大数据背景下创建智慧城市信息安全体系

2023-09-27聂鹏森傅源王莲

城市建设理论研究（电子版） 2023年27期

聂鹏森傅源王莲

1.重庆电子信息中小企业公共服务有限公司重庆 400000

2.重庆赛宝工业技术研究院有限公司重庆 400000

智慧城市以高度智能化的信息技术为基础，通过数据的采集、传输、分析和应用，实现城市治理的高效、智能和可持续发展。在智慧城市建设过程中，信息安全成为一项至关重要的任务，而大数据的应用和共享涉及城市居民的个人信息、财产信息以及重要基础设施的安全。在信息安全领域，不断涌现出各种新型威胁和攻击手段，网络安全风险日益复杂多变。因此，建立一个完善且合理的智慧城市信息安全体系，保障城市数据和信息的安全，成为智慧城市建设中亟待解决的重要问题。

1 大数据下智慧城市信息安全内涵

随着大数据技术的广泛应用和智慧城市建设的不断推进，信息安全成为智慧城市建设的重要组成部分。智慧城市信息安全的内涵涵盖多个层面，它不仅仅关乎个人信息的保护，还包括城市基础设施、公共服务系统和数据传输等方面的安全。在大数据背景下，智慧城市信息安全内涵主要表现在以下几个方面：

1.1 数据隐私保护

在智慧城市中，海量数据的采集和处理是智能决策和服务的基础。然而，这些数据包含着大量的个人信息和敏感数据，如居民的位置信息、消费习惯、健康记录等。因此，确保数据的隐私和安全是智慧城市信息安全的首要任务。合理规划数据的采集范围和使用权限，采用数据加密和安全传输技术，对数据进行安全存储和访问控制，都是保护数据隐私的重要手段[1]。

1.2 基础设施安全保障

智慧城市的运行离不开各种基础设施的支持，包括能源、交通、通信、水务等。这些基础设施的稳定运行和安全性对城市的正常运转至关重要。大数据背景下，智慧城市的基础设施面临着更多的网络攻击和威胁。建立完善的网络安全防护体系、实施设备漏洞的及时修复、加强物理安全措施，都是保障基础设施安全的必要手段。

1.3 智能系统的安全性

智慧城市依赖于各类智能系统，如智能交通系统、智能医疗系统、智能环保系统等，这些系统通过大数据分析提供各种智能服务。但由于智能系统的复杂性和互联性也带来了安全风险。确保智能系统的安全性，包括防止系统被黑客攻击、保障系统的可靠性和稳定性、防范系统中的漏洞和错误，都是智慧城市信息安全内涵的重要组成部分[2]。

1.4 数据共享与合作的安全

在智慧城市建设中，数据的共享和合作是提高城市治理和服务水平的关键。但是，数据共享也带来了信息安全的风险，涉及数据的隐私泄露和滥用。因此，在大数据背景下，智慧城市信息安全需要建立起安全可控的数据共享机制，确保数据在合法合规的前提下进行共享，同时防范数据在共享过程中的非法访问和篡改[3]。

1.5 社会公众的安全意识和素养

智慧城市信息安全不仅仅依赖于技术手段，也离不开社会公众的安全意识和素养。提高城市居民和相关从业人员对信息安全的认知，加强信息安全教育和培训，培养全社会的信息安全意识，都是构建智慧城市信息安全体系的重要环节。

2 大数据下智慧城市信息安全面临的挑战

2.1 数据融合与共享致使管理工作愈加复杂

智慧城市建设涉及多个部门和系统，每个系统都产生海量数据。为了实现智能决策和提供更优质的服务，这些数据需要进行融合和共享。然而，数据融合和共享会导致信息泄露的风险增加。不同部门之间数据权限的划分和管理变得愈加复杂，如果数据的融合和共享不得当，就可能会泄露大量敏感信息，对城市居民造成严重损失[4]。

2.2 传统防护方式安全性不足

在大数据背景下，智慧城市信息安全面临日益复杂的网络攻击和威胁。传统的防火墙和入侵检测系统等安全措施已经难以应对高级持续性威胁（Advanced Persistent Threat，简称APT）和零日漏洞攻击等新型威胁。黑客和攻击者不断更新攻击手段，利用漏洞攻击城市的智能系统和基础设施，造成严重的安全风险。

2.3 个人隐私数据安全日趋急迫

智慧城市的数据采集范围广泛，涉及城市居民的大量个人信息。无论是使用智能手机、公共交通卡还是参与智慧医疗系统，个人隐私数据都可能被收集和使用。由于缺乏有效的隐私保护机制，这些个人隐私数据面临着泄露、滥用和盗用的风险[5]。数据泄露不仅可能导致个人的经济损失，还可能造成信任危机，影响居民对智慧城市建设的支持和参与。

3 大数据下智慧城市信息安全保障体系架构

为了应对大数据背景下智慧城市信息安全面临的复杂挑战，需要建立一个全面、多层次、高效的信息安全保障体系。基于全面质量管理理论建立智慧城市信息安全体系，在企业、政府和公众参与基础上，满足各方利益诉求。借鉴PDCA模式循环控制思想，将智慧城市信息安全体系划分为规划、实施、控制和改进几个阶段。具体信息安全体系架构如图1。

