人工智能技术在网络空间安全的应用

2020-02-02敖道恒

电子技术与软件工程 2020年15期

敖道恒

（阳江市财政局信息中心广东省阳江市 529500）

对于网络空间安全防御系统而言，黑客在破坏者中担任主力军，黑客穿越网络防火墙的目的大多在于，实现包括商业机密盗取、资金转移在内的诸多违法犯罪行为。从一定程度上来讲，网络空间安全防御技术因黑客的出现加速了升级，多数机构也对自身网络入口进行了相关的防御加固操作，但即便如此，在快速发展的互联网技术和错综复杂的网络空间这样的大环境下，安全防御漏洞的存在也是难以避免的。在网络空间安全中应用人工智能技术，对人工智能技术而言是一次应用创新，对网络空间安全而言是一次防御加固，人工智能技术中包括智能计算、大数据处理在内的诸多功能，对于网络空间安全防御系数的大幅度提升有很大的现实意义。

1 人工智能技术在网络空间安全防御中的应用背景

截止到目前为止，以人工智能技术为依托的诸多计算机产品已经投入使用到人类的生产生活中，被大众所知悉。从某种角度来讲，人工智能技术可以实现对人类思考的一定模拟，除此之外，智能学习能力的具备也是人工智能技术的一大特色，因此，人工智能技术一经兴起，就吸引了诸多领域关注的目光，各行各业都对人工智能技术的应用充满了期待，就目前而言，以人工智能技术依托的多种合作项目受多方面的支持得到了大力推进。

网络空间，说白了其实就是一个虚拟化空间，其组成主要包括互联网和计算机两大部分，在实践应用中，网络空间能够实现存在于真实社会中包括通信交易在内的多项任务，也正因如此，网络空间又被称为与现实社会平行存在的抽象空间。信息化时代，信息技术飞速发展，互联网技术的发展形式迅猛，其广度和深度均属于不可控因素，因此，在网络空间中，像低级技术系统被高级技术系统入侵这样的现象十分常见，除此之外，破坏者对很难被发现的漏洞进行直接利用，以此达到破坏网络空间安全的目的。所以针对目前网络安全中出现的诸多问题，很明显在网络发展过程中，无论是网络空间安全防御技术，还是网络空间构建技术，都对网络发展有着至关重要的作用，为进一步确保网络空间安全，从长远发展的眼光来看，安全防御技术等级的提高也是十分有必要的。

通俗来讲，网络空间安全防御其实就是通过预防和阻止等手段对网络空间破坏行为进行扼杀，有相关技术人员从方式和角度两方面对黑客进攻网络空间进行了深入研究，这给网络空间安全防御技术的发展提供了一定的实践经验，与此同时，与防御网络入侵相关的一些工具也在市面上频频出现。在互联网技术不断得到升级的过程中，黑客技术也在得到相应的提升，其中黑客中对网络攻防技术钻研颇深的人不在少数。就目前而言，网络空间安全所采取的防御技术具体包括以下三种，分别是网络入侵检测、主动诱骗以及冲突规避等，然而，防御系统的监测范畴却是十分有限的，实际上，网络空间中可被进攻的漏洞远远超出你的想象，因此，要想尽最大限度规避网络空间安全被破坏的风险，单纯的被动防守是不可行的，未来网络安全防御技术的发展仍需认真思考。

图1：智能防火墙的结构图

2 人工智能技术在网络空间安全防御中的应用优势

21世纪，互联网技术飞速发展，截止到目前为止，网络空间发展情况可以说是日新月异，具体表现在组成部分上的丰富化，随着人工智能的兴起与发展，网络空间在原有基础上具备了更大的灵活性，智能化，复杂化的空间结构正在不断形成。人工智能技术本身就具备着对人类思维方式的模拟能力，再加上大数据超强的学习能力，结合目前网络空间安全动力，人工智能技术的应用成果，对于传统网络空间安全防御所暴露的诸多弊端，人工智能技术与安全防御技术两者的灵活紧密结合能够改善这一现状。

2.1 增强系统的协作能力

网络空间在其组成结构上具有多变性、复杂性，因此，对于网络空间安全防御系统的部署，有很多的功能部件数量需要考虑和调用。对于传统的网络空间安全防御系统，系统型号和功能之间存在很大的差异，因此导致各个设备之间的通信或指令执行的完成周期较长，一旦网络空间真的受到攻击，系统在短时间内难以有效应对，如此便会导致网络空间实际的攻击承受量过大，一旦超出安全防御系统的实际应对范围，便会对网络空间安全造成难以预估的威胁，其后果不堪设想。而人工智能技术其管理方式具有层级化的特点，这样不仅能够对系统间的协作能力有一个强化作用，而且在网络空间遭到入侵时，能够在短时间内流畅应对，能够尽最大限度发挥整个安全防御应对方案的作用，对于突发的网络入侵能够进行及时阻断及止损。

