人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用研究

摘 要：網(wǎng)絡(luò)安全是網(wǎng)絡(luò)衍生出來的一個問題，一直伴隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而不斷加劇。大數(shù)據(jù)時代加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全顯得尤為重要和緊迫，人工智能技術(shù)的介入對于網(wǎng)絡(luò)空間安全的風(fēng)險及防御工作有著積極的影響。文章圍繞人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用優(yōu)勢與重要意義，探討了人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的具體應(yīng)用與途徑。

關(guān)鍵詞：人工智能;網(wǎng)絡(luò)安全;應(yīng)用途徑

互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展是推動21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)、政治等多個領(lǐng)域發(fā)展的動力，作為能夠聯(lián)合世界各地的時代橋梁，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給人們的生活帶來了諸多便利。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，通過互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也越來越多，存在于互聯(lián)網(wǎng)空間中的危險也隨之增加。眾所周知，黑客是破壞網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)的主力軍之一，穿越網(wǎng)絡(luò)防火墻，達(dá)到盜取商業(yè)機(jī)密、轉(zhuǎn)移資金等違法犯罪的目的。盡管黑客的出現(xiàn)推動了網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)的升級，很多機(jī)構(gòu)也對自身網(wǎng)絡(luò)入口進(jìn)行了防御加固，但由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)空間的錯綜復(fù)雜，安全防御漏洞一直存在。人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)，是人工智能技術(shù)的一次應(yīng)用創(chuàng)新，對于網(wǎng)絡(luò)空間安全防御工作，希望通過人工智能技術(shù)的智能計算、大數(shù)據(jù)處理等多項功能，大幅度提升網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系數(shù)。

1 人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用背景

人工智能技術(shù)是指近年來互聯(lián)網(wǎng)界涌現(xiàn)的一類智能技術(shù)，因具備人性化處理能力而被稱之為人工智能技術(shù)，主要包含機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及大數(shù)據(jù)等智能科學(xué)技術(shù)[1]。人工智能技術(shù)涉及的知識面廣，與數(shù)學(xué)、化學(xué)甚至語言學(xué)等多個學(xué)科都能交叉，很多依托人工智能技術(shù)的計算機(jī)產(chǎn)品逐漸走入大眾的視野中。由于人工智能技術(shù)能夠在一定程度上模擬人類思考，并且具有智能學(xué)習(xí)的能力，所以一經(jīng)出現(xiàn)就受到很多領(lǐng)域的關(guān)注，且目前已經(jīng)有很多項基于人工智能技術(shù)的合作項目在不斷推進(jìn)。

網(wǎng)絡(luò)空間是由互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)組成的虛擬化空間，由于網(wǎng)絡(luò)空間可以承擔(dān)通信、交易等多項存在于真實社會中的任務(wù)，所以將其比喻為平行于現(xiàn)實社會抽象的空間。又由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的廣度和深度是不可控制的，所以網(wǎng)絡(luò)空間中很容易發(fā)生高級技術(shù)入侵低級技術(shù)系統(tǒng)的現(xiàn)象，或者直接利用很難被發(fā)現(xiàn)的漏洞來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)空間安全的破壞。因而網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建技術(shù)同樣重要，甚至需要更進(jìn)一步地提高安全防御技術(shù)的等級來確保網(wǎng)絡(luò)空間的安全。

網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)主要是指針對網(wǎng)絡(luò)空間破壞行為所采取的預(yù)防和阻止手段，經(jīng)過對黑客進(jìn)攻網(wǎng)絡(luò)空間的方式和角度的深入研究后，網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗，市面上也出現(xiàn)不少用于防御網(wǎng)絡(luò)入侵的工具。但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級，黑客的技術(shù)也在不斷提升，甚至有很大一部分的黑客本身對網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)有著很深的研究。現(xiàn)階段采取的網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)主要分為網(wǎng)絡(luò)入侵檢測、主動誘騙以及沖突規(guī)避等，但網(wǎng)絡(luò)空間可被進(jìn)攻的漏洞遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)的監(jiān)測范疇，想要規(guī)避風(fēng)險，未來的網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù)則不能停留在被動防守的水平。

