网络安全特征范文

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中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0045-02

随着计算机和网络技术的不断发展，计算机信息网络已在国家机关、企事业单位、国防军事等多个领域广泛应用，逐渐渗入到人们的生活中并成为相互沟通的重要手段。然而计算机信息网络存在网络环境开放性、网络操作系统漏洞、网络资源共享性、网络系统设计缺陷、黑客恶意攻击等安全隐患，计算机信息网络安全防御问题重要性变得尤为重要[1-2]。本文基于用户网络活动划分防御层，建立起信息网络安全防御的体系模型，并系统分析各层次的网络防御特征，为建立网络安全防护体系提供了理论支撑。

1 信息网络安全防御体系设计

构建信息网络安全防御体系，其目标就是要维护用户网络活动的安全性[4]。根据用户网络活动的层次，可以将网络防御划分为网络防御层、主机防御层、应用防御层和数据防御层等四个方面，在每个防御层模型中，又包括防御功能和防御技术两类划分方法，防御功能分布按照不同防御层特点，采用根据层次、软件功能等类别进行划分，如图1所示。

1.1 网络防御层

网络防御层主要针对信息网络安全防御体系中的网络边界进行防护，按照防护层面的不同，又可分为应用层、传输层和网络层的分层防御功能。防御技术则包括协议分析、模式匹配和包过滤等基本技术。

1.2 主机防御层

主机防御层的防护功能，主要通过主机入侵防御、病毒查杀和防火墙防护等三个层面，并通过各自对应软件实现。主要的防护技术则包括入侵检测、安全审计、访问控制、主动行为防御、特征码查杀和软件防火墙保护等。

1.3 应用防御层

应用防御层的功能主要防范恶意程序植入和篡改应用软件，为此，技术上可通过漏洞利用防护技术和数字签名验证技术来实现。

1.4 数据防御层

数据防御层的防护功能归结到一点为防范非授权用户的非法访问，包括对磁盘分区中文件的访问，以及对数据库文件的访问。防御技术主要包括加密技术、完整性校验技术和备份恢复技术等。

2 网络安全防御特征

2.1 网络防御特征

网络层面可以对通过网络传输的数据包，按照分层的原则进行防御，具体包括网络层、传输层、应用层的分层防御。具体的防御技术包括：包过滤技术、模式匹配技术、协议分析技术等。

网络安全层面从本质上来讲就是网络上的信息安全，其不断发展旨在采取有效的安全措施保护网络信息不被破坏、更改和泄露，保护联网计算机系统免受侵扰[5]。网络上的信息传播方式的多样性、广泛性和难追溯性，使得网络遭受攻击的可能性很大，因此，必须采取一定的安全措施来防止这些恶意攻击。同时，因为网络信息的安全会在很大程度上影响受保护主机和应用系统的安全，故网络安全是信息网络安全防御体系中最重要的组成部分，只有网络安全得到很好的建设，主机和应用安全的建设才能在良好的环境中实施。

2.2 主机防御特征

主机层面主要针对操作系统平台进行安全防御，在操作系统平台上通过防火墙软件、杀毒软件、主动防御软件等实现防御策略。采用的主机防护技术包括：软件防火墙防护、病毒特征码查杀、主动行为防御、访问控制、安全审计等。

主机（包括终端和服务器）是信息系统的重要组成部分，承担着信息的存储和处理工作[6]。由于主机是信息泄露的源头，也是各类攻击的最终目标，因此，主机的安全关系到整个信息系统中信息的安全，主机安全建设是信息系统安全建设的重要内容。

主机层面安全主要涉及操作系统安全和数据库安全，通常是由操作系统自身安全配置、相关安全软件和第三方安全设备来实现的。目前，运行在主机上的主流操作系统有Windows、Linux、Sun Solaris、IBM AIX和HP-UX等。随着网络技术的不断发展和网上应用的不断增多，这些主机上的问题也逐渐暴露出来，一些网络病毒和木马等也随之出现，破坏主机上的数据信息。一般单位中如果将安装这些系统的主机作为服务器的话，上面可能会保存一些单位或部门的关键信息，这就对主机层面安全提出了要求。

2.3 应用防御特征

应用层面主要防范功能用于防御应用程序被恶意程序篡改，及利用应用软件漏洞进行恶意程序的植入。应用层面的安全防御技术可通过数字签名验证技术、漏洞利用防范技术来实现。

应用层面是信息系统最终得以使用的工具，只有通过应用系统用户才能对数据和信息进行各种各样的操作，继网络和主机系统的安全防护之后，应用安全成为信息系统整体防御的又一道防线。应用安全是指信息在应用过程中的安全，也就是信息的使用安全。应用层面的安全目的是要保证信息用户的真实性，信息数据的机密性、完整性、可用性，以及信息用户和信息数据的可审性，以对抗身份假冒、信息窃取、数据篡改、越权访问和事后否认等安全威胁。这就需要对不同的应用安全漏洞进行检测，采取相应的安全措施降低应用的安全风险。对信息系统进行应用安全方面的设计，从总体上来说，是为了确保在软件大规模使用、数量和复杂度增长的前提下，能够及时的发现和修正系统中潜在的安全漏洞，并且能够应对和解决这些漏洞，以降低应用系统的安全风险。应用层面侧重于设计开发出来的系统是否安全。虽然这些安全目标多数都类似于网络安全和主机安全中的内容，但是实现目标的方式有很大不同，应用系统更强调在开发出来的系统中解决这些问题。

2.4 数据防御特征

数据层面的防范主要是防止非授权用户对数据的非法访问。主要的防御措施是通过加密和访问控制实现，控制对数据的访问用户和访问权限，并且在数据存储过程中使用加密技术来保护数据的安全。主要的措施包括三个方面：数据完整性、数据保密性与数据的备份和恢复。

数据层面的安全是计算机信息安全系统的最终目的和核心目标[7]。围绕着计算机系统所采取的许多安全保护措施最终都是为了保证系统中数据在应用、存储、传输和处理等过程中的安全性，以实现数据的机密性、完整性、可控性和不可否认性，并可以进行数据备份和恢复。

3 结语

随着计算机信息网络的不断发展，新的网络安全隐患会不断涌现。建立相应的信息网络安全防御体系模型，研究各层次的网络防御特征，能够从本质上明确安全防御体系建设的目的和目标，为科学制定计算机信息网络防御策略、发展针对性安全防护技术提供理论支撑。

参考文献

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[2] 杨育红.浅议网络信息安全防御体系建设[J].计算机安全，2011（10）：73-75.

[3] 王琪.计算机网络安全技术现状研究[J].计算机安全，2013（7）：44-49.

[4] 汪澎萌，张硕，汪兆银.计算机网络安全体系研究[J].信息安全，2012（2）：38-40.

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关键词：

网络安全；攻击检测；时频分析

随着网络技术在金属交易平台中的应用，许多交易处理都是通过网络平台实施，对金属交易网络平台的安全评估和安全防御成为保障交易双方和用户的信息和资源安全的重要保障。网络攻击者通过窃取金属交易网络平台中的数据信息，进行数据纂改，实现网络攻击的目的。需要对金属交易网络安全防御模型进行优化设计，提高网络安全性能[1]。当前，对网络攻击信号的特征提取和检测算法主要有基于时频分析的网络攻击检测算法、采用经验模态分解的攻击检测方法、基于小波分析的网络攻击检测算法和基于谱特征提取的网络攻击检测算法等[2,3]，上述方法通过构建网络攻击信号的特征提取模型，然后进行时频特征、小波包分解特征和高阶谱特征等，实现对信号的检测和参量估计，达到网络攻击拦截的目的。但是，上述方法在进行网络攻击检测中，存在计算量大，性能不好的问题。对此提出一种基于攻击检测的金属交易网络安全防御模型，实现网络安全防御和主动检测。

1金属交易网络安全防御机制与模型构建

首先分析金属交易网络安全防御机制，金属交易网络在遭到病毒入侵和网络攻击是，主要是通过下面几个方面进行网络安全防御的：Web浏览器。主要包括金属交易网络用户的操作界面和金属交易网络显示界面。金属交易网络数据库的数据、图表均以网页的形式传给客户端浏览器进行浏览。金属交易网络的安全认证中心。当用户登录时，在客户端和Web服务器之间建立SSL安全套接层，所有信息在SSL的加密通道中传输，防止在传输过程中的机密信息被窃取。用户身份认证Web服务。主要用于金属交易网络的资金结算和信息加中，TokenID包括用户登录时间、IP地址、随机数，采用MD5进行加密方式。金属交易网络的Web服务。为金属交易网络系统提供的各种服务，每次调Webservices时，均需要对相关权限进行检验，提高数据库系统的安全性。综上分析，得到金属交易网络的角色等级关系示意图如图1所示。

2网络攻击信息特征提取与攻击检测算法设计

根据上述描述的金属交易网络安全防御机制，采用攻击检测方法进行网络安全检测和防御。

3仿真实验与结果分析

为了测试本文算法在实现金属交易网络安全防御和攻击检测中的性能，进行仿真实验。实验中，采用Hash表构建金属交易网络的网络攻击信号波形，Hash表的访问速率与链路速率相匹配，金属交易网络攻击数据采用的是KDDCup2015病毒数据库，交易网络攻击的相位信息系数μ0=0.001，θ2=0.45π，攻击的相位信息初始值选为θ1=-0.3π，即1024Hz。根据上述仿真环境和参数设定，进行网络攻击检测，得到检测到的网络攻击信号波形如图2所示。对上述攻击信号通过时频分析方法进行特征提取，实现攻击检测，达到网络安全防御的目的，为了对比性能，采用本文方法和传统方法，以准确检测概率为测试指标，得到结果如图3所示。从图可见，采用本文方法进行网络攻击检测，准确检测概率较高，性能较好。

4结语

本文提出一种基于攻击检测的金属交易网络安全防御模型。首先分析了金属交易网络安全防御机制，进行网络攻击的数据信息特征提取，通过时频分析方法进行攻击检测，实现网络安全防御和主动检测。仿真结果表明，采用该模型进行网络攻击检测，对病毒和攻击数据的准确检测概率较高，虚警概率较低，提高了网络安全性能。

参考文献

[1]张海山.基于云存储视频监控系统的研究[J].电子设计工程,2015,(10):169.