2.2 增加模糊信息处理功能

对于网络空间安全防御系统而言，网络入侵信息的监测功能是防御测试中难度最大但效果最佳的，每当网络空间中突发网络入侵，监测系统对网络入侵意图的及时发现，能够很好的实现对网络入侵的扼杀。然而，网络入侵信息的监测对于精准度有一定的要求，具体表现在安全防御系统在信息预判上的精准，基于经验学习对网络空间中的信息流通进行判断，从而实现对入侵信息的精准判断。对于传统的网络空间安全防御，技术上还有很多的不成熟，尤其是监测技术尚不完善，受海量数据处理和监测指标建立难度较大的影响，传统系统在监测预警功能上的突破一直没有实现。信息化时代，人工智能技术中包括机器学习和深度学习在内的多种智能技术，对于网络空间安全防御中的技术空缺的弥补有很大的现实意义，在处理模糊信息时，可以借助自然语言处理技术，能够深入剖析指向不明的模糊信息，然后再以人工智能技术中的大数据处理技术为依托，对批量信息进行打包和计算等操作，完美的实现人工智能安全防御应用场景。

3 人工智能技术在网络空间安全防御中的应用途径

3.1 智能防火墙的建立

在网络空间安全防御系统中，防火墙担任的是首要防御门户的角色，黑客一旦要入侵网络空间，首先要躲避或者是要破坏的第一道防线就是防火墙，所以防火墙作为网络空间安全防御系统的重点关注对象，是每一个网络空间开发者和维护者在网络空间安全发展中都着重考虑的侧重点。网络防火墙建立中人工智能技术的应用，对于防火墙在动态处理能力上有一定的强化作用与学习能力，除此之外，对于各类入侵问题的处理能够积攒应对经验，防火墙自身的防御系数在整个智能化学习过程中能够得到明显提升。与传统网络防火墙相比，无论是对网络空间入侵信息的计算和分析，还是精准判断拦截风险数据信息，又或者是对黑客入侵所利用的漏洞进行修复，人工智能防火墙的保护更全面，网络空间安全更有保障，如下图一所示为智能防火墙的结构图。

网络安全漏洞在计算机网络空间安全管理中，无时无刻不在变化，信息受到威胁随时都存在。防火墙的存在主要发挥两方面的作用，第一就是对于ip 地址欺骗的有效防止，第二就是对大量恶意攻击的有效拦截，对于网络用户不良操作行为的高效屏蔽。网络空间安全防御中人工智能技术的应用，使用户的隐私得到了最大限度的保护，网络安全系数大大提升。智能化识别技术的采用，具体表现为计算的海量化、统计的大量化和记忆的有效化，对所接收到的各种信息进行快速识别，对信息进行计算记忆之后，再对其实行各种操作处理，以便达到拦截控制各种有害信息的效果。智能防火墙的应用，实现了无论黑客以何种方式入侵网络，都能够有效阻截，对各种病毒的识别更加精确，同时还具备阻碍其广泛传播的功能，网络空间安全得到了充分保障。

3.2 升级入侵监测技术

经调查研究发现，对于传统网络空间安全防御中所暴露的问题，安全技术的发展存在短板，尤其是以网络攻击入侵监测技术最为明显，在实际中所出现的一些网络安全破坏行为极具极端性，传统防御系统无论是从反应速度上还是处理能力上，都相对比较落后。以网络空间构建中人工智能技术的发展为重要依据，通过人工智能对人机交互的执行，从感知和判断力这两种特性对入侵检测技术进行升级，扩大监测范围，提高监测精确度。

相比于防火墙的被动防御，入侵检测技术会进行主动识别和响应，对于网络空间安全中时常发生的各种恶意入侵行为，入侵检测是安全问题检测环节中必不可少的一个重要环节。只要是对资源完整性、保密性和可用性有危害的，都难逃入侵检测技术的法眼。入侵检测主要包括以下四个步骤，分别是采集数据、数据减少、行为分类、报告和反应。采集数据作为重要前提，其核心在于大量收集原始数据。数据减少主要就是借助科学合理的办法，对那些不具备重要影响力的数据进行适当删除。行为分类作为四个步骤中最关键的一步，主要面向减少过后的数据，以是否或即将构成入侵为重要依据进行区分。而报告和反应则是入侵检测的最终目的。当前人工智能技术在入侵检测中的应用具体表现在以下几方面，分别是模拟领域内专家思维能力的专家系统，模拟脑神经系统结构和功能的人工神经网络，检测异常的模糊识别和自制AGENT 技术。

3.3 垃圾邮件的网络安全防御

截止到目前为止，网络空间安全中人工智能技术的应用前景一片大好，其中表现较为成熟的是对垃圾邮件的拦截处理，有邮件发送进来，便会对其进行全方位的病毒监测，对于垃圾邮件中所携带的病毒和非法插件能够起到很好的防御效果。在网络入侵中，垃圾邮件是最为典型的手段之一，在实践应用中，不乏因垃圾邮件而导致的网络空间和终端设备崩坏的现象，也正因如此，在网络空间安全中，为有效应对垃圾邮件的相关技术时刻都在升级和发展，除此之外，与垃圾邮件监测处理相关的拦截软件也在逐渐兴起和发展。人工智能技术的加入，使得我国网络空间安全中垃圾邮件的监测拦截效果明显提升。

一对一沟通可以通过电子邮件来实现，相比于其他即时通讯软件，使用电子邮件，人们更专注。而电子邮件的应用难以避免垃圾邮件的产生，工作效率大幅度降低，用户个人隐私被侵害，网络病毒大肆传播网络诈骗屡屡发生。目前网络空间安全中防治垃圾邮件已经迫在眉睫，而反垃圾邮件这种智能系统，能够对邮件系统中垃圾邮件的进入进行有效阻挡。系统会对用户邮箱进行及时监测，用户邮箱中一旦有邮件进入，系统便会对邮件进行识别，扫描工作会自动开启，用户邮箱安全得到了充分保障。