基于网络空间安全防御中应用人工智能技术的效果分析

发表时间:2019/1/11   来源:《科技新时代》2018年11期   作者:王利荣
[导读] 随着我国社会的不断进步和科学技术的不断发展,互联网技术与人们的日常生活联系越来越紧密。

中国人民大学信息学院
        摘要:随着我国社会的不断进步和科学技术的不断发展,互联网技术与人们的日常生活联系越来越紧密。无论是在生活中还是在工作中,互联网技术正发挥着越来越重要的作用。在这样的情况下,互联网虽然为人们的生活和工作提供了巨大的便利,但同时也带来了一定的风险。由于网络的开放性,使得一但出现恶意入侵或者攻击等行为,就会对用户造成非常大的影响。本文通过对人工智能以及网络空间安全防御分别进行了介绍,并结合人工智能技术在网络空间安全防御中的优势,对人工智能在网络控件安全防御中的典型应用进行了分析。
        关键词:网络空间;安全防御;人工智能
       
        引言:随着时代的发展速度越来越快,信息技术和网络技术给人们的生活带来了越来越多的便利。在这个过程中,出现了一群不法分子,通过利用网络信息技术来恶意盗取、盗用他人信息,并造成了各种严重的后果。在这样的情况下,无论是世界上的国家还是个人,都在不断的提升对于网络空间的安全防御的重视度。通过在网络空间安全防御的过程中应用人工智能技术,可以有效的提升网络空间安全防御效果,从而为人们在工作和生活中应用网络技术和信息技术提供了更有力的保障。
        一、 人工智能技术的简述
        (一) 人工智能技术
            随着科技的不断进步,通过各种科学与技术手段的应用,可以使机器或者设备在一定程度上具备人的能力,从而为人们的生活或者工作提供便利,这就是人工智能。在进行人工智能的研发过程中,科研人员在提升机器设备的学习能力以及工作能力时,共经历了三个阶段。第一个阶段是通过科学技术来让机器或者设备代替人来完成一些计算或者推理,从而为解决问题提供帮助。第二个阶段是在计算与推理能力之上,为机器人增加了获取信息的能力,从而更好的形成可以根据外界环境变化而进行针对性调整的人工智能。最后一个阶段也是目前正在研究过程中的阶段,科研人员为机器或者设备添加了智能的数据挖掘系统,从而令机器或者设备具备了数据筛选和分析的能力[1]。
        (二) 人工智能的特点
            首先,通过应用人工智能技术,可以提升设备对于未知问题的处理能力。这主要是应用了人工智能中的模糊逻辑推理能力,通过人工智能的这一特点,可以更好的应对计算机以及网络之中存在较多的模糊信息,提高其对信息的处理能力和处理质量。随着用户的增加,网络的结构以及规模都在不断的扩大。通过人工智能的学习特性与非线性处理特性,可以充分挖掘海量数据背后的有价值信息,同时还可以模仿人类来对其进行非线性处理,更好的提升机器或者设备处理问题的能力。
        二、 网络空间安全防御的简述
        (一) 网络空间
            网络空间就是互联网、计算机系统、通信技术以及相关处理器控制器等网络信息技术基础设施互相配合和依赖进而形成的一个整体的空间。在人工智能学科中agent的角度进行分析的话,网络空间是指网络作战过程中各方力量所处的环境。与传统的环境概念相比,网络空间剧本很多独特的性质,例如对于环境的部分感知性,复杂性以及对抗激烈性等等。
        (二) 进攻性网络作战
            目前网络空间安全防御的主要目标就是进攻性网络作战,进攻性网络作战值得是在网络空间之内,操作者主动通过相关技术来对信息系统和计算机网络进行攻击和刺探的行为。通常情况下,这些行为具有一定的破坏性和违法性,并且会导致网络空间中的信息被人为窃取,最终对个人或者社会产生相应的危害。
        (三) 网络防御
            网络防御是指为了对抗进攻性网络作战,通过对网络空间、计算机或者特定信息进行保护使其免受干扰或者毁坏的对应措施。通常情况下,计算机网络防御采用的行动性措施包括监视、检测以及控制计算机响应等行动。而技术性措施则是通过被动的信息保障、主动进行陷阱诱导以及网络空间冲突规避技术等问题。
        (四) 网络态势感知
            网络态势感知的概念首次提出是在1999年,随后,在网络技术发展的过程中,网络态势感知一直是与交通管理中的监管事态感知进行类比而定义的。直到今日,网络态势感知的概念依然没有一个准确的定论,但对网络态势的普遍理解是指由于各种网络设备的运行以及网络行为的影响,产生的整个网络的实时状态和未来的变化趋势[2]。
        三、 互联网安全防御中应用人工智能的优势
        随着科学技术的不断进步,人工智能技术在如今的生活中已经不算罕见。通过人工智能技术,可以让机器设备对人类的活动进行有规律的模仿,从而更好的对任务目标进行相关的控制和调节。随着人工智能技术的不断发展,人工智能技术对于人脑活动的流程和模式模仿也越来越细致,这使得人工智能技术在网络空间安全防御工作中发挥着非常重要的作用。
        通过应用人工智能技术来进行网络空间安全防御,可以更好的提升防御的可靠性。尤其是与传统网络空间安全防御机制和方法相比,人工智能技术具有的推理能力可以快速的对网络空间中的干扰因素进行判定,从而更加精确的进行相关因素的处理。在此基础上,人工智能的模糊信息处理能力也可以帮助其准确的发现网络空间之中潜伏的各种病毒,并且将有效数据信息与干扰数据信息进行很好的区分,从而更好的确保网络空间的安全性。最后,人工智能的高校性以及较强的协作性也为其应用在网络空间安全防御中提供了非常大的帮助,通过快速与多方面资源协同进行网络空间的安全防御工作,可以有效的改善网络空间的安全环境。
        四、 网络空间安全防御中人工智能技术的应用分析
        (一) 智能防火墙技术
            防火墙一直是网络空间安全防御过程中非常重要的一个环节。通过防火墙的应用,可以有效的对网络空间中的各种安全隐患进行有效的控制,并通过这样的方式来在最大程度上保证计算机设备或者其他终端设备的安全性。在传统的网络空间安全防御过程中,防火墙的安装数量并不少,但是却没有起到非常理想的防御作用,对于网络空间中的各种安全隐患也没有完成充分的阻挡。通过在网络防火墙技术中加入人工智能技术,从而构架出智能防火墙[3]。通过智能防火墙技术不但可以有效的提升防火墙对于信息过滤的效率和准确性,同时也可以帮助防火墙对网络空间中的各类信息进行分析和判断,从而最大程度上避免恶意攻击的出现。通过这样的方式,智能防火墙可以充分发挥出防火墙的作用,为计算机设备或者其他终端设备提供更好的安全保护。