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关键词 ：网络安全；云计算；态势预测；病毒

中图分类号：TN957.52?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）20?0015?05

Scenario simulation of network security estimation model incloud computing environment

CHEN Liangwei

（Department of Computer Engineering，Chengdu Aeronautic Polytechnic，Chengdu 610100，China）Abstract：In the cloud computing environment，the traditional method，which takes the terminal network monitoring methodto estimate the network security，has low estimated accuracy for security situation and poor detection performance due to thehigh power attenuation of network communication channel terminal. A security estimation and trend prediction algorithm basedon adaptive data classification and membership feature extraction of virus infection in cloud computing environment is proposed.The network security estimation model based on cloud computing environment is established，the adaptive data classification al?gorithm is adopted to carry out clustering evaluation for network attacks data，and the infection membership feature of virus at?tacks data is extracted to realize the network security situational prediction and virus attack detection. The simulation test resultsshow that the algorithm has high virus data flow prediction accuracy，can realize network virus flow prediction and data detec?tion in different scenarios，and improve the ability of resisting the virus attacks in cloud computing environment.

Keywords：network security；cloud computation；situation prediction；virus

0 引言

随着网络信息技术的发展，海量数据在网络中通过云计算进行处理。云计算是基于互联网进行数据交互和通信的海量数据处理方法。云计算具有强大的计算能力和数据存储能力，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展的资源和存储空间。在云计算环境下，由于数据在宽频带信道内进行快速聚簇和传输通信，容易受到网络病毒的攻击，威胁到网络安全。如今，云计算环境下的网络安全成为网络应用研究的热点课题。为了提高云计算环境下网络系统的安全性和稳定性，需要对云计算环境下网络的攻击和入侵信号进行准确的检测，对云计算环境下网络威胁态势进行有效预测，提高抗体的检测概率，降低网络攻击检测的虚警概率。在云计算网络数据通信中，通过对云计算环境下网络安全态势预测，提高抵御风险的能力。因此，研究云计算环境下的网络安全估计和危险态势预测模型具有重要意义[1]。

为保证个体用户的信息安全，需要提取网络信息安全特征，进行网络威胁态势预测和安全估计，传统方法中，通过使用防火墙作为第一道网络安全防护系统，进行网络攻击检测和云计算环境下的安全模型估计，在一定程度上可以保证计算机系统的安全，但防火墙在防御高度伪装与隐蔽性极强的隐形文本的数据攻击下，具有一定的局限性[2?3]。对此，相关文献进行了算法改进设计，其中文献[4]提出一种基于多源层次数据结构分析的网络危险态势预测模型，实现网络安全量化评估，但该算法需要进行IDS报警日志记载，在先验数据采集中的误差较大，适应性能不高。文献[5]提出一种基于日志审计动态预测的云计算网络安全态势预测算法，实现对点对点网络攻击的有效检测，但该算法计算复杂，运行开销大。当前对云计算环境下网络安全估计和态势预测采用终端网络监测方法进行网络安全估计，由于网络通信信道终端功率衰减性强，导致安全态势估计精度不高，检测性能不好。文献[6]中以一种解决拥塞的思维解决安全问题，但是，这种安全必须是由拥塞引起的，限制了应用性。文献[7]以能量的思想解决网络安全问题，但是其应用只能是无线传感网络，无法移植到一般网络。

文献[8]在资源分配安全中考虑了反馈的概念，但是这种反馈也只能起到提醒的作用，无法进行病毒的根除。文献[9?10]都是根据节点过滤原理进行病毒检测，但是，节点过少也会降低通信性能，因此应用缺陷明显。针对上述问题，本文提出一种基于自适应数据分类和病毒感染隶属度特征提取的云计算环境下的网络安全估计及态势预测算法。首先构建了云计算环境下的网络安全估计模型，进行网络攻击信号模型构建，采用自适应数据分类算法对网络攻击信息数据进行聚类评估，提取网络攻击病毒数据的感染隶属度特征，实现网络安全态势预测和攻击检测，仿真实验进行了性能验证，展示了本文算法在实现网络安全态势预测和攻击检测中的优越性能，提高了网络抵御病毒攻击的能力，展示了较好的应用价值。

1 网络安全估计模型及数据分析

1.1 云计算环境下的网络安全估计模型

云计算是将大量网络计算资源进行虚拟化存储和抽象计算网络运算模式，基于云计算的网络安全估计模型如图1所示。

图1 基于云计算的网络安全估计总体架构

分析图1可知，大规模的网络物理资源和多源信息在交换机中实现信息交互和数据处理，假设云计算环境下m 个终端上的病毒数据流为：

云计算环境下的网络安全估计模型的幅度和频率分别表示为：

式中η 表示网络安全频率值。

通过构建在s 域和z 域上的分数阶傅里叶变换，对网络数据在多通道平台中进行相空间重构，得到重构后的网络病毒数据特征空间矢量为：

式中θ1(k) 表示初始状态向量。设有云计算环境下存在M 个全方向性攻击的伪随机时频跳变网络谐振病毒数据，P 个干扰信号以θ0 ,θ1,θ2 ,…,θP 的相位进行网络攻击，造成网络安全威胁，则需要进行网络安全态势预测。

1.2 云计算环境下的网络攻击信号构建和数据

在上述构建的云计算环境下的网络安全估计模型的基础上，进行网络攻击信号模型构建，假设网络安全估计模型为一个三维连续的典型自治系统，采用三维连续自治系统模拟云计算环境下网络攻击服务器威胁指数和主机威胁指数，得到服务器威胁指数和主机威胁指数分别为：

式中：xk 表示网络攻击环境下的病毒数据时间序列采样值；yk 表示IDS日志信息；f（·）表示云计算环境下网络攻击的病毒数据时间序列值；h（·）表示云计算环境下网络攻击目录；vk 和ek 分别表示云计算环境下网络攻击检测受到的干扰项，且xk∈ Rnv ，yk∈ Rne ，其中，R 表示最大网络威胁阀值范围，n 表示网络攻击病毒数，此时网络威胁安全态势指数表示为：

的层次化评估系数求和；Γ（·）表示Sigma函数。采用相空间重构方法对网络采集数据进行重构，得到云计算环境下的网络攻击信号模型为：

式中：s 表示网络攻击信号特征；v 表示网络攻击信号受到的干扰项；L 表示网络病毒攻击模糊入侵特征分为L类；A 表示环境干扰系数；j 代表干扰信号数量；p(ωn ) 表示网络威胁安全态势指数。

假设网络病毒攻击模糊入侵特征可以分为L 类，入侵特征分为(w1,w2 ,?,wn ) ，n 为入侵次数。采用粒子滤波独立自相成分分析的思想，设计出一个粒子滤波联合函数，该联合函数式是以时间与频率分联合分布进行考虑的；即把模糊网络入侵信号分段分成一些局部进行分析考察，而不是全局地进行分析判断，对其进行粒子滤波变换，对于2个标量时间序列y1 和y2 ，其联联合概率密函数为f (y1,y2 ) ，最后得到网络攻击信号的系统模型为：

分析上述网络攻击过程可见，网络病毒感染数据在Javascript程序内部经过变量赋值、传递，字符编码和过滤，实现参数进入函数的过程。因此，在该种环境下，应对网络攻击信号进行自适应数据分类，提高云计算环境下的网络攻击信号检测性能。

