基于人工智能技术的网络安全防御系统设计分析

苏玉燕

（常州旅游商贸高等职业技术学校 江苏 常州 213032）

1 引言

近几年，随着我国科技水平的不断提高，人工智能技术应运而生，该技术凭借着自身高准确性、强灵活性等特征，被广泛地应用于网络安全防御系统设计中，不仅实现了对硬件的虚拟化处理以及数据的智能化采集，还成功构建和应用了智能防火墙，为人工智能与计算机网络的充分结合提供重要的技术支持。同时，还保证了系统的稳定性、可靠性和安全性。因此，在人工智能技术的应用背景下，如何科学设计网络安全防御系统是技术人员必须思考和解决的问题。

2 人工智能技术概述

人工智能技术作为一种先进的科学技术，能够实现对人类行为和思维的精确化模拟，使得所设计的软件系统具有较高的模仿能力、学习能力和组织能力。例如：通过将人工智能技术科学应用于机器中，可以促进机器向智能化方向不断发展，为人们的生活和工作提供良好的服务体验。

3 系统总体设计

为了保证系统功能实现效果，技术人员要严格按照如图1所示系统总体设计示意图，完成对系统整体架构的设计，从图中可以看出，该系统主要包含网络基础层、网络中间层和网络应用层3个层次。

图1 系统总体设计

3.1 网络基础层

在人工智能技术的应用背景下，网络安全防御系统的网络基础层主要由若干个网络基础硬件设施组成，通过利用该基础层[1]，可以实现硬件数据资源的虚拟化处理。这种虚拟化操作主要包含以下几点：通过实时监测网络系统中的各个节点，一旦基础网络层中的某一节点出现运行异常问题，系统会自动地监测和处理这些异常问题，同时，网络观测节点数量的不断增加为人工智能技术的充分利用提供重要的依据和参考。

3.2 网络中间层

对于网络安全防御系统而言，网络中间层主要负责对数据流入情况和数据流出情况的管理，通过科学合理地分配网络资源，可以实现对网络资源的安全化、可靠化访问。同时，还要实时监控系统整个运行状态，确保该系统能够可靠、稳定、安全地运行。因此，网络中间层的应用为实现网络信息数据的安全化、高效化传输、保存和管理打下坚实的基础[2]，同时，还确保网络信息资源分配的科学性和合理性。从网络病毒入侵角度分析，发现网络入侵行为在某种程度上对网络中间层会产生直接性的影响，使得网络中间层的整个状态能够有效地体现出来[2]。

3.3 网络应用层

网络应用层作为整个系统的重要层次，与用户之间的距离最为接近，通过使用应用层可以实现对网络病毒入侵信息的传输。此外，在应用层的应用背景下，应用软件作为用户访问设备信息资源的常用接口，为网络病毒入侵提供了可乘之机。为了降低网络安全风险，技术人员要借助网络应用层，加强对日志数据的采集和整理，为保证用户注册、用户登录和用户访问等功能实现效果提供有力的保障。

4 系统功能设计

网络安全防御系统在具体的设计中，所集成的核心技术主要以人工智能技术为主，该技术的应用实现了对数据的快速采集和分析，使得网络安全防御模式变得更加具有主动性和积极性，为进一步提高计算机网络安全防御能力发挥出重要作用[1]。为此，技术人员通过使用人工智能技术，并严格按照如图2所示的系统功能设计示意图，完成对系统核心功能的设计。

图2 基于人工智能技术网络安全防御系统功能设计

4.1 网络数据采集功能

现阶段，在互联网时代背景下，利用网络部署的软件资源和硬件资源变得越来越多样化，网络访问用户数量达到上亿次，为了确保整个计算机网络系统能够可靠、稳定、安全地运行，需要加强对网络数据采集功能的设计，通过使用该功能可以全面、实时采集和整理网络的软件数据资源和硬件数据资源[3]。同时，将这些网络数据资源传输到大数据分析子系统中，以实现对海量信息数据的智能化分析和处理。此外，在进行网络采集期间，还要重视对数据过滤功能的设计和开发，通过利用深度过滤功能，可以实现对网络信息数据的快速化、智能化采集，为进一步提高网络信息数据采集效率和效果打下坚实的基础。

4.2 大数据分析和处理功能

当网络信息数据采集结束后，系统需要将采集好的信息数据发送到大数据分析和处理功能模块中，该模块在具体的设计中，主要包含了大量的病毒基因，可以实现对网络信息数据的智能化分析。同时，还要将网络信息数据进行预处理，并将最终的处理结果与学习特征进行全面分析和对比，从而及时发现网络信息数据中存在的病毒感染或者攻击问题[4]，并将网络风险问题及时反馈给安全防御功能模块中。基于人工智能技术网络安全防御流程见图3。

图3 基于人工智能技术网络安全防御流程

4.3 网络安全防御功能

与传统的防御技术相比，网络安全防御功能更加智能化和先进化，该功能在具体的设计中，主要使用了木马查杀软件和病毒查杀软件，一旦发现网络系统中出现病毒入侵、攻击现象，系统会智能化启动网络安全防御功能，并及时查杀和消灭网络病毒。同时，还能实现对网络病毒来源渠道的实时跟踪，为有效地锁定病毒源头服务器[5]，实现对病毒源头的彻底清除创造良好的条件。此外，通过利用病毒源头信息，还能全面、有效地获取网络犯罪证据，并将所获取的证据安全、可靠地传输到公安机关，便于公安机关有针对性地侦破案件。

4.4 防御效果评估功能

当网络安全防御功能整个流程结束后，系统会对最终防御效果进行评估，从而全面获取网络系统中的杀毒信息，在此基础上，彻底消网络病毒，不给网络病毒复发的机会。当网络安全防御效果评估操作结束后，还要对大数据分析结果的准确性和真实性进行分析和判断，一旦发现大数据分析结果缺乏一定的正确性，需要对大数据进行再次分析和处理，以达到提高网络安全防御能力的目的。大数据分析技术作为一种常用的人工智能技术，在具体的运用中，通过需要借助多种算法，对网络信息数据中存在的潜在性有价值知识进行分析和挖掘，同时，利用这些有价值的知识，为人们提供制定决策的思路[6]。为了进一步提高互联网应用水平，技术人员需要重视对深度学习算法的应用，通过利用该算法，对网络安全数据过程进行全方位采集和整理。深度学习算法主要使用了神经网络技术，神经网络结构主要包含以下两种层次结构，一个是病毒数据特征提取层；另一个是病毒数据特征映射层。通过利用这两种卷积层，可以对病毒数据中的海量特征数据进行全方位、精准化识别以及特征数据的池化层处理。例如：通过采用预处理与二值化技术相结合的方式，可以实现对网络噪声特征数据的全面删除，以便实现精准化识别病毒。

5 结语

综上所述，互联网作为一种先进的网络工具，具有互联互通性。在5G移动通信技术的应用背景下，互联网与硬件设备进行了有效连接，使得软件资源变得更加多样化、丰富化，一旦网络内部遭到病毒、不法分子等恶意攻击和破坏，势必会给网民带来巨大的经济损失，而基于人工智能技术网络安全防御系统的出现和应用，可以有效地避免以上网络风险的发生，不仅实现了网络环境的净化，还能提高了计算机网络安全防御能力，为保证网络信息的完整性、真实性和保密性提供重要的平台支持。