        (二) 入侵监测技术
            在网络空间安全防御的过程中,对于病毒入侵以及不安全因素的监测一直是最重点的工作之一。良好的网络空间安全防御应该具备对各种不利因素进入网络系统或者终端设备之后会产生何种表现具有充分的了解,同时还应该在不利因素产生破坏或者威胁之前对其进行合理的控制。在传统的网络空间安全防御过程中,虽然同样存在着监测的技术手段,但是非常容易出现某些漏洞,也存在监测对象混乱的可能。通过在监测技术中加入人工智能技术,可以更好的实现全面、实时的网络空间监控效果[4]。在人工智能入侵检测系统的工作过程中,系统将会自发的对网络空间中的相关数据信息进行收集和判断,充分了解其中是否存在威胁或危险的因素,在发现高风险或者高威胁的数据信息后,系统还会自发对其进行重点的持续监测,一但发现问题则第一时间采用对应的方法进行控制,以此来保障网络空间的平稳运行。目前,在很多企事业单位和保密等级较高的组织机构都会运用智能入侵监测系统,并且取得了非常不错的效果。
        (三) 垃圾邮件网络安全防御
        对如今的网络空间进行应用的过程中,垃圾文件、垃圾邮件等问题对于人们的使用体验和网络空间的安全性有着非常大的影响。在这样的情况下,针对垃圾邮件防御方面的问题,人工智能技术同样表现除了非常优越的性能。对于网络空间安全防御工作的优化以及布置来讲,人工智能技术的应用使得其可以对网络空间进行更加全面的防护。在实际使用的过程中,垃圾邮件往往会携带病毒或者垃圾文件一通进入网络空间乃至终端设备,一但没有进行很好的防御,就会导致网络空间出现中毒问题。为此,通过应用人工智能技术,可以建立起更加完善的网络空间安全防御机制,尤其是针对垃圾邮件,人工智能的判断能力和分析能力可以帮助系统更好的将垃圾邮件屏蔽在外,以此来降低垃圾邮件对于整个网络空间的干扰,同时降低出现安全隐患的可能。除此之外,人工智能技术在应用到垃圾邮件防御系统中后,还可以自动的形成报告文件,并以此作为依据进行后续垃圾邮件的辨别和处理,从而更好的提升了其防御的准确性和效率。
        (四) 神经网络
            神经网络一直是网络空间安全防御过程中人工智能技术应用的重要体现,通过人工智能系统的应用,可以更好的帮助网络空间安全防御系统对网络中的各种信息进行有效的识别以及控制,同时还具备这非常强的执行、分析以及储存能力。在如今的网络空间安全防御系统中,通过应用神经网络系统可以提升其对于各种入侵因素的辨识程度,并针对性的进行预防。与此同时,神经网络系统还可以自主的对病毒以及不良信息进行预防控制,从而在很大程度上提升了整个网络空间的稳定性和安全性。在网络空间安全防御系统中,神经网络系统最大的实际意义就在于其非常强大的识别分析能力,这同样也是人工智能在其中得到发挥的主要作用。在对不同的信息进行处理的过程中,通过神经网络系统可以更好的将信息之间的差异性进行分析,以此为依据有效的提升其整体的防护效果。随着我国对于神经网络的重视度不断提升,我国的神经网络系统也在不断的完善之中,虽然目前还存在一些问题,但是仍然具有非常高的研究价值[5]。
        (五) 多agent系统
