以及MapReduce。大數(shù)據(jù)技術(shù)在分析數(shù)據(jù)集背后隱藏的信息時，通過機器學習等方式帶來了很大的商業(yè)價值。大數(shù)據(jù)技術(shù)有很大的作用，目前的大數(shù)據(jù)技術(shù)包含了基于數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)清潔、數(shù)據(jù)挖掘和基于數(shù)據(jù)模型等。其中，數(shù)據(jù)收集主要應該包括兩個部分。一方面，使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲這一手段把出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備上的各類信息都收集了起來，并且有效地對這些信息加以了管理。另一方面，傳感器的使用，尤其是在各種傳感器類型的發(fā)展下，對不同行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的收集起到了正向的促進作用。在對數(shù)據(jù)存儲工作時，大數(shù)據(jù)的發(fā)展可以在龐大的數(shù)據(jù)內(nèi)按照系統(tǒng)所規(guī)定的方式收集需要的大量數(shù)據(jù)，比如對物理和實測信息的收集。數(shù)據(jù)清洗所指的是對收集到的缺陷數(shù)據(jù)進行篩選及相應處理工作的過程，通過這點來保證結(jié)構(gòu)的完整性。數(shù)據(jù)挖掘工作是以機器學習的方式，智能化挖掘數(shù)據(jù)中能分析得來的隱藏信息。而對于數(shù)據(jù)模型使用工作則是根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)建立起智能模型并進行各種各樣的預測。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和進步，其在各行業(yè)的應用也愈發(fā)廣泛。例如，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)對信息進行采集和分析而建立起的銀行信用卡詐騙檢測模型來預防詐騙犯罪行為，同時大數(shù)據(jù)技術(shù)在財務(wù)風險評估和基因信息分析等方面也有重要的應用。

2網(wǎng)絡(luò)安全分析技術(shù)

（1）計算機網(wǎng)絡(luò)安全分析的作用網(wǎng)絡(luò)安全分析收集、存儲和分析網(wǎng)絡(luò)安全日志、流量、用戶方向、業(yè)務(wù)行為等信息，分析網(wǎng)絡(luò)中存在的漏洞、潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊、和可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)信息盜竊威脅，諸如此類的安全威脅都能通過大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應用進行預防，大數(shù)據(jù)帶來的網(wǎng)絡(luò)安全分析的結(jié)果，能夠幫助計算機在運行過程當中進行安全維護和保證計算機的穩(wěn)定運行。所以大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用可以說是網(wǎng)絡(luò)安全維護工作和計算機網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)安全分析是網(wǎng)絡(luò)安全正常運行的重要步驟之一。（2）計算機網(wǎng)絡(luò)安全分析技術(shù)的現(xiàn)狀目前，網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)分析是一種基于網(wǎng)絡(luò)全流量的分析技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)攻擊給用戶留下了一個可以直接用于網(wǎng)絡(luò)跟蹤的印記，網(wǎng)絡(luò)攻擊時所生成的各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不同于普通流量的網(wǎng)站所需要生成的各種數(shù)據(jù)，因此，通過對網(wǎng)絡(luò)跟蹤的分析，可以準確地認識和了解到網(wǎng)絡(luò)的威脅，迅速應對各種網(wǎng)絡(luò)攻擊，最終根據(jù)這些網(wǎng)絡(luò)攻擊的取證結(jié)果做出判斷。但是，隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更新和發(fā)展，會使用戶在網(wǎng)上遭受各種形式的攻擊。只依靠網(wǎng)絡(luò)安全流程分析的技術(shù)，是無法滿足各種互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在保護和維持網(wǎng)絡(luò)安全方面需求。因此，自動識別各類網(wǎng)絡(luò)襲擊、具有自適應保護功能的創(chuàng)新型智能化網(wǎng)絡(luò)安全分析技術(shù)已成為當務(wù)之急。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)整合的必要性

