“大數(shù)據(jù)”時(shí)代下數(shù)據(jù)分析存在的問題及對策研究

陳岳飛 田明棋 徐文見 柏文琦

1.中國計(jì)量科學(xué)研究院戰(zhàn)略研究所 北京 100029

2.湖南省計(jì)量檢測研究院 湖南長沙 410004

隨著信息技術(shù)的迅猛進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和其他新興技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)、傳感器、移動(dòng)裝置和其他信息的持續(xù)流動(dòng)快速增加。世界已經(jīng)悄悄地進(jìn)入了“大數(shù)據(jù)時(shí)期”，這些龐大的改變使我們使用以前的傳統(tǒng)計(jì)算工具無法再應(yīng)對各種新的挑戰(zhàn)，這也引起了商業(yè)界、科學(xué)界和國家各個(gè)部門的注意。大數(shù)據(jù)指的是那些在當(dāng)前主流軟件工具的合理時(shí)間內(nèi)，為了得到更好的信息，捕獲、掌控、處理和分析信息。人們普遍認(rèn)為，它有四個(gè)主要特點(diǎn)：大量數(shù)據(jù)、多個(gè)數(shù)據(jù)類別、快速生成和快速處理、低值性不高。美國政府將大數(shù)據(jù)視為“將來的命脈”，其應(yīng)用能力將成為國家綜合國力的標(biāo)志，同時(shí)也將成為各國的重要資產(chǎn)。然而，隨著數(shù)據(jù)的持續(xù)集中和信息量的增多，處理模式的變化也給我們帶來了信息安全方面的一些新問題。

1 大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來的機(jī)遇

大數(shù)據(jù)技術(shù)的重心從傳統(tǒng)的信息保存和傳遞到信息的提取和運(yùn)用，給整個(gè)世界的商業(yè)形式帶來巨大的變化，它的潛在應(yīng)用意義將產(chǎn)生一個(gè)新的大市場。面臨隨處可見的數(shù)據(jù)，提出了對信息安全的新需求，隨著技術(shù)的發(fā)展，信息安全產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然會(huì)到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也將迎來一個(gè)新的進(jìn)步階段。2012年，奧巴馬政府發(fā)表了一份“大數(shù)據(jù)分析和進(jìn)步倡導(dǎo)”，包括美國聯(lián)邦政府的六個(gè)地域，目的是為了提高從大規(guī)模和復(fù)雜的數(shù)據(jù)中提取信息的能力，成為了美國“信息高速公路”規(guī)劃和關(guān)鍵科技進(jìn)步的新形式，此外，日本、英國、澳大利亞和其他國家發(fā)出了相應(yīng)的策略和大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以看出，大數(shù)據(jù)技術(shù)在未來科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵地位以及它所帶來的眾多機(jī)會(huì)已經(jīng)得到了全世界的重大重視。

2 信息安全技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)

世界各地不同產(chǎn)業(yè)的大量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，要求更高的數(shù)據(jù)處理和分析的時(shí)效性以及有效性，這促進(jìn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅猛進(jìn)步。大數(shù)據(jù)是一個(gè)相對較新的含義，從某種程度上說，它是各種新技術(shù)的綜合表現(xiàn)，包含一些新的分析技術(shù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫、分布式測量等，與傳統(tǒng)技術(shù)比較，它的構(gòu)造、信息種類和工作形式都發(fā)生了很大改變[1]。許多新技術(shù)的整合和系統(tǒng)的工作將不可避免地帶來許多新的問題。面對大數(shù)據(jù)技術(shù)需要分析的大量數(shù)據(jù)，我們在信息安全方面面臨著以下新的挑戰(zhàn)：

2.1 大數(shù)據(jù)將成為網(wǎng)絡(luò)肆意攻擊的目標(biāo)