2 特征提取及算法改进实现

2.1 自适应病毒数据分类算法

在上述构建的云计算环境下的网络安全估计模型基础上，进行网络攻击信号模型构建。根据上述信号模型，采用自适应数据分类算法对网络攻击信息数据进行聚类评估，对云计算环境下的攻击数据自适应分类这一研究过程中，需要进行网络拓扑设计。拓扑网络的工作原理是用在两个通信设备之间实现的物理连接的一种物理布局，使诸多计算机在不同的地理位置与要使用的不同区域设备用通信线路联系起来，进行数据信息的共享和传递，分享各自的流媒体信息，软硬件信息等。假设输入到网络安全估计模型中的病毒信号为x(t) ，则基于式（3）和式（4）中mk 和μk 的表达式，可得该病毒信号的幅度和频率分布为：

式中：Wx (t,v) 表示病毒数据在t,v 域内的双线性变换下脉冲响应，其具有实值性，即Wx (t,v)∈ R,?t,v 。

基于自适应数据分类，以及网络攻击信号的系统模型s(k) ，得到云计算环境下网络攻击信号的总能量为：

对云计算环境下的网络服务层和主机层的病毒数据的总能量Ex 进行边缘特性分解得到：

构建多路复用器输入/输出的网络病毒感染的向量空间模型，构建病毒感染的模糊关系的隶属度，优化对病毒感染的免疫性设计和数据检测性能，在输入点和输出点得到多频自适应共振采集数据流为：

在云计算环境下，模糊入侵特征的信息流量是由，并采用多频自适应共振检测算法实现云环境下模糊入侵特征的检测。并且根据自相关函数极限分离定理可得，网络病毒数据的自相关变量X 由随机独立变量Si ，i = 1,2,?,N 随机组合而成，这些随机分离变量的方差和均值服从于高斯分布，从而实现网络病毒数据的分类。

2.2 网络安全威胁态势预测算法实现

在上述进行病毒数据分类的基础上，进行感染隶属度特征提取，以及云计算环境下的网络安全估计及态势预测，根据网络攻击信号的时移不变性和频移不变性，与第2.1节对网络服务层和主机层的病毒数据的总能量进行边缘特性分解，得到方程式（13）以及多频自适应共振采集数据流x(t) ，则病毒感染隶属度特征为：

基于上述获取的网络病毒威胁的态势指向性函数，逐步舍弃云计算数据传输信道中的网络攻击的病毒信息历史测量信息，并采用级联滤波实现噪声抑制，可得到网络安全态势分析的时频响应为：

从上述分析获取的网络安全态势分析的时频响应中，可提取网络攻击病毒数据的感染隶属度特征，由此得到自组织态势分析迭代方程为：

式中：B 表示零均值病毒数据流；S 表示零均值自相关随机病毒数据；Φk 信息融合中心形成k 个联合特征函数；mk 表示网络攻击病毒数据的幅度；θ 表示网络病毒数据特征空间矢量；K 表示为病毒感染通道属性值；T 表示统计时间；a，b，z，r 都是变量参数。

根据上述预测结果，通过非高斯函数极限分离特性，可以最大限度对各独立变量进行自相关成分表征，对于动态病毒感染隶属度特征，调用Javascript解析引擎进行网络威胁态势预测，实现病毒攻击的检测。

3 仿真实验与结果分析

为了测试本文算法在进行云计算环境下网络安全估计和威胁态势预测性能，进行仿真实验。试验平台为通用PC 机，CPU 为Intel? CoreTM i7?2600@3.40 GHz，实验采用Netlogo建立云计算仿真场景，算法采用Matlab 7进行数学编程实现。网络病毒数据库使用Armadillo，该网络病毒数据库是对LAPACK和BLAS库的封装。根据网络用户对网络攻击检测任务执行能力策略判定系统的比特流量，令hTR = 1/6 ，hGD = 3 ，hF = 2 。在病毒入侵状态链为3维随机分布状态链模型，每个格点的配位数z 为26，二维配位数z 为8。仿真参数设定详见表1。

表1 云计算环境下网络安全估计仿真参数设定

通过上述仿真环境设定和参数设计，进行网络安全估计和态势预测仿真，在三种不同场景中进行病毒数据预测和威胁态势分析，仿真场景设置为：云计算数据传输自由流场景、网络轻度拥堵场景和网络数据重度拥堵场景。使用OpenMP 对算法中13~15 行的循环并行处理，试验共使用12组数据。根据上述网络模型构建和参数设置，模拟不同链长960 个计算核数，对个体网络用户进行病毒入侵攻击，得到三种场景下的网络病毒流预测结果如图2~图4所示。

从图可见，采用本文TraSD?VANET算法，能在云计算数据传输自由流场景、网络轻度拥堵场景和网络数据重度拥堵场景下，实现网络病毒的预测，对网络攻击的监测准确度好。当病毒信息参量呈非线性增长变化时，对网络病毒攻击的参数估计精度较高，实现网络威胁态势准确预测和评估，本文方法比传统的CoTEC和Centri?lized 方法在进行网络病毒数据预测的准确度分别高16.0%和15.7%，展示了本文算法在实现网络安全检测和预测方面的优越性能。

4 结语

对云计算环境下网络威胁态势进行有效预测，提高抗体的检测概率，降低网络攻击检测的虚警概率提高抵御风险的能力。本文提出一种基于自适应数据分类和病毒感染隶属度特征提取的云计算环境下的网络安全估计及态势预测算法。首先构建了云计算环境下的网络安全估计模型，进行网络攻击信号模型构建，采用自适应数据分类算法对网络攻击信息数据进行聚类评估，提取网络攻击病毒数据的感染隶属度特征，实现网络安全态势预测和攻击检测。仿真实验表明，本文算法能实现不同场景下的网络病毒流预测和数据检测，实现网络安全估计和态势预测，提高了网络抵御病毒攻击的能力，展示了较好的应用价值。

参考文献

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中图分类号：TP309.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0217-01

1 大数据时代网络安全态势预测作用

网络态势感知（Cyberspace Situation Awareness，CSA） 是1999年Tim Bass首次提出的， 网络态势感知是在大规模网络环境中， 对能够引起网络态势发生变化的安全要素进行获取、 理解、 显示以及预测最近的发展趋势。网络威胁是动态的和具有不固定性的，因此网络安全防御需要采用动态预测措施，以便能够根据当前网络走势判断未来网络安全情况。网络安全态势预测是指可以通过观测数据的统计分析结果，预测网络安全态势未来的走势，为用户提供安全反馈结果，以便网络管理员做出正确的决策。目前，网络安全态势预测采用先进的预测分析技术，能够长期的统计网络中不确定信息，为态势发展提供科学规律，建立态势预测的长效机制，并且可以构建完善的网络安全态势预测趋势图，进一步提高安全态势预测的可用性。

2 大数据时代网络安全态势预测关键技术分析

目前，网络安全态势预测技术已经得到了广泛的研究，同时也诞生了许多的态势预测技术，关键技术包括自回归移动平均模型、灰色预测模型和神经网络预测模型。

2.1 自回归移动平均模型

自回归移动平均模型是一种非常常用的随机序列模型，自回归移动平均模型的建模过程分为序列检验、序列处理、模型识别、参数估计和模型检验等五个关键的步骤，其主要目的是为了能够识别序列中蕴含的自相关性或依赖关系，使用数学模型能够详细地刻画序列发展的延续性。自回归移动平均模型执行过程中，序列检验主要用来检测数据的随机性和平稳性；序列处理可以将序列进行平稳化处理，通常采用的方法包括周期差分法、差分运算法和函数变换方法；参数估计常用的方法包括极大似然估计、矩估计、最小二乘估计；模型检验可以检测参数是否属于白噪声序列，如果是则表示检验通过。自回归移动平均模型在应用过程中，其要求网络安全态势序列或者某一级差分需要满足平稳性假设，这个前提条件限制的非常苛刻，因此极大的限制了自回归移动平均模型使用范围。

2.2 灰色预测模型

网络安全态势预测过程中，为了能够弱化原始序列的随机性，通常会采取累减或累加等方法求解生成序列，如果处理的次数足够多，一般可以认为已经弱化为非随机序列，大多可以使用指数曲线进行逼近，这也正是灰色预测的核心思想。灰色预测模型可以有效地反应网络安全态势中的低频缓变趋势，但是这种预测方法无法很好地体现突发性较强的高频骤变趋势，难以应对网络安全态势预测过程中的具有周期性波动的网络态势，因此导致这种趋势的误差非常大。

2.3 神经网络预测模型

神经网络是一种有效的网络安全态势预测算法，其可以采用学习算法学习正常的网络数据行为，能够提取相关的正常行为特征，将其保存在网络中，以便能够进行识别不一样的行为。神经网络可以对训练数据进行自组织、自适应的学习，具有学习最具典型的攻击行为特征样本和区分正常数据的能力，以便能够得到正常的事件行为模式。训练之后，神经网络可以用来识别待检测的网络事件行为特征，能够鉴别行为特征的变化，检测判断出潜在的异常行为。神经网络在安全审计系统中的应用不足之处是样本数据很难获得，检测的精度也需要依赖于神经网络的训练次数，如果加入了新的攻击行为特征，需要重新训练网络，训练步骤较为复杂，耗费较长的时间。