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和用戶的不斷增多，帶來了數(shù)據(jù)量的激增，同時也給網(wǎng)絡(luò)安全分析也提出了更高的要求，網(wǎng)絡(luò)安全分析中要處理的數(shù)據(jù)量單位從TB階段正發(fā)展到PB階段，在分析的過程中，所面對的內(nèi)容比原來詳細更多，分析時進行的維度也變得愈發(fā)多樣，信息數(shù)據(jù)傳輸率逐漸增加，并且0day等漏洞也在增加，同時有組織性的APT式攻擊發(fā)生的頻率也較以往更高。這就導致數(shù)據(jù)在長期保存的過程中丟失的可能性更大，難以跟蹤源頭。特別是在難以降低大量干擾的數(shù)據(jù)中，對數(shù)據(jù)的分析效率也很難滿足需求，分析出的結(jié)果精度也不夠高。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理應用讓處理的效率和精度都有所提高，同時降低了處理成本和安全風險，加快了對安全問題的發(fā)現(xiàn)速度。與此同時，在網(wǎng)絡(luò)安全中應用大數(shù)據(jù)技術(shù)對挖掘的準確性有實質(zhì)性的提高，二者的集成在未來有巨大的前景。

4大數(shù)據(jù)時代計算機信息數(shù)據(jù)安全問題有效應對策略

（1）加強主機保護設(shè)置在計算機安全問題的案例中，實際上，各種病毒的攻擊的對象往往是計算機的主機，所以說對主機做好保護，就能大大提高對攻擊防范的有效性。在采用大數(shù)據(jù)對用戶的主機的保護機制進行增強的前提下，用戶可以做到只通過相應的功能按鈕進行重置，而無須重新啟動計算機，這一改進可以有效保護系統(tǒng)的主機，進而維護網(wǎng)絡(luò)安全。加強主機保護是保護計算機系統(tǒng)安全的有效手段因此必須有效地應用這一措施（2）提高終端的安全性能在大數(shù)據(jù)時代，存儲在網(wǎng)絡(luò)終端上的數(shù)據(jù)量也在增加。持續(xù)加強終端的安全性能可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)信息的安全性能，保證有效地執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)則，是保護計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全的有效對策。為了加強網(wǎng)絡(luò)終端的安全，不僅要及時修復網(wǎng)絡(luò)漏洞，還必須選擇有效的防范病毒入侵、使用新技術(shù)有效抵御黑客攻擊的有效對策。此外，還必須實施有效的安全保護，加強數(shù)據(jù)安全技術(shù)的研究開發(fā)，不斷更新云計算模式。應用新技術(shù)可以徹底消除攻擊力強的病毒，消除惡意代碼等相關(guān)風險因素，從而有效地運行網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)信息安全。（3）加強計算機病毒的防治能力在大數(shù)據(jù)時代持續(xù)發(fā)展的情況下，存在著越來越多種類的計算機病毒，病毒數(shù)量也在增加，對計算機病毒的應對變得困難。在計算機網(wǎng)絡(luò)的實際運行過程中，想要實現(xiàn)對信息安全的有效維護，病毒處理能力的加強也是重要的途徑之一，可以選擇合理的對策進行計算機網(wǎng)絡(luò)病毒的防范工作。同時計算機用戶在使用計算機網(wǎng)絡(luò)的過程中，應當形成定期的殺毒習慣，重視網(wǎng)絡(luò)安全，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用的過程中遵循規(guī)則，規(guī)范自身的行為，對計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全進行維護。

