新时代网络安全技术及应用方式研究.pdf

432024年1月下 第02期 总第422期信息技术与应用China Science&Technology Overview0 引言网络安全技术是保障网络系统稳定运行、防止数据泄露和系统破坏的关键手段，可以有效防止黑客攻击，保护用户隐私，确保商业秘密和敏感信息的安全，避免恶意软件入侵，防止服务中断和数据损失，保障网络系统的可靠性和稳定性。随着物联网、云计算、大数据等新技术的广泛应用，人们面临的网络安全挑战也愈发复杂，而网络安全技术则是应对这些挑战的关键。因此，网络安全技术的应用对于建设安全、稳定的网络环境，保障信息社会正常运转具有至关重要的作用1。1 网络安全的基本理论和原理1.1 网络安全的基本概念网络安全是指保护网络系统及其内部信息不受非法访问、破坏、更改、泄露等威胁的技术和管理措施，涵盖网络设备、网络服务、网络数据 3 个主要层面。在设备层面，网络安全要求硬件设备免受物理和逻辑攻击，保证设备的正常运行；在服务层面，网络安全主要是保护网络服务不受非法干扰和破坏，包括防止恶意软件侵入和阻止非法用户访问；在数据层面，网络安全主要关注数据完整性、可用性和保密性，防止数据被非法访问和更改。因此，网络安全是一种全方位的保护，需要在多个层面和环节进行防范，才能构建起安全可靠的网络环境。1.2 网络安全的基本原理网络安全的基本原理涵盖了许多领域，其中最基础的包括保密性、完整性和可用性 3 个主要的安全属性，通常被称为网络安全的 CIA 三原则。首先，保密性要求阻止未授权的信息访问和披露，只有获得合法授权的用户才能访问特定的信息资源。对于保密性的破坏通常涉及数据窃取、信息泄露等行为。其次，完整性则是确保信息和系统防止未经授权的修改，确保数据的真实性和一致性。完整性的破坏可能导致信息被篡改，系统运行出错。最后，可用性则是确保信息和服务对合法用户的可访问性和及时性。如果一个系统不能及时响应用户的请求，或者无法正常提供服务，那么就破坏了可用性，如拒绝服务攻击就是对可用性的典型破坏2。2 新时代的网络安全技术新时代网络安全技术是针对日益增长的网络安全威胁进行防范和应对的高效手段，其中包括机器学习、人工智能、区块链和量子密码等一系列最新的技术手段。首先，机器学习和人工智能在网络安全领域中的应用已经取得了显著成果。机器学习可以通过学习和分析网络行为模式，自动识别并响应网络安全威胁，如入侵检测、异常流量识别等。而人工智能则可以进一步提高自动化的效率和准确性，通过模拟人的思考和决策过程，对复杂的网络环境和变化进行有效的管理和控制。其次，区块链技术也在网络安全中发挥了重要的作用。区块链的去中心化和不可篡改的特性使它成为确保数据完整性和可追溯性的理想工具，可以有效防止数据篡改和伪造，保证数据的安全和信任。最后，量子密码是一种基于量子力学原理的密码学技术，它能提供无条件的安全性，即使是使用未来的量子计算机，也无法破解量子密码。量子密码成为应对未来网络安全威胁的有效工具3。新时代的网络安全技术不仅提高了对网络安全威胁的预防和响应能力，也提供了理解、处理网络安全问题的新视角和新方法。例如，机器学习和人工智能使网络安全管理更加智能化，可以自动化地处理大量的安全事件，释放人力资源；区块链技术则提供了一种全新的信任机制，可以在互联网环境中建立安全的数据交换和协作；而量子密码则提供了一种无条件安全的密码学工具，为未来的网络安全防御提供强大保障。收稿日期：2023-06-16作者简介：李武帅（1986），男，山东莱西人，硕士研究生，工程师，研究方向：网络安全技术、网络生态建设与治理。新时代网络安全技术及应用方式研究李武帅胡印科（山东省财政厅，山东济南 250002）摘要：随着互联网的迅猛发展和普及，人们的日常生活、工作和学习都已经离不开网络。通过网络可以进行在线购物、社交、银行业务等活动，也可以分享个人信息。可以说，整个经济社会的发展已经离不开网络，更离不开网络安全。因此，网络安全已经成为必须面对和解决的重要问题。在数字化时代，网络安全早已不再是技术层面的问题，而是一项涉及经济社会各层面的重要任务。要充分认识网络安全工作的重要性，时刻绷紧网络安全这根弦，牢固树立风险意识、底线思维，保障经济社会健康、稳定、可持续发展。关键词：新时代；网络安全技术；应用方式中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2024)02-0043-03442024年1月下 第02期 总第422期信息技术与应用China Science&Technology Overview3 新时代网络安全技术的应用研究3.1 典型的新时代网络安全技术实例分析以一种常见的机器学习技术在网络安全领域中的应用为例，使用支持向量机（SVM）进行网络入侵检测。网络入侵检测系统是一种用于监视网络活动，识别并报告潜在入侵行为的系统。支持向量机作为一种机器学习算法，常被用于分类和回归分析。在网络入侵检测中，可以利用向量机根据网络行为特征进行正常与异常流量的分类。首先，需要收集并处理数据。