3 结语

计算机网络技术日臻成熟，在很多领域、行业内得到了普及，促进了生产、生活的发展。但是因为网络具有开放性、互联性、自由性、国际性等特征，实际上也为不法分子提供了可乘之机。随着大数据时代的来临，网络安全面临更为严峻的挑战。大数据时代的网络安全问题，涉及到诸多方面的内容，并且问题比以往更为显著、复杂，只有不断加强对大数据、网络安全的了解，采取有效的防范措施，才能确保网络安全。网络安全态势预测可以使用统计分析技术、概率论推理技术、神经网络模式识别技术等根据当前网络运行状态预测未来网络发展趋势，能够及时的获取网络中潜在的安全威胁，构建主动网络安全防御系统，进一步提高网络安全防御能力。

参考文献

篇5

【关键词】

数据融合；网络安全；管理平台

网络安全的最终目前是确保业务的连续性，本质则是风险管理。数据融合技术是利用多个传感器在空间和时间上的互补或冗余进行组合，从而获取被检测数据的一致性描述或解释。在网络管理安全平台中利用数据融合技术可以有效的减少模糊信息，确保系统的安全性。

一、网络安全中引入数据融合的原因

目前，网络遭受的攻击手段越来越多，面对众多的网络攻击手段，单一的网络安全产品显得十分无力。例如，基于病毒码的防病毒软件无法及时的发现蠕虫攻击，而孤立的对网络安全设备进行分析处理，无法对整个系统的态势和安全状况做出准确判断，这对网络运行的安全性来说是一项极大的隐患。网络防御手段随着计算机技术的快速发展也逐渐增多，其中包括的主要手段有：防火墙、防病毒软件等，这产品在应用过程中会形成大量不同类型的安全信息，从而使系统统一和相互协调管理成为了安全管理中的难点问题。

二、网络安全管理平台中对数据融合的应用

2.1数据融合的层次

数据融合技术是近几年才被应用到网络安全管理平台中的，数据融合层次的分类和每一类所包括的内容如下：

1像素级融合:在收集到的原始数据基础融合，也被称作最地基融合，该融合的最大优势就是可以保留更多的数据，为了提供大量的为信息，但缺点也较为明显，由于数据量过大，因此处理起来十分麻烦，不仅耗时长，而且需要付出较大的经济代价。

2特征级融合:在数据融合前，对所采集到的信息的特征进行提取，然后对特征进行处理，完成相应的分析和处理工作，该融合方式的优点是完成了对信息的压缩，便于实时处理工作的开展。此融合技已经在网络入侵检测系统中得到了应用。

3决策级融合:决策级融合是高层次融合，主要为控制决策提供强有力的支持，在决策级融合过程中需要对特技融合中所提到各项信息进行应用，然后进行再一次的融合，重中获取决策依据。该融合的主要优势在于，具有一定的抗干扰性，容错性好，对信息的来源没有过多要求，但需要注意，在融合之间需要对信息的格式进行转换，转变为同一格式，一边融合的顺利开展。现代网络安全管理中应用的数据融合模式主要集中在对像素级和特征级信息融合，例如，防毒墙、智能IDS等，决策级信息融合更多的是在集中式网络安全管理中，在决策级融合中所使用的数据主要来自初层次上各种安全设备在经历特征级融合之后而产生的信息。

2.2数据融合在多网络安全技术中的应用实例

在多网络安全技术下，安全设备融合数据的目的、层次、效果都比较特殊。例如，入侵检测系统在运行过程中主要工作数对特征级融合中的信息进行检测。在具体分析过程中，提出了基于多网络安全技术融合的安全评估系统。在该系统中，评估系统输入信息为安全技术产生了大量的源信息，信息在格式上可能有所不同，为了便于融合与处理，需要将所有的信息都转化为统一标准格式。整个系统在融合算法中采取的都为证据理论法，对信息的归类处理主要通过聚类合并的方式完成，然后完成对结果的判断，最终将结果存储到数据库中。此外，该系统在对整个网络安全态势的分析主要通过案例推理和贝叶斯网络相结合的方式完成，使网络安全的各项技术都系统中都得到了充分发挥，从而更加全面的掌握了安全管理系统中信息的动态变化和安全性，确保了整个系统的安全性。

三、结束语

电子信息技术发展到今天，信息安全不再是某一个环节上的问题，其已经成为了一个立体的、动态的体系。因此在安全保障措施的制定上，需要从技术、运行、管理三个层面入手。将数据融合技术融入到管理平台中，从整体上加强对安全性的深入探讨与分析，从而获得更加精准的分析结果，彻底摆脱对安全设备进行间断管理的不利局面，全面实现智能化网络管理，确保网络安全管理平台的健康运行。

作者：意合巴古力·吴思满江 单位：新疆广电网络股份有限公司

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网络技术的普及已经成为社会生活中一种不可缺少的重要组成部分。校园更是一个庞大的网络使用聚集地，校园网担负着教学、科研、管理和对外合作交流的一种主要工具，从校园网的网络安全层面考虑，加大力度对校园网网络安排的管理，尤其是从网络安全技术应用中来解决具体的网络问题就显得尤为重要了。网络安全是一个复杂的系统工程，不仅涉及系统软件、硬件环境，还有网络管理人员及外界环境的影响有关，结合近年来对校园网网络安全管理知识的总结，并从常见的网络安全问题和实例中来提升防范能力，切实保障校园网稳定可靠运行。

一、对校园网络建设及安全问题分析

（一）校园网络建设及网络体系结构特点

校园网建设为推进学校教学、科研，以及管理等方面提供了信息交流的平台。从建设系统来看，内部信息系统主要限于校园网内部用户的使用，如教学管理系统、协同办公系统等，而外部信息系统则是进行对外宣传，以及为教学提供海量数据资源的主要阵地。其结构特点主要表现在：一是校园网络结构相对复杂，特别是随着网络规模的扩大，用户数的激增，在逻辑结构上包含核心层、汇聚层和接入层；在功能划分上满足教学、办公及学生上网需要；在接入方式上有宽带、无线等模式；二是从用户群体来看类型复杂，校园网从建设伊始就面临着内外用户的访问需要，都给网络管理带来了难度。

（二）校园网面临的主要安全威胁分析

校园网的发展速度是迅速的，尤其是在教育资源的共享、信息交流及协同办公需求上，更对高速、稳定、可靠提出了更高要求。结合对校园网络体系结构的分析，其存在的常见网络安全威胁有以下几点：一是系统漏洞方面的威胁，对于计算机系统发展至今，由于系统自身存在的、未经授权情况下而发生的访问请求，如黑客攻击、病毒感染等都给网络安全带来漏洞和隐患；二是对计算机病毒防范不够，随着计算机病毒传播速度加快，病毒变种发作率日益严重，对用户信息的泄漏，以及对信息资源的破坏是极大的，从而给网络管理带来难度；三是对网络资源的利用率不够高，特别是部分用户私自占有大量带宽，影响其他用户的正常使用；四是垃圾邮件、不良信息的传播加剧，不仅降低了网络资源利用率，还给病毒传播提供载体，也给校园网络环境的净化带来阻碍。

二、常用网络安全技术分析与应用

（1）网络防火墙技术及应用。对于网络安全威胁来说，防火墙技术能够从软件和硬件方面实现较好的防护目标，也是增强网络系统稳固性、可靠性的有效手段。防火墙是介于局域网和广域网之间的安全屏障，其作用是能够对外来用户的访问请求进行检测和控制，对于非法访问给予屏蔽，从而保护了信息传输的安全性、合法性，提高了网络系统的安全级。其功能主要表现在以下几点：一是作为屏障来对访问请求进行有效过滤，如在面对源路由攻击和基于ICMP重定向中的重定向攻击时，防火墙能够从防范来自路由的非法访问；二是能够对访问存取操作进行记录并监控，利用日志记录可以实现对网络的使用情况进行分析统计，并对可疑操作给予监测和报警；三是防范内部信息的对外泄露，通过对流经防火墙的数据和服务进行监控，特别是对于敏感信息的监测来防范内部信息的泄漏。

（2）入侵检测系统（IDS）技术应用。入侵检测系统（IDS）是基于被动防御为主的对外来访问进行有效控制的技术，比防火墙更深入的主动拦截恶意代码，并能够从安全策略下对关键信息进行收集和分析，如异常检测模型能够从当前主体的活动与正常行为偏离时，从而降低漏报率；误用检测模型的应用，可以从设定的入侵活动特征对比中来实现对当前行为特征的检测和匹配，从而降低误报率。入侵检测系统的优势是能够对入侵行为进行主动检测和报警，不足是检测规则和统计方法限于特定网络环境，适用性不够。

（3）防病毒技术的应用。计算机病毒是困扰网络安全的主要杀手，也是校园网网络安全管理的重点。结合计算机病毒的破坏特征，从其产生的目的，破坏目标，以及对用户和系统性能的危害上，并从潜伏性、隐蔽性、易传染性等特点制定相应的防御对策。如通过建立行为规则来判定病毒的运行特征，一旦与规则匹配则报警，并作出相应的处理。如依据病毒关键字、特征代码、以及病毒危害行为特征来编写病毒特征库，以提高检验和监测病毒的效率。病毒的清除技术是对检测结果进行的处理，它实现了对病毒感染的逆操作，如利用杀毒软件对病毒特征库的更新来追踪病毒，以实现对病毒的有效清除。