2 人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷升級和拓展，網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展到現(xiàn)今其組成部分已經(jīng)非常豐富，人工智能的出現(xiàn)使得網(wǎng)絡(luò)空間變得更加靈活，空間結(jié)構(gòu)朝著更加智能化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。結(jié)合人工智能技術(shù)對人類思維方式的模擬和其對大數(shù)據(jù)超強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，從人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用成果來看，人工智能技術(shù)與安全防御技術(shù)的靈活組合能較好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全防御的缺陷。

2.1 增強(qiáng)系統(tǒng)的協(xié)作能力

由于網(wǎng)絡(luò)空間的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在部署網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)的時候，需要考慮和調(diào)用的功能部件數(shù)量也比較大。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)型號和功能的差異性，各個設(shè)備之間的通信和指令執(zhí)行都需要較長的時間來完成，在網(wǎng)絡(luò)空間真正遭受到攻擊時，系統(tǒng)的應(yīng)對時間就顯得很慢，造成網(wǎng)絡(luò)空間承受的攻擊超過安全防御系統(tǒng)的應(yīng)對范圍等后果[2]。人工智能技術(shù)通過采取層級化的管理方式，增強(qiáng)系統(tǒng)之間的協(xié)作能力，在遇到網(wǎng)絡(luò)入侵的時候可以以較快的速度流暢地執(zhí)行整個安全防御應(yīng)對方案，及時阻止因網(wǎng)絡(luò)入侵造成的進(jìn)一步損失。

2.2 增加模糊信息處理功能

在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)中，難度最大但效果最佳的防御措施是網(wǎng)絡(luò)入侵信息的監(jiān)測功能，如果監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時地發(fā)現(xiàn)存在于網(wǎng)絡(luò)空間中的每一個網(wǎng)絡(luò)入侵意圖，就能有效地將網(wǎng)絡(luò)入侵扼殺在搖籃中。但監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)入侵信息需要安全防御系統(tǒng)做到精準(zhǔn)的信息預(yù)判，在經(jīng)驗學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上判斷流通在網(wǎng)絡(luò)空間中的信息是否為入侵信息。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)在監(jiān)測方面還存在很多空白，由于海量數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測指標(biāo)建立的難度，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)一直沒有在監(jiān)測預(yù)警功能上做出突破。人工智能技術(shù)中的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)能夠較好地填補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的技術(shù)空缺，利用自然語言處理技術(shù)對模糊信息進(jìn)行處理，可以實現(xiàn)對指向不明的模糊信息進(jìn)行深入剖析，再通過人工智能技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)實現(xiàn)對批量信息的打包和計算，解決數(shù)據(jù)量過大無法篩選的問題。

2.3 提高系統(tǒng)的非線性網(wǎng)絡(luò)處理能力

我國通用的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)為拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為一種非線性結(jié)構(gòu)，其復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)的構(gòu)建難度系數(shù)也變得更高。對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)而言，復(fù)雜的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的漏洞更多，能夠被找到并采取防御措施的網(wǎng)絡(luò)漏洞更少，網(wǎng)絡(luò)空間的安全程度就更低。顯然在面對越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)時，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)空間對安全的要求。人工智能技術(shù)在處理非線性結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出較好的結(jié)果，使用人工智能技術(shù)處理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠在維護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全的同時降低拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)計算的耗時，加快系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)入侵的反應(yīng)速度，從而維持網(wǎng)絡(luò)空間的安全、穩(wěn)定。