隨著大數(shù)據(jù)中涉及的信息快速增長，其變得更加復(fù)雜和靈敏，所包含的價(jià)值更高，因此自然會(huì)導(dǎo)致更多攻擊者的重視。一些定期掃描數(shù)據(jù)的安全系統(tǒng)也難以容納如此大的容量。由于數(shù)據(jù)越來越集中，黑客的一次成功將給用戶帶來更多未知的缺損。由于最終用戶比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的保護(hù)方法更難判斷最終用戶的合法性。

2.2 個(gè)人隱私信息的披露風(fēng)險(xiǎn)更大

由于網(wǎng)上購物、社交品臺(tái)和在線輸入信息需要使用更多的敏感個(gè)人信息，信息泄露的頻率越來越高，自然地會(huì)使個(gè)人隱私信息被盜取的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，如果用戶對個(gè)人靈敏信息的使用不符合實(shí)際條件，可能會(huì)導(dǎo)致與各種信息的盜取。

2.3 信息存儲(chǔ)和安全保護(hù)面臨新挑戰(zhàn)

由于要處理數(shù)據(jù)的幾何增長，各種種類的信息以集中的方式聚集在一起，如果管理不合適，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)被盜取，并直接影響信息分析的速度。有了如此大量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)和安全保護(hù)方法就不能再適應(yīng)安全需求了

2.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)可用于網(wǎng)絡(luò)攻擊

由于大數(shù)據(jù)是對很多原始信息的闡述和處理，犯罪分子可以通過社交平臺(tái)、微信、電子郵件和其他手段獲取有用的數(shù)據(jù)，從而為網(wǎng)絡(luò)攻擊做好鋪墊，使網(wǎng)絡(luò)攻擊更具針對性和有效性。

2.5 大數(shù)據(jù)成為先進(jìn)的可持續(xù)攻擊載體

大數(shù)據(jù)的特征為攻擊者提供了良好的隱藏條件，使其能夠進(jìn)行可持續(xù)的數(shù)據(jù)處理和攻擊，通過將攻擊隱蔽在大數(shù)據(jù)當(dāng)中，很難區(qū)分傳統(tǒng)的真實(shí)配對分析和檢驗(yàn)，因?yàn)橄冗M(jìn)的可持續(xù)攻擊是一個(gè)明確的實(shí)際過程，很難實(shí)時(shí)捕捉到。攻擊者可以很容易地裝上攻擊儀來誤導(dǎo)安全監(jiān)視。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息安全應(yīng)對辦法

大數(shù)據(jù)時(shí)代給我們帶來了新競爭和機(jī)會(huì)，面對全球信息的快速普及，各國和各機(jī)構(gòu)不斷使相關(guān)技術(shù)得到進(jìn)步，以應(yīng)付大數(shù)據(jù)時(shí)代所面對的競爭，同時(shí)促進(jìn)世界科技發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代信息安全領(lǐng)域的對策主要從以下幾個(gè)方面思考。

3.1 制定相關(guān)政策

中國在“十二五”計(jì)劃中納入了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，但在大數(shù)據(jù)方面卻沒有相應(yīng)的回應(yīng)和辦法。大數(shù)據(jù)技術(shù)將在個(gè)人工作、企業(yè)策略乃至國家運(yùn)轉(zhuǎn)中扮演越來越關(guān)鍵的角色。每個(gè)國家都在競爭這一新的技術(shù)戰(zhàn)略的高峰，國家有必要制定相關(guān)政策和計(jì)劃來指導(dǎo)和支持這一戰(zhàn)略。

3.2 加強(qiáng)對個(gè)人隱私信息的保護(hù)

由于在互聯(lián)網(wǎng)上個(gè)人信息的使用次數(shù)越來越高，一些敏感信息很容易被泄露，而且由于大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過多種信息方式搜集和應(yīng)對目標(biāo)，處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并在某些領(lǐng)域加以使用[2]。例如，對一個(gè)人的消費(fèi)目標(biāo)、愛好等的準(zhǔn)確分析，以及對個(gè)人的靈敏準(zhǔn)確定位，對此類信息的擁有權(quán)和使用權(quán)應(yīng)當(dāng)在法律層面上準(zhǔn)確規(guī)定和束縛，相應(yīng)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格保護(hù)個(gè)人的隱私信息不泄露。