5大數(shù)據(jù)技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)安全分析中的應用

（1）利用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集網(wǎng)絡(luò)信息對于互聯(lián)網(wǎng)公司而言，在為客戶提供服務(wù)的過程當中，要面對大量的數(shù)據(jù)信息，為了對這些信息進行合理妥當?shù)奶幚砗头治?，可以使用將Flume和Scribe采集系統(tǒng)，有效地采集數(shù)據(jù)。（2）以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)信息存儲傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)很大，通常存儲在硬盤上。雖然磁盤容量在穩(wěn)步增長，但磁盤的讀取速度并未跟上時代的發(fā)展。而Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)和YARN分布式文件系統(tǒng)中使用HDFS存儲數(shù)據(jù)后，無論是數(shù)據(jù)的讀取速度還是精確度都有了很大的提升，能夠滿足實際的要求。（3）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息處理分析所需要的各式信息隱藏業(yè)務(wù)行為以及互聯(lián)網(wǎng)上生成的其他各種信息的背后，大數(shù)據(jù)的應用在保證數(shù)據(jù)安全的同時，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的高效分析。例如MapReduce框架的合理使用可以避免數(shù)據(jù)集質(zhì)量問題導致的錯誤和不良分析結(jié)果，如數(shù)據(jù)過濾、刪除不完整的數(shù)據(jù)和改進數(shù)據(jù)集。同時，還可以使用MapReduce分析經(jīng)過機器學習預處理的數(shù)據(jù)集，挖掘數(shù)據(jù)背后的價值建立預測模型，準確分析網(wǎng)絡(luò)安全性。機器學習具有良好的一般化性能，可以應對各種網(wǎng)絡(luò)攻擊。

6大數(shù)據(jù)技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)整合分析平臺

由于大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)于分析、存儲和檢索的傳統(tǒng)方法，因此可以有效提高數(shù)據(jù)分析的效率，具有從海量信息數(shù)據(jù)中消除安全問題和隱患的能力。以嵌入大數(shù)據(jù)技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的分析平臺為例，可以更清楚地了解大數(shù)據(jù)技術(shù)的好處。（1）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全分析平臺架構(gòu)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全分析平臺從上到下構(gòu)成了數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)挖掘?qū)雍蛿?shù)據(jù)顯示層。從數(shù)據(jù)類型的觀點來看，平臺在計算機網(wǎng)絡(luò)的運用中生成，如DNS流量信息數(shù)據(jù)、Netflow流量信息數(shù)據(jù)、用戶行為信息、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息、Web應用信息等。數(shù)據(jù)存儲層可以通過分布式存儲實現(xiàn)各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的長期存儲。在分析平臺上，數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘分析和數(shù)據(jù)顯示可以形成整體。（2）主要技術(shù)方法數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)：主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的在線分析和日志信息與交通信息的離線統(tǒng)計，信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計主要通過Hive實現(xiàn)。為了集成在線信息收集和離線信息收集，該平臺集成了Strom和Kafka計算體系結(jié)構(gòu)。在線信息數(shù)據(jù)和離線信息數(shù)據(jù)整合可以實現(xiàn)分布式、非結(jié)構(gòu)化、可靠、高效的海量信息收集和收集，并在整合后將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應的分布式存儲點。與常見的數(shù)據(jù)挖掘方法不同，平臺可以使用Kafka來保證流數(shù)據(jù)的有效處理，Strom可以傳送各種實時消息，因此計算機網(wǎng)絡(luò)在運行中可以連續(xù)讀取、發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)：所挖掘的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)主要存儲在目前成熟的分布式文件存儲技術(shù)HDFS中，可以在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點中存儲不同類型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。對于大量的信息數(shù)據(jù)，HDFS還支持數(shù)據(jù)的相互導入。數(shù)據(jù)分析技術(shù)：平臺數(shù)據(jù)分析由成熟的編程模型MapReduce實現(xiàn)，主要用于超過1TB的數(shù)據(jù)集的并行操作，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布式存儲海量數(shù)據(jù)。此外，平臺還使用Hive生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息，并使用HDFS快速發(fā)現(xiàn)和查詢非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

7結(jié)語

信息安全在大數(shù)據(jù)時代變成了數(shù)據(jù)分析的重要問題，目前網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴大，數(shù)據(jù)種類不斷增加，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)難以實現(xiàn)準確有效的分析。大數(shù)據(jù)技術(shù)的特性能夠滿足目前計算機網(wǎng)絡(luò)的安全要求。

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作者：唐培全 戴小佳 單位：華能山東發(fā)電有限公司