大数据及人工智能技术的计算机网络安全防御系统 

大数据及人工智能技术的计算机网络安全防御系统 

薛健

北方自动控制技术研究所  山西太原市 030006

摘要：随着互联网技术的快速发展，给我们的生活带来了便捷，同时网络安全也是非常重要的，如何使网络为人们提供高效、快速的服务，是现阶段网络发展的重要挑战。将人工智能和大数据技术融入网络安全领域，不仅可以提高网络的整体性能，而且可以有效可靠地保障网络安全。

关键词：网络安全防御系统；人工智能技术；大数据；计算机

引言

目前在各个行业，计算机技术、信息技术的应用越来越广泛，信息共享进一步丰富了人们的精神生活。但当前阶段的网络安全问题一直无法得到妥善解决，网络监测技术、安全访问技术相对而言发展较为滞后，无法全面抵御安全系统入侵。如果保障计算机网络安全防御系统，就需要将当前的先进技术手段充分利用起来，比如人工智能技术、大数据技术等，通过先进技术手段，充分利用深度学习和机器学习优势，做好计算机网络防御系统的安全保障工作。

1人工智能技术的优势

1.1模式识别和预测能力

人工智能技术能通过各种数学模型（如大数据分析、数据挖掘、回归分析、逻辑推理预测、分类等），实现对信息的智能化处理。数学模型经学习和训练后，能识别和理解数据中包含的模式，预测数据的发展趋势，为决策者提供有力的技术支持。例如：影像识别软件、视频捕捉软件、股票数据预测分析软件等均能够借助人工智能技术的模式识别和预测能力来实现相应功能。

1.2学习能力

人工智能技术的学习能力主要体现在监督学习能力、无监督学习能力、强化学习能力、迁移学习能力。监督学习能力，是人工智能技术通过监督学习模型，建立输入数据与输出数据之间的映射关系，完成数据预测分析和分类等任务。无监督学习能力，是人工智能技术通过无监督学习模型，提取数据之间的相关关系，完成数据聚类、降维等任务。强化学习能力，是人工智能技术的学习模型采用试错的方式，寻找最优的行动策略，从而逐步改善自身的性能。迁移学习能力，是人工智能技术通过迁移学习模型，可将某个领域中所学的知识经验应用到其他领域，快速响应新领域的任务需求。

2大数据时代计算机网络信息安全问题

2.1网络攻击

在当前的互联网环境中，黑客攻击是一种常见且危害性极大的行为。黑客攻击可以导致用户个人隐私泄露、企业重要商业机密被窃取等严重后果。同时，黑客攻击也会对国家政治稳定和经济发展造成一定程度的影响。据统计，全球每年因黑客攻击而损失的经济总量已经达到了数百亿美元。因此，加强对于黑客攻击的防范与打击力度显得尤为必要。除了黑客攻击外，计算机病毒具有传播速度快、破坏能力强等特点，同样会对计算机网络系统造成攻击。系统一旦被感染，往往很难彻底清除，尤其是一些传染性更强的新型病毒能够迅速扩散到整个计算机系统中，给用户带来巨大的损失。除此之外，垃圾短信、恶意插件以及其他形式的骚扰电话等都属于计算机网络信息安全方面的隐患。这些垃圾信息不仅占用了大量的通信资源，还会诱导用户点击钓鱼网站或安装木马程序，进而引发财产损失甚至人身伤害。

2.2数据丢失

在大数据时代，人们的工作和生活都离不开互联网。随着互联网技术的不断发展，大量用户的个人隐私信息也被储存到了云端服务器上。这些信息包括姓名、电话号码、身份证号等，一旦被泄露或盗用，将会给用户带来极大的损失。同时，由于云计算具有弹性扩展性强、资源共享方便等特点，使得黑客攻击者可以通过非法手段获取更多用户数据并进行进一步分析利用，从而威胁到整个社会的公共利益与安全。除此之外，还有一些因素会导致数据丢失，例如硬件故障、软件漏洞、人为操作不当等。其中最常见的是因为病毒入侵或者恶意程序篡改所引起的数据丢失，这种情况下即使没有发生数据丢失，但是已经存储在云端的数据本身就存在一定风险，随时可能面临被窃取或篡改的危险。

3大数据、人工智能技术在计算机网络安全防御系统中的应用

3.1防火墙模块设计用户

在使用计算机网络的过程中，作为最为常见的一种防御手段，防火墙的使用范围非常广泛。但现阶段很多人对网络安全防御体系缺乏正确的认识，对一些漏洞和缺陷未正确理解，认为有防火墙就杜绝了所有的网络入侵行为。这种错误认识导致越来越多的网络安全问题出现。在计算机网络安全防御系统设计中应用人工智能技术和大数据技术，可以进一步提升系统的防御能力，并通过改造防火墙，建立双重保护机制。实际在落实该项工作时，需要建立两道防火墙，第一道是常用的防火墙，主要是设置用户的访问权限。第二道防火墙的作用是限制内部用户的网络访问，充分发挥出子系统的作用，通过双重保护机制提高防御性能。

3.2入侵检测模块设计

计算机网络安全防御系统实际在运行的过程中，主要是在受到入侵后将相关信息传递给管理人员，及时发出预警。想要提高报警速度和检测准确性，就需要充分利用人工智能技术，开展协议分析、行为分析、匹配模式分析等，并装置高性能传感器。为了提高入侵检测报警准确率，需要实现高效率的网段监听，搭配千兆网络适配器，对报文内容进行全方面分析，开展特征检测，并利用智能事件分析处理技术对原始事件进行深入分析，在短时间内得出详细信息。入侵检测报警模块在发现系统入侵时，不同环节都有相应的作用，最终目的是第一时间快速检测和分析网络入侵事件，尽可能降低漏报率和误报率，提高检测精准度。在构建和设计计算机网络安全防御系统时，对于入侵检测报警模块，需要充分利用计算机软硬件技术，实时监测网络病毒入侵，并充分利用防火墙，在应用级别对网络病毒入侵行为进行监管。通过升级端系统，可以基于防火墙对网络流量信息进行分析，使安全检测效果得到提升。并添加漏洞扫描联动设备，对出现的漏洞和安全问题第一时间发出预警，并与其他功能模块参与漏洞修补，有效提升计算机网络安全防御水平。在落实硬件虚拟化时，还需要提高系统数据的采集、传输和存储效率，通过人工智能网络提高防御性能，使网络入侵行为的响应速度得到提升。

3.3传输加密系统设计

利用网络层协议实现的数据加密，主要分为链路加密和端对端加密两种方式。对于加密来说，因为计算机采用的二进制数据，需要通过转化进行解密呈现出来，在进行加密时，利用加密技术分析逻辑位置，再通过各个通信节点的传输方式和数据自建起到防御保护的作用。对于端对端加密来说，利用软件变成形式加密数据信息，不需要对路径控制信息进行加密，而且不会改变信息数据在传输过程中的状态，不会影响到整体数据的安全性。在新的时代发展背景下，想要实现高质量加密，就需要充分发挥出大数据及人工智能技术的价值，对原有的管理机制进行重构，打造更加复杂的密钥管理机制，确保数据信息传输过程中的安全性。

结束语

总而言之，计算机信息技术在当前快速发展背景下，对各行业的推动起到了重要作用。但随之而来的计算机网络安全问题越来越严峻，想要做好计算机网络安全防护工作，就需要将先进的技术手段充分利用起来。

参考文献

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