通常，数据来源于真实的网络流量，包括正常流量和已知的攻击流量。数据处理主要包括特征提取和标签分配，特征可能包括流量大小、连接时间、数据包数量等，标签则标明每个数据点是正常流量还是异常流量。其次，用一部分数据训练 SVM 模型。在Python 中，可以使用 Sklearn 库的 SVM 模块实现4。假设特征数据存储在变量 X 中，标签存储在变量 y 中，代码如下。from sklearn import svm#创建 SVM 分类器clf=svm.SVC(gamma=scale)#使用数据训练分类器clf.fit(X,y)训练完成后，就可以用这个 SVM 模型对新的网络流量进行预测，判断其是否为异常流量。代码如下。#假设新的网络流量特征存储在变量 X_new 中#使用 SVM 模型进行预测predictions=clf.predict(X_new)这是一个典型的使用机器学习进行网络入侵检测的例子。这种方法的优点是可以自动化处理大量的网络流量，减轻人工分析的负担。同时，机器学习模型可以学习网络行为的复杂模式，提高检测精度。3.2 网络安全技术在各领域的应用网络安全技术在各个领域都有广泛的应用，包括金融、医疗、教育等。在金融领域，网络安全技术主要用于保护用户的个人信息、银行账户、交易数据等不受网络攻击和欺诈的威胁。例如，银行通常会使用多因素认证技术保护用户账户的安全，需要用户同时提供密码和其他身份验证信息才能访问账户。同时，金融机构也会使用加密技术保护交易数据的安全，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。在医疗领域，网络安全技术主要用于保护电子病历、医疗数据、病人隐私等信息的安全。例如，医院使用数据加密技术保护电子病历的安全，只有得到授权的人员才能访问病人的病历信息。同时，医疗机构使用入侵检测系统监视网络活动，及时发现并阻止网络攻击。在教育领域，网络安全技术主要用于保护学生信息、教学资源、研究数据等不受网络攻击和破坏的威胁5。4 针对新时代网络安全技术的挑战4.1 技术挑战在新时代网络安全技术面前，快速演变的网络威胁无疑构成了一项重大的技术挑战。随着信息技术的发展，网络攻击手段变得更加复杂和隐蔽。例如，高级持续性威胁（APT）以其持久和隐秘的特点，能够长时间潜伏在目标系统中，进行长期的信息窃取或破坏活动。这种威胁的出现，对传统的防御手段构成了严峻的挑战，需要不断提升网络安全技术的检测和防御能力。此外，随着物联网、大数据、人工智能等新技术的广泛应用，网络安全面临的威胁也越来越多元化。例如，物联网设备由于其大规模分布和安全防护能力相对较弱的特点，往往成为网络攻击的目标。而大数据和人工智能的应用，也可能导致数据泄露和算法攻击等新的安全问题。这就要求网络安全技术能够应对新技术带来的挑战，提供有效的保护手段。随着网络空间的全球化和开放化，网络安全问题也逐渐变得国际化。网络攻击可能来自任何地方，网络攻击的目标也可能在任何地方，这就对网络安全技术提出了更高的要求，需要在全球范围内开展协调和合作，共同应对网络安全威胁。4.2 社会与道德挑战在网络安全技术的应用过程中，如何在保障网络安全与维护个人隐私权之间找到恰当的平衡点，是社会道德方面面临的一大挑战。网络安全的实现，常常需要收集和分析大量的网络数据，包括用户的个人信息和行为数据。然而，过度的数据收集和利用，可能会侵犯用户的隐私权，引发公众的不满。因此，如何在追求最大的网络安全性和尊重个人隐私权之间寻找科学合理的平衡，是网络安全技术面临的重要课题。尤其在今天，随着大数据、人工智能等新技术的应用，生活和工作越来越依赖网络，个人信息也越来越多地暴露在网络中。这不仅提高了网络安全的要求，也增加了个人隐私的保护难度。一方面，需要使用更强大的网络安全技术保护信息安全；另一方面，也需要制定和遵守更严格的隐私保护规定，以防止个人信息的滥用和泄露。同时，不同的社会和文化背景，可能对网络安全和个人隐私存在不同的认识和期待6。例如，有的人可能更重视网络安全，愿意为此牺牲一部分个人隐私；而有的人则可能更重视个人隐私，不愿意为了网络安全而过度暴露个人信息。5 对策和解决方案5.1 持续创新与技术升级面对快速演变的网络威胁和技术挑战，持续的创新和技术升级成为应对之道。这需要对新兴的网络安全威胁进行深入研究，了解其攻击原理和特点，开发针对性强的防452024年1月下 第02期 总第422期信息技术与应用China Science&Technology Overview御技术和方法，对现有的网络安全技术进行不断优化和升级，提升其检测和防御能力，确保可以有效抵御各种新型和复杂的网络攻击。积极探索新的网络安全技术和理论，利用人工智能和机器学习进行网络威胁检测和预防，开发新的加密和认证技术，以提高网络数据的安全性和隐私性。同时，随着云计算、物联网、大数据等新技术的发展，也需要研发相应的网络安全技术，以应对由此带来的安全威胁和挑战。技术升级还需要与实践相结合，通过实际的网络安全案例进行测试和验证，以确保技术的有效性和实用性。