（4）虚拟局域网技术（VLAN）的应用。虚拟局域网是借助于网络技术来实现对网络设备逻辑地址的划分，打破了传统局域网的结构特征，使其更加灵活性和便捷性。通过VLAN技术，使得数据从发送到接受都在同一个虚拟网络中接受和转发，以此来避免交换信息被其他子网所利用。特别是对于大型网络，VLAN能够从信息传输流量上减少广播风暴的影响，降低网络堵塞的同时还提高了信息传输效率；从网络安全性上，利用路由器来进行安全监测和控制，提高网络安全性。

（5）其他网络安全技术的应用。虚拟专用网（VPN）技术是通过对公用网络建立临时安全的链接，以满足任意两个节点进行安全、稳定的临时性通信，具有较高的安全性；网络安全扫描技术主要是针对网络管理中可能存在的漏洞，通过资源扫描来获取网络安全信息，以防范可能出现的错误配置。数据备份技术是面向实际应用，为了减少人为误操作，以及发生硬件故障而采取的一种数据完整性复制功能，用以挽救灾难恢复，在分布式网络环境中的应用更为广泛和有效。

三、结语

本文以校园网的安全问题为研究对象，从制约校园网的各类风险因素进行分析，运用网络安全技术来建立保障体系，并结合严格规范的管理制度与合适的解决方案，来以实现校园网的安全、可靠、高效运行。

参考文献：

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一、计算机网络安全影响因素以及网络安全的特征

（一）计算机网络安全影响因素分析影响计算机网络安全性的因素多种多样。计算机运行过程中所产生的误操作而引起的安全隐患更是数不胜数。例如由于网络安全设置不科学存在漏洞，为及时对漏洞进行修复，或者是系统优化不及时等都会加剧安全问题的威胁。此外，在实践中，由于客户所接网络存在安全漏洞也是导致计算机网络安全问题产生的关键原因。例如，在使用的过程中，不可避免的需要使用到较多的软件，而这些软件则存在着大大小小的漏洞，如果在应用过程中，不法分子一旦利用这些软件漏洞，则客户的隐私信息极易被窃取。此外，计算机网络本身的不安全性，这也是网络安全问题产生的重要原因。影响计算机网络安全的因素也反映在人为攻击中，例如，黑客攻击引起的计算机网络不安全现象，攻击有主动和被动两种类型。各种形式的针对相应利益的攻击，信息盗窃和篡改信息等，都对计算机网络的安全性产生影响。这是主动攻击。被动攻击是在不影响网络正常运行的情况下篡改计算机信息以获得相应的好处。最常见的一种是信息泄漏。

（二）计算机网络安全的特征体现计算机网络安全具有鲜明的特点，主要体现在系统化方面。网络安全系统是确保计算机网络安全的重要基础，并且在不断变化的网络模式下不断更新和完善，网络安全的多元化特征也得到体现。计算机表现内容的多样性，可以确保在技术方向上完善网络安全性，系统中使用了更多的多模式系统和技术来应对这种多样化的特性。此外，计算机网络安全性的特征也从复杂性方面清楚地呈现出来，在计算机网络技术的不断发展过程中，客户端的种类繁多，易受外部因素的影响，威胁了计算机网络的安全，网络安全的复杂性进一步加深。

二、计算机网络安全管理的重要性和防御措施实施

（一）计算机网络安全管理的重要性计算机网络安全管理的发展有其实际需求，加强计算机网络安全管理可以确保信息的安全性和完整性。随着计算机系统的不断完善，计算机网络技术已在许多领域得到应用，并在大屯锡矿的生产、经营和生活中发挥了重要作用。确保计算机网络应用程序的安全性显得尤为重要。只有加强计算机网络安全管理水平，才能保证计算机网络的整体安全，并有助于提高计算机网络安全的整体管理质量水平。

（二）计算机网络安全防御措施实施我认为，计算机网络安全防御措施的实施应结合大屯锡矿的实际工作需要，可以从以下几点加强关注：第一，加强计算机网络的物理防御水平。在开展计算机网络安全防御工作时，必须更加注意物理层的防御。物理层的网络安全问题比较突出，在防御过程中，有必要加强中央机房的安全管理，确保各种硬件设备的安全，提高网络的整体安全水平。大屯锡矿的中央计算机室是大屯锡矿网络的核心，根据现有管理规定，计算机管理员应注意机房的通风和干燥，避免光照，采取适当的防火措施，并配置精密空调以调节室温、湿度，通过UPS调节电源。在物理层面上做好安全管理可以对提高计算机网络的信息安全起到积极作用。其次，STP生成树协议用于将交换机形成为环形网络。此操作可以避免LAN中的单点故障和网络环回，从而提高网络可用性。第二，加强计算机网络安全防护技术。从技术层面上防止计算机网络安全问题的发生更为重要，这也是解决网络安全问题的相对简单的方法。防火墙技术的使用在确保计算机网络应用程序的安全性方面起着重要作用，该技术的应用可以在内部和外部网络之间建立安全网关，从而可以帮助监视网络数据信息，通信量和数据源的传输，实施记录以帮助确保网络信息安全。第三，加强AD域的管理工作。大屯锡矿作为云锡股份公司的二级单位，严格遵守公司的计算机加域管理，认真做好加域计算机各项基本信息的采集，做好相应的台账，对所有加入AD域的计算机安全集中管理，统一安全策略。第四，在日常的工作中，对相关人员进行培训，要求相关人员不得将与机密信息相关的办公自动化设备连接到Internet或其他公共信息网络，不得在机密计算机上安装从外网中下载的软件，不得在机密计算机上使用无线网卡，鼠标，键盘和其他无线设备，并且不要卸载未经授权的安全计算机防病毒软件，主机监视或审核软件等，不得使用非机密的办公室自动化设备来处理机密信息，并且打印机、扫描仪和其他涉密计算机间不使用无线连接。第五，加强网络安全的宣传力度。2019年国家网络安全宣传周的主题是“网络安全为人民，网络安全靠人民”，我作为一名大屯锡矿的计算机管理员，应该对每一名职工做好网络安全的宣传工作，网络并非法外之地，我们要从自己做起，从点滴做起。

三、结语

总之，在计算机网络的实际应用过程中，会受到很多因素的影响，从而导致计算机网络的不安全。这就需要相应的网络安全管理工作，及时有效地应对计算机网络安全问题，并提高计算机网络安全的使用率。只有加强这些基本层别的安全性，我们才能确保计算机网络安全防御的有效性。

参考文献

[1]刘镝,张尼,王笑帝.“沃互联”统一认证方案研究与应用[J].信息通信技术,2016(6):25.

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网络安全事件异常检测问题方案，基于网络安全事件流中频繁情节发展的研究之上。定义网络安全异常事件检测模式，提出网络频繁密度概念，针对网络安全异常事件模式的间隔限制，利用事件流中滑动窗口设计算法，对网络安全事件流中异常检测进行探讨。但是，由于在网络协议设计上对安全问题的忽视以及在管理和使用上的不健全，使网络安全受到严重威胁。本文通过针对网络安全事件流中异常检测流的特点的探讨分析，对此加以系统化的论述并找出合理经济的解决方案。

1、建立信息安全体系统一管理网络安全

在综合考虑各种网络安全技术的基础上，网络安全事件流中异常检测在未来网络安全建设中应该采用统一管理系统进行安全防护。直接采用网络连接记录中的基本属性，将基于时间的统计特征属性考虑在内，这样可以提高系统的检测精度。

1.1网络安全帐号口令管理安全系统建设

终端安全管理系统扩容，扩大其管理的范围同时考虑网络系统扩容。完善网络审计系统、安全管理系统、网络设备、安全设备、主机和应用系统的部署，采用高新技术流程来实现。采用信息化技术管理需要帐号口令，有效地实现一人一帐号和帐号管理流程安全化。此阶段需要部署一套帐号口令统一管理系统，对所有帐号口令进行统一管理，做到职能化、合理化、科学化。

信息安全建设成功结束后，全网安全基本达到规定的标准，各种安全产品充分发挥作用，安全管理也到位和正规化。此时进行安全管理建设，主要完善系统体系架构图编辑，加强系统平台建设和专业安全服务。体系框架中最要的部分是平台管理、账号管理、认证管理、授权管理、审计管理，本阶段可以考虑成立安全管理部门，聘请专门的安全服务顾问，建立信息安全管理体系，建立PDCA机制，按照专业化的要求进行安全管理通过系统的认证。

