基于人工智能的网络安全防御系统设计研究

冼志生

摘要：为实现人工智能技术在网络安全防御中的良好应用，本文特对以人工智能为基础的网络安全防御系统设计进行分析，包括人工智能及其优势、系统的总体设计以及以人工智能为基础的系统功能设计。希望通过本次的分析，可以为人工智能技术的良好应用与网络安全防御效果的提升提供科学参考。

关键词：人工智能;网络安全;防御系统;系统设计

前言

随着近年来科学技术的不断发展，人工智能技术在网络安全防御中也得到了广泛应用。通过该技术的应用，不仅可以有效实现智能化的数据采集，也可以实现硬件的虚拟化处理，并与计算机网络之间达到了充分的结合效果，实现了网络系统安全性、稳定性与可靠性的良好保障。因此，在对网络安全防御系统进行设计的过程中，技术人员一定要将人工智能技术加以合理应用，使其在网络安全防御方面的技术优势得以充分发挥。

一、人工智能及其优势概述

人工智能技术是当今最为先进的一种科学技术，它可以对人类的行为及其思维进行精准模拟，让以其为基础的系统和软件具备良好的模仿、组织与学习能力。就目前来看，应用在网络安全防御中的人工智能技术主要包括AI管理平台、AI漏洞扫描以及AI防火墙等，其中，AI管理平台可借助于态势感知、规则引擎、决策引擎、生物探针、设备指纹等来进行网络系统的数字化安全管理，使其风险识别能力与风险防控能力得以显著提升;AI漏洞扫描可对网络中的未知漏洞进行主動挖掘，具有良好的漏洞探测与发现能力，可实现漏洞的闭环修复，避免漏洞带来的网络风险;AI防火墙属于一个动态化的验证机制，可实现网络攻击的自动拦截与网络风险的智能阻断[1]。

由此可见，人工智能在网络安全防御中具有非常显著的应用优势。因此，在当今的网络安全防御系统设计与开发中，技术人员一定要加强人工智能技术的应用研究，使其在此类系统中得到良好应用，这样才可以充分满足当今的网络安全防御需求，为网络安全提供足具先进性和有效性的技术支撑。

二、人工智能网络安全防御系统总体设计分析

（一）系统网络基础层分析

网络基础层主要组成部分是多个网络基础硬件，在人工智能技术基础上，借助于基础层，可对硬件数据进行虚拟化处理。具体处理中，首先是对系统中的每一个节点进行实时监测，一旦发现某个节点运行异常，系统就会对其异常问题进行自动化、智能化地检测和处理。同时，随着网络监测节点数量的增加，人工智能技术也会得到越来越充分的利用。

（二）系统网络中间层分析

网络中间层的主要功能是对数据流入和流出情况进行智能化管理。借助于人工智能技术，可对网络资源进行合理分配，尽最大限度提升其访问的安全性和可靠性。以此来为网络信息数据的高校、安全传输、储存与管理奠定坚实基础。同时，借助于人工智能技术，也可以对网络入侵行为进行智能化的检测与识别，达到良好的智能拦截效果，让整个网络中间层处在良好的安全状态中。

（三）系统网络应用层分析

在该系统中，网络应用层属于一个重要层次，这一层和用户的距离最近，同时也是网络病毒入侵用户计算机的主要途径。基于此，在网络应用层的设计中，为达到良好的安全防御效果，技术人员可对人工智能技术加以合理应用，以此来加强体制数据的智能化采集与整理，实现智能化的病毒识别和过滤，为用户的注册、登录以及访问等各项功能提供良好的安全保障[2]。

三、人工智能网络安全防御系统功能设计

（一）基于人工智能的网络数据采集功能设计

在以人工智能为基础的网络安全防御系统设计中，网络数据采集这一功能的合理设计至关重要。将人工智能技术合理应用到网络安全防御系统中，可对网络硬件和软件中的数据资源进行实时全面的智能采集，并将采集到的数据实时上传给大数据分析与处理模块，让海量的网络信息数据得到智能化的分析与处理。在具体网络数据采集过程中，借助于人工智能技术中的深度过滤这一功能，便可将网络数据中的垃圾数据、有害数据等过滤出去，实现智能化、快速化、有效化的数据采集。通过这样的方式，不仅可以让网络数据的采集实现效率与效果的进一步提升，同时也可以为用户计算机网络系统的安全稳定运行奠定良好基础。