            作为分布式人工智能领域中非常重要的一项技术,多agent系统目前被广泛应用在网络态势感知和入侵检测过程中。在agent系统中,agent可以被成为自动执行的实体,由于agent系统具有非常良好的环境感知能力以及环境规划能力,使得其在网络态势感知和入侵检测、入侵防御机制之中都有着非常良好的表现。比较有代表性的就是美国的国土安全部建立的Archeipelago项目和DIMES项目,这两个项目都是针对互联网空间的结构进行测量之后,对多agent系统进行应用的表现。通过系统的监测效果,美国对互联网中的相关信息进行联系的监测和感知的能力有了非常大的提升。从分布式网络攻击特点来看,利用自动化手段对网络服务系统进行攻击,成为分布攻击方式的新特点。基于FIPAOS技术的agent网络安全系统的构建,可以在将agent部署于不同的网络环境的基础上,通过协同的方式对分布式网络攻击进行判断。DECIDE项目的运用,使agent技术已经开始在网络空间安全演练平台中得到了应用。
        (六) 专家系统
            专家系统一直是在网络空间安全防御中人工智能技术应用的最重要也是最基本的方式之一。目前,我国的专家系统已经处于较为成熟的状态,同时也在我国社会中的各个领域之中发挥着非常重要的作用。专家系统在网络空间安全防御系统中可以非常好的对网络空间的整体安全性进行保护,同时还可以有效的提升网络空间安全防御系统对于各种问题的处理能力。通过应用专家系统,可以将系统的模仿能力强化为某一领域专家的等级,从而使网络空间安全防御系统可以在面对各种问题的时候拥有非常充足的“经验”。在这样的情况下,网络空间安全防御系统可以更好的对网络空间中的各种不安全因素进行准确的判断以及有效的控制,从而最大程度上保障网络空间的安全。随着专家系统的应用越来越广泛,我国对于专家系统的完善和调整也在不断进行,通过在系统中加入越来越多的经验和知识,可以不断的提升系统内判断依据的准确性,同时再通过人工智能技术的判断和辨别功能,就可以发挥出专家系统的最大能力。
        结语:随着科学技术的不断发展,互联网已经成为了人们生活中不可缺少的一个部分。而网络空间概念的提出也意味着网络空间与现实空间同样需要重视和保护。在这样的情况下,只有充分的重视网络空间安全防御,并且通过人工智能技术不断的提升网络空间安全防御的效果。才可以更好的保障我国人民的用网安全,最大程度避免由于网络空间安全问题所引发的各种损失,为我国社会的高速发展提供更好的保障。网络安全防御需要先进的技术作为支撑,而传统的管理方式和技术,已经越来越不适用于网络安全防御管理,需要先进的技术作为支撑进行相关改进。相对于其他网络安全防御管理技术,人工智能技术的协作能力和处理能力,更适用于网络安全防御的发展,因此使得其逐渐应用于网络安全防御管理中。人工智能技术在网络安全防御中的应用,不但可以有效改善网络安全防御存在的问题,也能够提高网络安全管理的有效性和技术性,对于促进我国网络安全防御发展有着较大的有利之处。
        参考文献:
        [1]吴元立,司光亚,罗批. 人工智能技术在网络空间安全防御中的应用[J]. 计算机应用研究,2015,32(08):2241-2244+2253.
        [2]罗术通,郝鹏. 人工智能技术在网络空间安全防御中的应用分析[J]. 数字通信世界,2017(11):99-100.
        [3]肖周轩. 浅谈人工智能技术在网络空间安全防御中的应用[J]. 中国新通信,2018,20(04):95.
        [4]金晶,邹晶晶. 人工智能在网络空间安全领域的发展[J]. 国防科技,2018,39(04):43-46+51.
        [5]靳骁,葛慧,马锐.新型网络空间防御体系的构建及效能评估[J].计算机科学,2018,45(S2):377-381.
       
        作者简介:王利荣(1990-),女,汉,中国,高级软件研发工程师,在职硕士,中国人民大学信息学院,大数据、机器学习。
 

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