边界安全和网络安全建设主要考虑安全域划分和加强安全边界防护措施，重点考虑Internet外网出口安全问题和各节点对内部流量的集中管控。因此，加强各个局端出口安全防护，并且在各个节点位置部署入侵检测系统，加强对内部流量的检测。主要采用的技术手段有网络边界隔离、网络边界入侵防护、网络边界防病毒、内容安全管理等。

1.2综合考虑和解决各种边界安全技术问题

随着网络病毒攻击越来越朝着混合性发展的趋势，在网络安全建设中采用统一管理系统进行边界防护，考虑到性价比和防护效果的最大化要求，统一网络管理系统是最适合的选择。在各分支节点交换和部署统一网络管理系统，考虑到以后各节点将实现INITERNET出口的统一，要充分考虑分支节点的internet出口的深度安全防御。采用了UTM统一网络管理系统，可以实现对内部流量访问业务系统的流量进行集中的管控，包括进行访问控制、内容过滤等。

网络入侵检测问题通过部署UTM产品可以实现静态的深度过滤和防护，保证内部用户和系统的安全。但是安全威胁是动态变化的，因此采用深度检测和防御还不能最大化安全效果，为此建议采用入侵检测系统对通过UTM的流量进行动态的检测，实时发现其中的异常流量。在各个分支的核心交换机上将进出流量进行集中监控，通过入侵检测系统管理平台将入侵检测系统产生的事件进行有效的呈现，从而提高安全维护人员的预警能力。

1.3防护IPS入侵进行internet出口位置的整合

防护IPS入侵进行internet出口位置的整合，可以考虑将新增的服务器放置到服务器区域。同时在核心服务器区域边界位置采用入侵防护系统进行集中的访问控制和综合过滤，采用IPS系统可以预防服务器因为没有及时添加补丁而导致的攻击等事件的发生。

在整合后的internet边界位置放置一台IPS设备，实现对internet流量的深度检测和过滤。安全域划分和系统安全考虑到自身业务系统的特点，为了更好地对各种服务器进行集中防护和监控，将各种业务服务器进行集中管控，并且考虑到未来发展需要，可以将未来需要新增的服务器进行集中放置，这样我们可以保证对服务器进行同样等级的保护。在接入交换机上划出一个服务器区域，前期可以将已有业务系统进行集中管理。

2、科学化进行网络安全事件流中异常检测方案的探讨

网络安全事件本身也具有不确定性，在正常和异常行为之间应当有一个平滑的过渡。在网络安全事件检测中引入模糊集理论，将其与关联规则算法结合起来，采用模糊化的关联算法来挖掘网络行为的特征，从而提高系统的灵活性和检测精度。异常检测系统中，在建立正常模式时必须尽可能多得对网络行为进行全面的描述，其中包含出现频率高的模式，也包含低频率的模式。

2.1基于网络安全事件流中频繁情节方法分析

针对网络安全事件流中异常检测问题，定义网络安全异常事件模式为频繁情节，主要基于无折叠出现的频繁度研究，提出了网络安全事件流中频繁情节发现方法，该方法中针对事件流的特点，提出了频繁度密度概念。针对网络安全异常事件模式的时间间隔限制，利用事件流中滑动窗口设计算法。针对复合攻击模式的特点，对算法进行实验证明网络时空的复杂性、漏报率符合网络安全事件流中异常检测的需求。

传统的挖掘定量属性关联规则算法，将网络属性的取值范围离散成不同的区间，然后将其转化为“布尔型”关联规则算法，这样做会产生明显的边界问题，如果正常或异常略微偏离其规定的范围，系统就会做出错误的判断。在基于网络安全事件流中频繁情节方法分析中，建立网络安全防火墙，在网络系统的内部和外网之间构建保护屏障。针对事件流的特点，利用事件流中滑动窗口设计算法，采用复合攻击模式方法，对算法进行科学化的测试。

2.2采用系统连接方式检测网络安全基本属性

在入侵检测系统中，直接采用网络连接记录中的基本属性，其检测效果不理想，如果将基于时间的统计特征属性考虑在内，可以提高系统的检测精度。网络安全事件流中异常检测引入数据化理论，将其与关联规则算法结合起来，采用设计化的关联算法来挖掘网络行为的特征，从而提高系统的灵活性和检测精度。异常检测系统中，在建立正常的数据化模式尽可能多得对网络行为进行全面的描述，其中包含出现频率高的模式，也包含低频率的模式。

在网络安全数据集的分析中，发现大多数属性值的分布较稀疏，这意味着对于一个特定的定量属性，其取值可能只包含它的定义域的一个小子集，属性值分布也趋向于不均匀。这些统计特征属性大多是定量属性，传统的挖掘定量属性关联规则的算法是将属性的取值范围离散成不同的区间，然后将其转化为布尔型关联规则算法，这样做会产生明显的边界问题，如果正常或异常略微偏离其规定的范围，系统就会做出错误的判断。网络安全事件本身也具有模糊性，在正常和异常行为之间应当有一个平滑的过渡。

另外，不同的攻击类型产生的日志记录分布情况也不同，某些攻击会产生大量的连续记录，占总记录数的比例很大，而某些攻击只产生一些孤立的记录，占总记录数的比例很小。针对网络数据流中属性值分布，不均匀性和网络事件发生的概率不同的情况，采用关联算法将其与数据逻辑结合起来用于检测系统。实验结果证明，设计算法的引入不仅可以提高异常检测的能力，还显著减少了规则库中规则的数量，提高了网络安全事件异常检测效率。

2.3建立整体的网络安全感知系统，提高异常检测的效率

作为网络安全态势感知系统的一部分，建立整体的网络安全感知系统主要基于netflow的异常检测。为了提高异常检测的效率，解决传统流量分析方法效率低下、单点的问题以及检测对分布式异常检测能力弱的问题。对网络的netflow数据流采用，基于高位端口信息的分布式异常检测算法实现大规模网络异常检测。

通过网络数据设计公式推导出高位端口计算结果，最后采集局域网中的数据，通过对比试验进行验证。大规模网络数据流的特点是数据持续到达、速度快、规模宏大。因此，如何在大规模网络环境下进行检测网络异常并为提供预警信息，是目前需要解决的重要问题。结合入侵检测技术和数据流挖掘技术，提出了一个大规模网络数据流频繁模式挖掘和检测算法，根据“加权欧几里得”距离进行模式匹配。

实验结果表明，该算法可以检测出网络流量异常。为增强网络抵御智能攻击的能力，提出了一种可控可管的网络智能体模型。该网络智能体能够主动识别潜在异常，及时隔离被攻击节点阻止危害扩散，并报告攻击特征实现信息共享。综合网络选择原理和危险理论，提出了一种新的网络智能体训练方法，使其在网络中能更有效的识别节点上的攻击行为。通过分析智能体与对抗模型，表明网络智能体模型能够更好的保障网络安全。

结语：

伴随着计算机和通信技术的迅速发展，伴随着网络用户需求的不断增加，计算机网络的应用越来越广泛，其规模也越来越庞大。同时，网络安全事件层出不穷，使得计算机网络面临着严峻的信息安全形势的挑战，传统的单一的防御设备或者检测设备已经无法满足安全需求。网络安全安全检测技术能够综合各方面的安全因素，从整体上动态反映网络安全状况，并对安全状况的发展趋势进行预测和预警，为增强网络安全性提供可靠的参照依据。因此，针对网络的安全态势感知研究已经成为目前网络安全领域的热点。

参考文献：

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中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1引言

网络安全态势评估是一种新型的网络安全技术，能够从宏观上提供清晰的网络安全状态信息，并对安全状态的发展趋势进行预测。与传统的基于告警记录的态势评估相比，基于网络流的态势评估通过对全网流量信息采取合适特征进行描述，分析发现网络中存在的异常行为，能够更快更准确地把握当前的网络安全状态，具有良好的应用价值。

2层次化网络安全态势评估方法

现有的基于网络流的态势评估大都以单台主机或单个局域网为核心实施对网络流的监控，通过某个一维时间序列的异常变化来检测异常行为，但某些异常行为（如DDoS）在单个序列上并不一定具有明显的表现。如果将多个序列作为一个整体进行研究时，异常就有可能显现出来。基于这一思想，本文提出了一种层次化的网络安全态势评估方法，将网络划分为主机层、子网层和全网层三个层次，依次评估网络安全态势。随着网络规模扩大，将各子网安全态势分开检测评估，再综合得到整体安全态势，能够有效提高安全态势评估的精度和效率。

该方法在流程上可分为网络流划分、特征提取、异常检测和安全态势指数聚合四个阶段。

2.1 网络流划分

基本过程是：

步骤一：利用部署在网络中的流量监测设备获取网络流数据。这里的网络流指的是一组具有相同五元组取值的分组序列。

步骤二：依据网络流数据完成子网划分。本文采用CPM算法识别网络中的子网：将网络终端（主机、服务器、各种有IP地址的设备）视为节点，节点与节点之间的连接关系（设备间的网络流）视为边，则网络可被抽象成一个由点和边组成的图。假设网络簇由多个相邻的k-团组成，相邻的两个k-团至少共享k？1个节点，每个k-团唯一地属于某个网络簇，但属于不同网络簇的k-团可能会共享某些节点。对给定的参数K，计算出网络中的全部k-团（k≤K）以建立团-团重叠矩阵，并利用该矩阵计算出重叠网络簇，重叠网络簇即所划分的子网。