（二）基于人工智能的大数据分析与处理功能设计

在网络数据采集模块将采集到的数据传输到大数据分析与处理模块之后，这一模块系统就需要对接收到的数据进行合理的分析和处理。在对该模块功能的具体设计过程中，通过人工智能技术的合理应用，便可对获取到的网络信息进行智能分析，并对这些信息数据做好相应的预处理工作，然后将处理结果及其学习特征全面进行对比分析。具体分析中，借助于人工智能技术，可对异常数据与正常数据之间存在的差异进行智能对比分析，以此来及时发现相应信息数据中的网络攻击或者是网络病毒等问题，然后再将相应的问题及时向网络安全防御模块反馈。

（三）基于人工智能的网络安全防御功能设计

相比较传统形式的防御技术而言，以人工智能技术为基础的网络安全防御模块具有更加先进化和智能化的特征。在对这一模块进行功能设计的过程中，主要对基于人工智能的病毒查杀和木马查杀软件加以合理应用。具体应用中，这些软件可及时发现异常数据和正常数据的差异性，并及时将异常数据过滤出去;然后将人工智能技术中的统计学方法作为基础，对数据集内的异常数据进行检测训练;再借助于若干个独立模型来进行集成分析，对于不同的模型，应通过不同数据来进行训练，这样便可实现病毒或攻击的有效查杀。同时，借助于人工智能技术，也可以实时跟踪网络病毒的来源渠道，以此来实现病毒源头服务器的有效锁定，为病毒源头的彻底消除创造良好的技术条件。

具体设计中，技术人员也应对人工智能技术中的深度学习算法加以科学利用，该算法主要应用的是神经网络技术，而神经网络技术的主要结构层次有两种，分别是病毒数据特征的提取和映射，借助于这两个结构层次，可对海量的病毒特征数据进行全面精准的识别，并对其特征数据进行池化层处理[3]。比如，通过人工智能技术中的二值化技术与预处理技术，便可全面删除网络中的噪声特征数据，以此来实现相应病毒的精准识别，达到良好的网络病毒防御效果。

（四）基于人工智能的防御效果评估功能设计

在结束了一整个安全防御流程之后，该系统会借助于人工智能技术对其防御效果进行科学评估，并以此为基础实现网络安全漏洞的彻底消除。而在效果评估工程的设计中，人工智能技术是最为关键的一种分析技术。具体应用中，可借助于人工智能技术中的多种算法来分析和挖掘网络信息中具有潜在价值的知识，并对这些知识加以充分利用，以此来实现网络安全防御决策思路的科学制定。这对于人工智能技术优势的充分发挥和网络安全智能防御效果的提升都具有非常积极的促进作用。

结束语：

综上所述，在网络安全防御系统的具体设计中，人工智能技术所发挥的作用至关重要。该技术不仅可实现网络攻击、病毒以及异常数据的智能化分析、阻隔和过滤，为网络数据的安全性提供良好保障，同时也可以对系统的防御效果进行科学全面的分析，为系统的优化升级提供有效决策。因此，在具体的系统设计中，技术人员一定要对人工智能技术加以合理利用，并以此为基础，对系统中的网络数据采集功能、大数据分析与处理功能、网络安全防御功能以及防御效果评估功能进行合理设计。这样才可以充分发挥出人工智能技术的应用优势，确保网络安全防御效果。

参考文献：

[1]张晓彦.人工智能技术在网络安全防御中的应用[J].信息系统工程，2021（07）：58-60.

[2]张荣.一种基于人工智能的多层次网络安全防御模型研究[J].信息与电脑（理论版），2021（13）：180-182.

[3]廖宇翔.人工智能技术在网络安全防御中的应用[J].信息技术与信息化，2021（06）：182-184.