大數(shù)據(jù)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)安全的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

（德國國家科學(xué)工程院）

網(wǎng)絡(luò)安全是社會數(shù)字轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的普及，帶來了海量的數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可以幫助信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。大數(shù)據(jù)分析的目的是要發(fā)現(xiàn)隱藏的知識，理解和評估系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全狀況。

大數(shù)據(jù)能夠通過數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展動向。在過去，一般的研究方法是先作出假設(shè)，之后再通過實(shí)驗(yàn)來判斷這個假設(shè)的真?zhèn)?。在未來，這種假設(shè)將由計算機(jī)作出，研究人員檢查假設(shè)的真?zhèn)?。計算機(jī)比人類更加善于分析和找尋大數(shù)據(jù)中的規(guī)律。人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)使IT研究得以進(jìn)一步發(fā)展，幫助我們更加深入地理解這個新世界。這個新世界是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的，通過匯聚和分析這些海量的數(shù)據(jù)，人們可以預(yù)測網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展趨勢。

大數(shù)據(jù)可以有效監(jiān)測事件的安全性。每個事件都會產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過分析這些數(shù)據(jù)來決定事件是否安全。我們每天都需要處理20億起事件，以及4TB的數(shù)據(jù)，它們都可能與安全相關(guān)聯(lián)。因此，大數(shù)據(jù)分析需要大系統(tǒng)、大平臺、大流水線為分析者服務(wù)。這里的安全數(shù)據(jù)源叫做事件日志，所有的系統(tǒng)、軟件和應(yīng)用的每一步行動都會產(chǎn)生事件數(shù)據(jù)，這些事件數(shù)據(jù)都需要分析。通過分析運(yùn)行系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提取不安全的事件，并決定是否要對這些事件給予關(guān)注。

與此同時，網(wǎng)絡(luò)安全大數(shù)據(jù)分析也面臨挑戰(zhàn)。以如何選擇高質(zhì)量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為例，這是一個極度變化的領(lǐng)域，比如機(jī)器可以區(qū)分貓和狗，但在網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)中，有時某些數(shù)據(jù)看起來像貓，行動起來卻像狗。得到一個可使用的模型很難，首先需要找到最相關(guān)的特征，即管理機(jī)器學(xué)習(xí)，管理機(jī)器學(xué)習(xí)的工作方式為行為分析和異常檢測。圖片分析——關(guān)聯(lián)推定的方式對于管理機(jī)器學(xué)習(xí)有參考意義。此外，目前的數(shù)據(jù)處理能力無法應(yīng)對海量的數(shù)據(jù)處理需求。最重要的是，大數(shù)據(jù)分析不僅需要諸如大內(nèi)存、多核CPU、快速讀取和高速的網(wǎng)絡(luò)，高性能數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)工具、架構(gòu)和框架也必不可少。