步骤三：依据子网结构将网络流分为与子网相关的流。如果流的源和目的地址都在某子网中，则被划分为该子网内部流；若只有源或目的地址在子网中则被划分为外部流。

2.2 特征提取

基本过程是：从子网内部流与外部流中分别提取子网内部特征和外部特征，用于检测子网内部和外部之间的异常。

本文主要提取了五类网络流特征：

（1）计数型特征：某属性在单位时间内出现的不重复值的个数，如单位时间内出现的不同源地址个数。

（2）流量特征：单位时间各种属性对应的数据包数或字节数之和，如单位时间内的总数据包数，某协议对应的总字节数等。

（3）度型特征：某属性的特定值对应的另一属性的特征值个数。对子网来说就是子网的出入度，即向子网发起（或接收子网发起）链接的不同地址（端口）的个数，如子网的源地址出度，即是单位时间内以子网内部IP为源地址的链接的个数。

（4）均数型特征：单位时间某属性对应的平均数据包或字节数。

（5）复合型特征：将前述特征通过简单统计得到。如IP地址、端口等信息熵。

2.3 异常检测

基本过程是：对网络流进行异常检测，计算主机层及子网层安全态势指数，并分析引起异常的具体时间和来源。

本文采用基于层次聚类的异常检测方法。其基本思想是：对于已标记过异常流量的网络流样本集，首先计算每个特征的特征熵与特征比，把平均流大小、平均分组大小、每个特征的特征熵和特征比作为特征属性，用来刻画异常事件的类型，即每个样本由一个包含m项网络流特征的属性向量来表示。把属性向量间的相关系数作为相似性度量方式，在相似性最大的原则下进行类的合并，迭代直到所有对象在一个类中或满足某个终止条件。通过训练已标记的异常流量构建分类树，在相似性最大的原则下进行类的合并，并利用特征属性的学习建立分类模型。

异常检测算法利用建立的分类树把相似的异常嵌入在子树中，并输出与子树中其他叶子节点相同的标记类型，从而完成异常事件的检测。对单台主机或子网流量进行流量异常检测即可以得到其安全态势指数。

2.4 安全态势指数聚合

基本过程是：把各层子网的安全态势指数聚合成为全网的安全态势值，再根据各子网的重要程度对同一层次子网安全态势指数值进行加权得到高一级的安全态势值，最终得到全网的安全态势指数。

3结语

网络安全态势评估是针对大规模的多源异构网络，综合各方面的安全要素，从整体上动态反映网络安全状况，把原始“数据”转化为人能够理解的“知识”的过程。本文针对网络规模扩大、原始“数据”爆炸性增长给态势评估带来困难这一问题，依据流特征将网络划分为主机层、子网层、全网层，通过时间序列分析、节点态势融合和子网态势融合依次计算安全态势，从而实现全网安全态势的量化分析，方法具有客观性、适用性的特点。

篇10

在诺顿网络安全特警：2008的安装过程中会自动进行系统安全扫描，此时系统托盘中的程序图标会显示为动画红叉效果。查看诺顿网络安全特警2008主界面，如果当前系统中存在的安全隐患，即会在其中显示出来。不过即便是某些项目存在风险，也无需人工干预，诺顿网络安全特警2008会自动修复，运行各项安全防护功能，例如在线升级、扫描系统文件(查杀病毒及间谍软件等)、电子邮件扫描(发送、接收邮件)等等。一段时间之后， “安检”完成，就会看到“百分百”安全的系统，此时托盘中的程序图标也会显示为安全的绿色标识。

更“广域”的实时防护

诺顿网络安全特警2008的实时防护范围很广，除了能够对所有可疑活动进行监控之外，还可以对可移动设备进行引导式扫描。另外，诺顿网络安全特警2008在防护系统免受Internet蠕虫攻击的能力上有所增强。利用此项功能甚至能够阻止蠕虫之类试图通过高速扫描导致带宽耗尽，而造成拒绝服务攻击(DOS)的状况。进入到“Internet蠕虫防护”设置界面后，建议开启所有抵御Internet蠕虫攻击的选项。若要定制蠕虫特征，则点击“配置”按钮，在“特征排除”对话框中，选中要包括的特征，确认操作后，利用诺顿网络安全特警2008的LiveUDaate(自动升级服务)会为Internet蠕虫防护自动获取并安装最新的蠕虫特征。

更智能的双向防火墙

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计算机的高速发展给人们的工作生活带来了更大的便利，而为了更好地发挥出计算机网络的优势，我们应重视计算机的网络安全问题，并采取措施将其解决，只有这样才能够最大限度地消除网络上一些不安全因素，保障更多人的财产信息安全。

一、计算机网络安全概述与计算机网络安全管理的重要意义

（一）计算机的网络安全概述

计算机网络安全主要包括两大类，第一即控制安全，第二即信息安全。控制安全指的是认证身份的不可否认性，访问控制和授权控制的准确性。而信息安全是数据信息从信息通道的软件和硬件通过时，确保其不会遭到恶意攻击和偶然攻击，从而中断信息流以及数据流。同时可确保接收端连续且安全地接收到信息以及数据。

（二）计算机网络安全管理的重要意义

要想对计算机网络安全问题进行防范，使计算机网络安全得以保障，首先就应意识到强化计算机网络安全管理的重要意义，主要在以下方面有所体现：第一，通过强化计算机的网络安全管理，不仅可提升计算机网络的安全性，还可给更多人创建安全健康的网络环境，更好地满足人们的工作和学习以及生活方面的需要。另外，通过网络环境的净化，可使人们的资产安全和信息安全得以保障，确保计算机网络技术获得进一步发展。第二，通过强化计算机的网络安全管理，可对违法分子起到震慑作用，更利于打击计算机网络犯罪，守护正义，确保高效的安全的网络运行，同时能够给广大人民群众提供更为便捷的网络服务，提升网络整体水平。

二、计算机网络安全存在的问题

分析计算机网络安全概念，我们可知，在网络控制环节以及信息流动环节，都有一些网络安全隐患存在，而这些隐患极易泄露网民的财产信息和私人信息以及珍贵资料，同时也极易导致不法分子非法访问的情况出现。计算机在攻以及防的过程当中，存在以下几类网络安全问题。

（一）人为性的失误

许多用户并未形成一定的安全防患意识，在网吧或其他公共场所上网时，一般会在公共的计算机上留下账户密码，而这些密码极易被一些不法分子盗取，并进行不法操作，从而给用户带来不同程度的损失。还有些用户，并不重视网络配置，当使用较低的网络配置时，极易出现漏洞，从而让非法分子有机可乘，这些都同用户的上网习惯有着莫大的关联[1]。

（二）不法分子恶意攻击

计算机用户面临着最严重的一大威胁即不法分子的恶意攻击，而恶意攻击又可分为被动破坏以及主动破坏。被动破坏所指的是不法分子在事先对攻击程序进行预设，一旦被攻击对象借助互联网对数据信息进行发送，攻击对象就可半路拦截以及获取这一用户的信息数据。换言之，攻击对象可通过监视以及监听的方式获得其所需要的信息，并进行攻击。还有一种就是主动破坏，主动破坏所指的是不法分子通过下载更新等方式在用户计算机上移植木马和病毒，从而篡改用户信息，或者伪造用户信息，达到自己非法的目的[2]。

（三）计算机自身的漏洞

不管是什么系统、软件，都存在着一定漏洞和缺陷，正是存在的这些漏洞，给不法分子提供了可乘之机。不法分子可针对系统缺陷和软件缺点，植入木马以及病毒，并非法进入计算机当中，从而获得一些用户的重要情报、账号秘密。甚至，有些黑客会攻击用户系统，从而导致用户的系统瘫痪。比方说，在日常运用中，系统常会发出补丁修复的提示以及可能潜藏的安全隐患。所以，为了更好地解决这一问题，用户应定期地修补系统漏洞，这样才可从源头上防止不法分子的恶意破坏，确保安全的数据信息流动[3]。

（四）植入计算机病毒

计算机病毒具体指的是编写病毒程序人员，以指令或代码的形式植入到用户的计算机程序当中，当用户用到这一程序时，就会感染病毒。而感染病毒之后，会影响到计算机系统的工作效率，甚至会造成系统死机和崩溃[1]。此外，很多人会借助电子邮件形式，对政治活动和宗教活动以及商业活动进行传播，这一形式不同于计算机病毒，但也会给用户带来一定损失[2]。（五）计算机犯罪计算机犯罪所指的是，不法分子为了侵害网络安全，通过口令窃取等一些非法手段侵入到计算机的信息系统当中，展开金融犯罪和诈骗、盗窃和贪污等多项非法活动。此外，通过传播有害信息，从而对计算机系统的安全造成破坏也可视为计算机犯罪[4]。