鼓励开放和共享的研究环境，让更多的研究者和实践者能够共享网络安全技术的研究成果，共同提高网络安全防御的能力7。5.2 建立合理的法律法规与道德准则针对网络安全与个人隐私之间的社会和道德挑战，建立合理的法律法规和道德准则是关键。法律法规可以设定网络安全技术应用的界限，防止过度侵犯个人隐私。例如，何种数据可以收集、如何收集、如何使用以及如何保存都可以通过法律法规进行明确的规定。同时，也需要对网络安全犯罪进行严厉打击，以震慑潜在的网络攻击者。道德准则可以引导网络安全技术的研发和应用，使其更加符合社会公众的期望和需求。尊重用户的隐私权，保护用户的个人数据、不滥用网络安全技术进行不合理的数据收集和利用等都可以作为网络安全技术的道德准则。而且，道德准则也可以帮助构建公众对网络安全技术的信任，提高其接受度和使用率。法律法规和道德准则也需要随着网络安全技术的发展进行相应的更新修订。例如，对于新兴的网络安全威胁和技术，需要制定新的法规和准则，以保证其安全和合理的应用。同时，也需要进行公众的教育和培训，加强其对网络安全法规和道德准则的了解和遵守。6 结语新时代的网络安全技术在保护信息安全和个人隐私、维护网络安全稳定、支撑数字经济发展等方面发挥了重要作用。然而，随着网络威胁的不断演变和复杂化，以及网络与生活、工作的深度融合，网络安全技术面临着前所未有的挑战。通过持续的技术创新与升级，可以提升应对网络威胁的能力。同时，通过建立合理的法律法规和道德准则，可以在保障网络安全与维护个人隐私之间实现平衡。未来，网络安全技术的研究和应用需要更加深入、全面。参考文献1 董晴,夏铁达.大数据时代网络安全保障技术探究J.数字通信世界,2022(9):44-46.2 代嘉翊.新时代背景下网络安全与网络信息加密技术分析J.电子元器件与信息技术,2022,6(2):238-240.3 王莉.对新时代网络安全的系统思考J.中国管理信息化,2021,24(20):176-177.4 荆继武,龙春,李畅.网络安全技术的新趋势探讨J.数据与计算发展前沿,2021,3(3):1-8.5 唐甸伟.新时代网络安全技术及其应用方式研究J.网络安全技术与应用,2020(10):3-5.6 刘国伟,张艺,朱岩.大数据时代网络安全技术的演进J.信息安全研究,2019,5(5):406-413.7 李博,郝丽娜.大数据时代下计算机网络安全及防护措施J.网络安全技术与应用,2021(1):164-165.Research on Network Security Technology and Application Method in the New EraLI Wushuai,HU Yinke(Shandong Provincial Department of Finance,Jinan Shandong 250002)Abstract:With the rapid development and popularization of the Internet,our daily life,work and study have been inseparable from the network.Through the network for online shopping,social networking,banking and other activities,but also shared a lot of personal information,it can be said that the entire economic and social development has been inseparable from the network,but also inseparable from network security.Therefore,ensuring network security has become an important issue that we must face and solve.In the digital age,network security is no longer a technical problem,but an important task involving all levels of economy and society.We must fully understand the extreme importance of network security work,constantly tighten the string of network security,firmly establish risk awareness and bottom line thinking,and ensure the healthy,stable and sustainable development of the economy and society.Key words:new era;network security technology;application methods