图1 信息安全保障体系架构

4 大数据下智慧城市信息安全保障体系的建立

4.1 智慧城市信息安全保障规划阶段

在大数据背景下创建智慧城市信息安全体系，必须从早期规划阶段就注重信息安全的整合和保障。首先，精准识别信息安全风险和需求。在智慧城市信息安全体系规划阶段，必须充分认识信息安全所面临的风险和挑战，相关部门应共同分析城市的信息资产和数据流动，评估可能的安全隐患和威胁。同时，深入了解居民和企业的信息安全需求，以满足不同用户群体对信息安全的关切和要求。其次，建立信息安全组织和团队[6]。在规划阶段，建立专门的信息安全组织和团队是必要的。该团队应由信息安全专家、网络安全专家、法律专家等组成，负责智慧城市信息安全规划和设计，指导信息安全保障的实施和监督。同时也要制定信息安全保障策略，基于对信息安全风险和需求的分析，有针对性制定数据隐私保护策略、网络安全防护策略、基础设施安全策略等。在明确智慧城市信息安全保障的目标和原则基础上，确保信息安全与城市发展相互促进。再次，建立信息安全保障技术体系。在大数据背景下，信息安全技术日新月异，通过建立智慧城市信息安全保障技术体系，采用先进的安全技术手段是必要的。这包括数据加密技术、网络安全防护技术、智能安全监测技术等。同时，需要建立信息安全技术标准和认证体系，确保信息安全技术的合规和可信度。最后，加强各部门合作。智慧城市信息安全是一个综合性的系统工程，需要多个部门和单位的协同合作。在规划阶段，加强政府、企业和社会公众之间的合作与共享，共享信息安全资源和经验，以此来提升智慧城市信息安全保障的水平[7]。

4.2 智慧城市信息安全保障实施阶段

4.2.1 建立智慧城市信息安全组织结构

在智慧城市信息安全保障实施阶段，建立专门的信息安全组织结构是必要的。该组织结构应该包括信息安全管理委员会、信息安全保障中心和信息安全团队等。信息安全管理委员会由政府主管部门、相关企业和专家组成，负责制定信息安全策略和规划，并进行决策和协调。信息安全保障中心是负责实施和监督信息安全保障的专业机构，负责信息安全的日常运维和应急响应。信息安全团队由信息安全专家和技术人员组成，负责技术支持和安全保障。

4.2.2 完善智慧城市信息安全基础设施

智慧城市信息安全基础设施是保障信息安全的基础，具体实施阶段要重点完善城市网络和通信基础设施，加强网络安全防护设施的建设，提升其安全性。具体信息安全基础设施如表1。同时，加强对智能系统和物联网设备的安全管理，确保设备在生产、传输和存储过程中的安全[8]。

表1 智慧城市信息安全基础设施

4.2.3 创建智慧城市信息安全技术体系

智慧城市信息安全技术体系是智慧城市信息安全的核心保障。在实施阶段，需要建立全面的技术体系，包括数据安全技术、网络安全技术、智能安全监测技术等。数据安全技术包括数据加密、数据脱敏和数据备份等，保障数据的安全传输和存储。网络安全技术包括入侵检测与防御、安全审计等，确保城市网络的安全运行[9]。智能安全监测技术利用人工智能和大数据分析，对城市网络和系统进行实时监测和分析，发现和应对潜在安全威胁。

4.3 智慧城市信息安全保障控制阶段

4.3.1 信息安全态势感知

信息安全态势感知是保障智慧城市信息安全的基础，通过实时监测和分析城市网络、系统和数据的运行状态，掌握信息安全的态势和威胁，以及可能存在的安全漏洞和风险。建立智能化的安全监测系统，运用大数据分析和人工智能技术，能够更准确地预测和防范潜在的安全威胁。

4.3.2 信息安全应急响应

在智慧城市运行过程中，难免会遇到各种安全事件和威胁。建立信息安全应急响应机制，包括预案制定、应急演练、应急响应流程等，能够迅速应对安全事件，减少损失。同时，需要建立信息安全事件的报告和反馈机制，及时将安全事件通报给相关部门和用户，确保信息透明和及时处理。

4.3.3 信息安全风险管理

智慧城市信息安全风险管理是持续优化和改进的过程，根据实际要求需要建立完善的信息安全风险管理体系，对安全风险进行定期评估和分析。根据评估结果，采取相应的风险应对措施，包括风险规避、风险转移、风险减轻等，降低信息安全风险带来的影响[10]。

4.3.4 加强信息安全培训和意识教育

在控制阶段，加强信息安全培训和意识教育对于智慧城市信息安全的保障至关重要。定期开展信息安全培训，让居民和从业人员了解当前信息安全形势和防范措施。通过举办信息安全意识教育活动，提高居民对信息安全的重视程度，增强信息安全自我保护意识。

4.4 智慧城市信息安全保障改进阶段

基于大数据建立智慧城市信息安全体系，改进阶段要号召多元主体参与其中，结合各主体的实际需求来针对性改进信息安全体系。首先，应立足整体统筹各项资源。智慧城市规划阶段通过大数据技术应用，对信息安全问题系统化分析，确保方向步调一致，全面优化提升智慧城市信息安全基础设施、组织结构和技术体系。充分彰显大数据技术优势，辅助管理和决策，以求最低的成本来创造更大的效益，对于推动地方政府转型为数据服务型政府具有重要意义。其次，加大技术投入，完善智慧城市基础设施，并重点加强空间治理。基于大数据技术实施监督信息安全，并运用多套系统融合构成的网络空间普查工具，全面提升云端安全防护技术水平。最后，鼓励社会公众多方参与，增强群众的安全意识。智慧城市后期运行中，应鼓励更多的社会公众参与到治理工作中，借助信息技术实时传播和共享公众信息，保证智慧城市信息交互便捷、高效、安全，以此来提升城市治理水平。