三、计算机网络安全防范措施

（一）对网络防火墙进行设置

当前，许多网络用户的计算机普遍存在着操作系统的漏洞，针对这一情况，应设置网络防火墙到计算机系统当中。实践证明，通过网络防火墙的利用，除了可对危险内容有效拦截，还可对恶意软件攻击网络起到抑制作用，而为了充分发挥防火墙的作用，在网络安全得以保护的前提下净化网络环境，应科学设计防火墙。这是因为，一旦设置的网络防火墙达不到相应标准，极易出现无法访问正常网络情况。所以，要合理设计网络权限，对多种等级的权限进行设计，得到多种等级的内容。在进行设计时，应要同实际所需相结合，设计等级权限。一般而言，中等级别的权限设计就可使一般性需要得以满足，与此同时还可使网络服务应用需要得以满足。

（二）应用身份识别技术

身份识别技术所指的是通过身份验证的方式来验证操作计算机网络的人员，身份验证可分成两种形式：第一，生物特征身份验证；第二，密码身份验证。常用的一种身份识别方法即密码身份验证，其指的是，网络用户对自身熟识代码进行预设，再次对系统登录时，用户应当输入所预设代码，系统才可识别，才可允许其进入到系统。假如输入代码同预设代码不一致，那么系统就无法识别，从而拒绝用户访问这一系统。此外，由于人体的行为特征以及身体特征有多种特点，包括难伪造、可靠性和稳定性高、易采集、唯一性等特点，从而开发出的一种技术即生物特征识别技术，比方说人体面部的静脉血管和DNA、和视网膜、手型和指纹以及面部特征都不会因主观条件以及客观条件而改变，因此科技人员可在计算机系统当中录入人体的这些特征参数，当用户想要进到系统时，系统就可自动地识别操作用户是不是本人。从这可看出，相比于密码识别技术，生物特征的识别技术有着更高的可靠安全性，这是因为，不法分子可通过多种方式盗取用户密码，用户也可因为个人因素而泄露信息，但他人却难以模仿用户身体特征。

（三）数据加密技术

数据加密技术包括解密技术以及加密技术，一般而言是通过加密技术来保密计算机信息以及网络，根据已定规则和方式，改成密文，而解密技术所指的是按照加密方法对密文进行还原。目前，在计算机网络安全中，比较成熟和完善的有公匙加密以及私匙加密两种加密方法，私匙加密技术是种密匙，可用于加密信息。通过应用私匙加密技术，可进一步保障信息安全。此外，由于私匙加密技术有极快的速度，不管在软件中还是硬件中都极易实现这一技术的应用。而公匙加密技术需一个用于信息加密的密匙和一个信息解密的密匙，由于计算机密集，因此加密系统速度较为缓慢，这时可结合公匙加密以及私匙加密，从而增强系统的复杂性。还有一种是数字签名，其主要借助数据交换协议，使收发数据双方条件得以满足，接受的一方可对发送方身份进行鉴别，而发送方也不可否认其发送数据这一事实。在数据签名当中，发送方可加密明文内容，变为自己签名，接受这一方就可通过公开密匙来解密签名，使其再变成明文，从而证明对方身份的有效性和真实性。

（四）应用入侵检测技术

入侵检测技术可有效对入侵行为进行防御，确保计算机系统整体的安全性，一旦有不法分子或黑客入侵计算机内部和外部时，借助入侵检测技术就可对计算机所发生的异常情况进行检测，在第一时间报告给报警系统，让其提供实时保护，从而更好地防御入侵行为。与此同时，可借助入侵检测技术对入侵行为进行记录，这样更便于相关人员收集和整理相关资料，从而以资料为依据，分析并采用针对性的解决措施，尽可能地降低用户所遭受的损失。软件以及硬件两部分组成了完善且系统的入侵检测技术，通过应用入侵检测技术可监测入侵行为的发生，还可有效保护用户的数据以及信息。

（五）访问控制技术

访问控制技术是维护计算机网络安全常采用的一种策略，其可防止黑客和不法分子非法侵占和利用网络资源。通过应用访问控制技术，可控制用户的访问权限以及访问的资源。一般而言，计算机的访问控制有以下几种手段，包括资源授权和登录控制、口令和用户识别代码等等。从某一角度来讲，保护计算机网络安全，防止黑客入侵的一种重要手段即访问控制技术。

（六）个人行为的规范

用户自身应形成一定安全意识和防范意识，科学上网，合法上网，不轻易在网上透露自己的个人信息，不应浏览不合法网页，定期地对计算机的网络设备进行检查，及时地修补系统漏洞，避免外在因素影响到计算机网络。与此同时，要强化网络安全知识的学习，这样不仅有助于防范工作的开展，还可有效防止他人对自身信息进行盗用。

（七）病毒防御技术

时代在发展，计算机病毒也趋于复杂，与此同时，也给人们的信息安全和财产安全构成了巨大威胁，所以十分有必要应用病毒防御技术，防止计算机网络中侵入病毒。在日常使用中，用户应加大力度对本地资源和连接的远程资源进行扫描，实行彻底杀毒。此外，为了更有效地防范病毒，用户应安装正版的杀毒软件。通过这样的方式，可有效地防止病毒入侵。

四、结束语

总之，当前，人们不可或缺的一种工具即计算机，它不仅促进了国内经济的高速发展，同时也给人们的生活工作提供了较大的便利。但受到多种因素的影响，计算机网络存在着较多的安全问题，给人们的信息安全构成了一定威胁。所以十分有必要研究以及分析计算机网络现存和隐藏的安全问题，并采用针对性的措施将其解决，才可更好地维护人们的权益。而用户也应强化防范意识，这样才可从源头上避免网络安全事件发生。

参考文献：

［1］王柳人.计算机信息管理技术在网络安全应用中的研究［J］.网络安全技术与应用,2014,24(5):34,36.

篇12

        1  网络安全的含义及特征

        1.1 含义  网络安全是指：为保护网络免受侵害而采取的措施的总和。当正确的采用网络安全措施时，能使网络得到保护，正常运行。

        它具有三方面内容：①保密性：指网络能够阻止未经授权的用户读取保密信息。②完整性：包括资料的完整性和软件的完整性。资料的完整性指在未经许可的情况下确保资料不被删除或修改。软件的完整性是确保软件程序不会被错误、被怀有而已的用户或病毒修改。③可用性：指网络在遭受攻击时可以确保合法拥护对系统的授权访问正常进行。

        1.2 特征  网络安全根据其本质的界定，应具有以下基本特征：①机密性：是指信息不泄露给非授权的个人、实体和过程，或供其使用的特性。在网络系统的每一个层次都存在着不同的机密性，因此也需要有相应的网络安全防范措施。在物理层，要保护系统实体的信息外露，在运行层面，保证能够为授权使用者正常的使用，并对非授权的人禁止使用，并有防范黑客，病毒等的恶行攻击能力。②完整性：是指信息未经授权不能被修改、不被破坏、不入、不延迟、不乱序和不丢失的特性。③可用性：是指授权的用户能够正常的按照顺序使用的特征，也就是能够保证授权使用者在需要的时候可以访问并查询资料。在物理层，要提高系统在恶劣环境下的工作能力。在运行层面，要保证系统时刻能为授权人提供服务，保证系统的可用性，使得者无法否认所的信息内容。接受者无法否认所接收的信息内容，对数据抵赖采取数字签名。

        2  网络安全现状分析

        网络目前的发展已经与当初设计网络的初衷大相径庭，安全问题已经摆在了非常重要的位置上，安全问题如果不能解决，会严重地影响到网络的应用。网络信息具有很多不利于网络安全的特性，例如网络的互联性，共享性，开放性等，现在越来越多的恶性攻击事件的发生说明目前网络安全形势严峻，不法分子的手段越来越先进，系统的安全漏洞往往给他们可趁之机，因此网络安全的防范措施要能够应付不同的威胁，保障网络信息的保密性、完整性和可用性。目前我国的网络系统和协议还存在很多问题，还不够健全不够完善不够安全。计算机和网络技术具有的复杂性和多样性，使得计算机和网络安全成为一个需要持续更新和提高的领域。目前黑客的攻击方法已超过了计算机病毒的种类，而且许多攻击都是致命的。

        3  网络安全解决方案

        要解决网络安全，首先要明确实现目标：①身份真实性：对通信实体身份的真实性进行识别。②信息机密性：保证机密信息不会泄露给非授权的人或实体。③信息完整性：保证数据的一致性，防止非授权用户或实体对数据进行任何破坏。④服务可用性：防止合法拥护对信息和资源的使用被不当的拒绝。⑤不可否认性：建立有效的责任机智，防止实体否认其行为。⑥系统可控性：能够控制使用资源的人或实体的使用方式。⑦系统易用性：在满足安全要求的条件下，系统应该操作简单、维护方便。⑧可审查性：对出现问题的网络安全问题提供调查的依据和手段。

        4  网络安全是一项动态、整体的系统工程。