3.3 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全

信息收集范圍的擴(kuò)大、類別的增多，使得網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞越來越頻繁，大數(shù)據(jù)處理出來的信息含金量極高，這對網(wǎng)絡(luò)攻擊者的吸引力越來越強(qiáng)烈，導(dǎo)致他們使用各種方法取得信息，一旦攻擊成功，將導(dǎo)致極大的物質(zhì)和心理的不良影響。因此，保證網(wǎng)絡(luò)安全在大數(shù)據(jù)時(shí)期產(chǎn)生著重要的影響。

3.4 注重發(fā)展安全防護(hù)技術(shù)

對于個(gè)人和組織，一些現(xiàn)有的信息安全政策和方法無法與大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的要求相一致，面對大量數(shù)據(jù)，怎樣進(jìn)行合理的安全保護(hù)是面臨的一個(gè)重要問題，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，保護(hù)技術(shù)分析和發(fā)展的新信息、適應(yīng)安全需求是我們應(yīng)該努力達(dá)到的目標(biāo)。

3.5 利用新技術(shù)應(yīng)對先進(jìn)的可持續(xù)攻擊

隨著大數(shù)據(jù)的進(jìn)步，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)包括：人工智能、機(jī)器模仿、語言分析、情緒處理、網(wǎng)絡(luò)處理、空間處理、回歸處理、聚類處理、時(shí)間序列處理、數(shù)據(jù)提取、遺傳計(jì)算、神經(jīng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)合等此類技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用，已經(jīng)顯示出結(jié)果。面對先進(jìn)的可持續(xù)攻擊、攻擊路徑、通道不精準(zhǔn)性、攻擊時(shí)間長，隱藏性強(qiáng)的特征，總流量審計(jì)計(jì)劃可以結(jié)合存儲(chǔ)計(jì)算和人類的處理能力，產(chǎn)生巨大的實(shí)際監(jiān)控能力。

4 大數(shù)據(jù)的特征

除了數(shù)據(jù)爆炸和數(shù)據(jù)構(gòu)造演化等最基本的特征之外，個(gè)人還認(rèn)為大數(shù)據(jù)擁有以下特征：首先，它是可以改變的，也就是說，數(shù)據(jù)隨著事物的改變而改變；第二個(gè)是真實(shí)性，我們獲得的數(shù)據(jù)并不完全正確，可能存在問題，收集的數(shù)據(jù)不是我們所想要的；第三是價(jià)值性，數(shù)據(jù)的價(jià)值有一定的時(shí)間限制，時(shí)間的流逝會(huì)導(dǎo)致其價(jià)值不復(fù)存在，如股票市場信息；第四是脆弱性，數(shù)據(jù)可能丟失或改變；第五是可視性，數(shù)據(jù)應(yīng)該以合適的方式傳遞給用戶，并適當(dāng)?shù)仃U述，否則，很多用戶都無法理解數(shù)據(jù)；第六是可證實(shí)性，包含數(shù)據(jù)的分析結(jié)果必須是可證實(shí)的，以驗(yàn)證它是否正確[3]。

5 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)漸漸到來，它使傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被改變，將信息倉庫轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)循環(huán)的、鏈接的和信息公用的數(shù)據(jù)天臺(tái)，使人們能夠使用以前無法有效使用的多種數(shù)據(jù)種類，把新的機(jī)會(huì)和競爭帶給我們的世界。大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息安全應(yīng)全面思考到這些機(jī)會(huì)，同時(shí)也要全面思考所面臨的競爭，并從多個(gè)角度、多個(gè)層面和多個(gè)方面確保信息安全運(yùn)行。