免疫思想在计算机安全系统中的应用分析

亓稷

山东省莱芜市鲁矿中学

免疫思想在计算机安全系统中的应用分析

亓稷

山东省莱芜市鲁矿中学

现如今计算机已经成为千家万户的必备生活工具，但是计算机的安全问题也同时成为了人们关注的焦点。同时，人体存在的免疫系统也在保护着我们的身体健康，而且免疫系统不仅能够杀死入侵人体的病原体，还能有效地预防病原体的入侵，这就与计算机的安全防护系统十分相似。为使计算机安全系统能够达到与生物免疫系统相同的功能，我们不可避免地要将这两者结合起来考虑并且进行了针对性的研究。本文主要是将免疫思想结合着计算机的安全系统进行分析。

免疫；计算机；安全系统；应用

前言

近年来，随着科技的不断进步，人们的研究领域也逐渐宽泛，其中就出现了一种新的研究领域：人工免疫系统。这一系统顾名思义，是根据人体的免疫系统发展而来，经过人们的不断研究，现今这种系统已经得到了不少的研究成果。与此同时，计算机科学家们争取利用人工免疫系统实现检测计算机病毒入侵情况的目的，以便更好地保护计算机的使用安全。

一、免疫

免疫是人体与生俱来的生理功能，我们可以依靠免疫系统来识别病原体，并且能够产生抗体有效预防疾病。免疫系统共分三层，第一层是皮肤，第二层是生理上的，即对PH、温度的感应等，而第三层即是先天的免疫系统，它能够发现病毒并且尽快消除它们以保障人体的安全，而且新病毒也能够在最短时间内被检测。而免疫系统最重要的作用就是区分体内的“自体”和“非自体”，一旦识别出外来入侵者，就会产生免疫反应，将外来入侵者在短时间内消灭。这一特性正是我们努力想要在计算机安全系统中实现的，这两者之间存在着不少的相似性，这也是我们要把免疫思想与计算机安全系统相联系的原因。

二、免疫思想与计算机安全系统的联系

事实上，免疫与计算机安全的相似性从1987年就被提出了，并被引入了“计算机病毒”的概念中。两者确实有很多相似之处，这也是人们将免疫思想和计算机安全系统相联系的最关键的原因，它们的主要相似之处如下：

（一）病毒方面：1、传染性。无论是计算机病毒还是生物病毒都具备十分强的传染性。生物病毒通过传染达到转移和扩散的目的，最后使得生物体生病甚至是死亡。同样，计算机病毒也可以通过各种方式进行扩散，最终导致计算机的瘫痪。2、潜伏性。大多数病毒都比较“聪明”，会选择合适的时机进行攻击，即所谓的“潜伏期”。生物体和计算机在感染病毒的第一时间很少会察觉，因为大多数病毒不会马上攻击，而是伺机而动，躲避免疫细胞的检测，慢慢渗透人体和计算机，等到满足条件的时候就会一次性爆发，危害更大。3、破坏性。生物病毒感染人体之后并不是单纯的“借宿”，它会不断吸收细胞中的养分来帮助自身生长，然后它会不断扩散，在扩散的同时不断破坏细胞，周而复始。计算机病毒也是同样搞破坏，它会不断篡改计算机中的数据，对系统及其中的应用程序进行不同程度的破坏，最终导致计算机的工作能力减低，直至系统瘫痪。4、病毒结构多变。不论是生物病毒还是计算机病毒都拥有多变的结构，这让我们更是防不胜防，尤其是计算机病毒，它是用高级语言制作，形式多变，感染途径也多样。

根据以上的相似性，人们总结了免疫系统中我们需要的部分，这部分的特性与计算机安全系统的联系也十分密切，主要有以下几个方面：

（一）免疫系统的独特性：每一个生物的免疫系统都有着自己的特点，这就构成了免疫系统的独特性，人们要根据不同的情况进行具体分析，从而发挥出不同的作用。

（二）识别性：免疫细胞能够有效识别出“自己”和“非己”，在消除病原体的同时还能够保障自身细胞不受损伤。这在计算机安全系统中也十分重要，我们要的就是计算机能够有效地对病毒进行识别，同时保证计算机中的其它文件不会丢失，软件也能够不被攻击。

（三）预防：免疫系统可以自行对身体进行诊断，提前将可能存在的病原体进行清除，而且免疫细胞具有学习与记忆功能，可以对同样的病原体产生更快更及时的反应。人们当然也希望计算机的安全系统也可以达到这种程度，这样不仅可以对安全进行预防，对之前入侵过的病毒也能够更好的进行预防和清除。

三、免疫思想在计算机安全系统的应用

据了解，最开始将免疫系统与计算机安全系统相联系的是Forerst,是她根据免疫系统的区分敌我的功能将信息安全转化为简单的敌我关系，简单来说就是，计算机中的用户存档等数据都是需要被保护的“自己人”，而入侵的病毒就是敌我。

（一）计算机免疫的应用领域：免疫思想在计算机安全系统中的应用主要有：异常检测和预防诊断等各个方面：1、异常检测。异常情况的检测主要分为病毒入侵、网络入侵、数据分析等方面。人体免疫系统中免疫细胞能够抵抗、消灭未知病毒，计算机中需要有相同功能的安全系统进行检测，防止病毒和网络黑客的入侵，保护计算机中的数据不会丢失和被篡改。目前我们所知道的病毒检测主要是Forrest等人的免疫算法和IBM实验室利用免疫系统的框架进行研究。2、预防诊断。免疫系统不仅可以消灭入侵的病原体，更可以自行进行判断，提前消灭未知病原体，保障人体安全，这一点被用于计算机中则变成了数据分析，通过对数据进行分析，可以提前了解是否有数据被篡改或者有什么潜藏的危害。通过提前作用来保护计算机的数据安全。3、其它应用领域。免疫思想融入计算机安全系统中时间不算太长，还有不少领域没有渗透，但是俨然这已经成为了一个全新的研究方向，并且作用还在不断扩大，研究方向也不断发展增加，其它应用领域主要包括组合优化、机器学习、控制等等。

四、未来研究方向

尽管免疫系统在计算机中的应用已经较为成熟了，但是还是有很多方面需要继续努力，还有很多领域等待开发，今后我们的主要方向还是首先要提高计算机的可靠性和安全的稳定性，争取完善计算机的安全监测系统，做到像真正的免疫细胞一样，不断更新检测内容，更新病毒数据库。改进现有的计算机算法，进一步开发更多有效的新的算法，加快“反病毒”的发展脚步，抑制病毒的快速发展更新。进一步研究生物体的免疫原理，将更多的可能性与计算机安全系统进行联系，不断开发新的研究方向，充分利用免疫思想，让其在计算机安全系统中发挥更重要的作用。

总结

人体的免疫系统不仅仅能够帮助人体及时清除病原体，保护人体健康，还能被应用于计算机安全领域，通过两者的相似点进行巧妙的结合，使得计算机安全系统能够达到与人体免疫系统的相同作用。从文中可以看出，计算机安全系统的不少方面和所要达到的目的都与人体免疫系统相类似，我们也可以留意生活中是否存在相似度高的两种事物，说不定也能顺利找到一条新思路。

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