3 人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用途徑

3.1 智能防火墻的建立

防火墻作為網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)的首要防御門戶，是黑客入侵網(wǎng)絡(luò)空間需要破壞或者避開的第一道防線，也是每一個網(wǎng)絡(luò)空間開發(fā)者和維護(hù)者重點(diǎn)關(guān)注的對象。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)防火墻的建立中，可以加強(qiáng)防火墻的動態(tài)處理能力，并且在應(yīng)對各類入侵問題時積累處理經(jīng)驗，在智能化學(xué)習(xí)過程中提高防火墻自身的防御系數(shù)。相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)防火墻，人工智能防火墻能更好地對進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)空間的信息進(jìn)行計算和分析，對有風(fēng)險的數(shù)據(jù)信息做出更加精準(zhǔn)的判斷和攔截，修復(fù)了部分黑客繞過防火墻進(jìn)入系統(tǒng)的漏洞，更加全面地保障了網(wǎng)絡(luò)空間的安全。

3.2 升級入侵監(jiān)測技術(shù)

通過研究傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中存在的缺陷，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊入侵監(jiān)測方面的技術(shù)比較落后，對于一些比較極端的網(wǎng)絡(luò)安全破壞行為，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)在反應(yīng)和處理上都比較滯后。依據(jù)人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建中發(fā)揮的作用，利用人工智能執(zhí)行人機(jī)交互更加具有感知力和判斷力的特性，升級入侵監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)更大范圍、更加全面的精確監(jiān)測[3]。以高級機(jī)密單位的網(wǎng)絡(luò)空間安全維護(hù)中智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用為例，人工智能技術(shù)通過智能化處理所有的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而對無法完全判斷安全系數(shù)的信息進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，從而保證在智能化技術(shù)可以達(dá)到的范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)空間安全。

3.3 垃圾郵件的網(wǎng)絡(luò)安全防御

人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中應(yīng)用較為成熟的一種情況是對垃圾郵件的攔截處理，利用人工智能技術(shù)對發(fā)送進(jìn)來的郵件進(jìn)行全方位的病毒監(jiān)測，對防御垃圾郵件中攜帶的病毒和非法插件有較明顯的效果。垃圾郵件是最典型的網(wǎng)絡(luò)入侵手段之一，其造成的網(wǎng)絡(luò)空間和終端設(shè)備崩壞的情況也比較常見，所以針對垃圾郵件的網(wǎng)絡(luò)空間安全防御技術(shù)一直在不停地升級，相關(guān)的攔截軟件也相繼出現(xiàn)。在加入人工智能技術(shù)之后，我國各網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系統(tǒng)的垃圾郵件監(jiān)測攔截功能也得到了進(jìn)一步的提升。

4 結(jié)語

綜合以上對人工智能技術(shù)的應(yīng)用探討，在我國網(wǎng)絡(luò)空間安全防御體系中加入人工智能技術(shù)，利用人工智能技術(shù)智能化、強(qiáng)感知力以及數(shù)據(jù)處理難度更低的優(yōu)勢，可以促進(jìn)我國網(wǎng)絡(luò)空間安全防御系數(shù)的提升。隨著人工智能技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，未來的網(wǎng)絡(luò)空間安全維護(hù)也將不斷增強(qiáng)，從而促進(jìn)我國和諧網(wǎng)絡(luò)空間的構(gòu)建。

作者簡介：孫書彤（1969— ），男，陜西咸陽人，高級工程師，學(xué)士;研究方向：計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，IT技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]黃欣.人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用分析[J].電腦知識與技術(shù)，2019（3）：180-181.

[3]王海洋.人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中的應(yīng)用探討[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2018（12）：5.

Application research of artificial intelligence technology in network space security defense

Sun Shutong

（Information Center， China Unionpay Co.， Ltd.， Shanghai 201201， China）

Abstract：Network security is a problem derived from the network， has been accompanied by the development of the network The era of big data to strengthen network security is particularly important and urgent， the intervention of artificial intelligence technology for network space security risks and defense work has a very positive impact. This paper discusses the application of artificial intelligence technology in network space security defense.

Key words：artificial intelligence;network security; application way