◆袁炳夏

深度學(xué)習(xí)算法下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性探究

◆袁炳夏

（惠州學(xué)院 廣東 516007）

現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活的必需品，計(jì)算機(jī)的存在簡(jiǎn)化了人們的工作，豐富了人們的生活。日常生活中的大多數(shù)工作都需要通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，容易被一些不法分子鉆空子，這就使得人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的重視程度日漸提升。本文將分析深度學(xué)習(xí)算法對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的影響以及基于深度學(xué)習(xí)算法如何能夠保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全。

深度學(xué)習(xí)算法；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；安全性

我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)正處于飛速發(fā)展的階段，并且計(jì)算機(jī)技術(shù)幾乎涵蓋了各個(gè)領(lǐng)域，所以，就會(huì)有不法分子想利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的漏洞賺取巨大的利益，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全造成了嚴(yán)重威脅。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全也就伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展了起來(lái)，并且逐漸得到了人們的重視。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)需要耗費(fèi)大量的人力、物力成本，且傳統(tǒng)的針對(duì)方法效率較低，所以需要引進(jìn)深度學(xué)習(xí)算法來(lái)幫助程序員構(gòu)建新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全體系。

1 深度學(xué)習(xí)算法

深度學(xué)習(xí)算法能夠幫助計(jì)算機(jī)程序員分析更多的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化復(fù)雜重復(fù)的分析過(guò)程。深度學(xué)習(xí)算法在基于深度學(xué)習(xí)算法的網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)建中，將關(guān)注焦點(diǎn)放在具體的問(wèn)題中，通過(guò)算法確定其特征量，最后通過(guò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)，抽取關(guān)鍵信息的方式來(lái)完成數(shù)據(jù)處理。舉個(gè)例子；在僵尸網(wǎng)絡(luò)中，深度學(xué)習(xí)算法需要對(duì)其關(guān)鍵特征建立模型，進(jìn)而才能對(duì)其進(jìn)行全面有效的識(shí)別，然后相關(guān)數(shù)據(jù)就會(huì)被記錄在算法中，特征量越多，算法的識(shí)別概率也就越準(zhǔn)確，而且特征量直接決定了深度算法最終的識(shí)別效率。采取深度算法能夠提升計(jì)算網(wǎng)絡(luò)識(shí)別安全漏洞的效率，能夠提升整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智慧程度，盡量減少人為的干預(yù)，減少計(jì)算機(jī)維護(hù)的成本[1]?，F(xiàn)如今，深度學(xué)習(xí)算法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全系統(tǒng)中，其對(duì)于網(wǎng)頁(yè)漏洞、不良信息的識(shí)別效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人本身審核的效率，這對(duì)龐大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下的安全具有重要意義。而且深度學(xué)習(xí)算法在不同的領(lǐng)域發(fā)揮著不同的作用，其快速識(shí)別信息并且分類的功能簡(jiǎn)化了人們的工作，在此算法的加持下，人們的工作效率、社會(huì)的治理效率得到了較大的提升。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀

在深度學(xué)習(xí)算法出現(xiàn)以前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全保障工作一直面臨巨大的壓力，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全保障工作存在不少漏洞，其主要因素有以下幾種：

首先最常見(jiàn)的是計(jì)算機(jī)病毒，計(jì)算機(jī)病毒有著傳播范圍廣、傳播速度快等特點(diǎn)，一旦計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)感染病毒，病毒就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)入每臺(tái)計(jì)算機(jī)終端，整個(gè)計(jì)算機(jī)都會(huì)受到病毒的影響，部分病毒還會(huì)竊取人們工作的重要信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活。而部分不法分子為了謀求更加巨大的利益還會(huì)提升病毒的毒性，以竊取更多行業(yè)或者是技術(shù)數(shù)據(jù)，嚴(yán)重危害了國(guó)家的信息安全[2]。有些病毒的特征并不是那么的明顯，而且還會(huì)有潛伏期，一般新入職的程序員并不能有效識(shí)別這些病毒，當(dāng)這個(gè)病毒已經(jīng)影響了相當(dāng)大一部分計(jì)算機(jī)的時(shí)候其病毒的性狀才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)造成巨大的影響。

然后就是計(jì)算機(jī)軟件，為了滿足用戶的需求，現(xiàn)如今的計(jì)算機(jī)軟件更新迭代的速度飛快，在設(shè)計(jì)軟件的過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要考慮各種因素的影響，盡量消除不良影響，以提升整個(gè)軟件的使用效能，保證軟件的正常使用。而數(shù)量眾多的軟件有一部分來(lái)源不明，在非正常渠道下載的軟件可能會(huì)被黑客串改過(guò)關(guān)鍵代碼，進(jìn)而在暗中竊取用戶數(shù)據(jù)，所以設(shè)計(jì)人員需要不定期對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)，避免病毒被植入軟件而影響用戶的正常使用，但這個(gè)維護(hù)的過(guò)程是階段性的，黑客很容易找到維護(hù)的空擋進(jìn)行病毒植入，竊取消費(fèi)者關(guān)鍵信息。如果要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控，將耗費(fèi)大量的人力與物力，這也是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)共同的局限性問(wèn)題。

3 基于深度學(xué)習(xí)算法的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的作用在于保護(hù)各種基礎(chǔ)設(shè)施、重要數(shù)據(jù)信息等，使它們免受各種外來(lái)因素的破壞，在建立保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中需要應(yīng)用到各種技術(shù)。

3.1 構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型

許多國(guó)家迫切需要建立網(wǎng)絡(luò)安全體系，以捍衛(wèi)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)主權(quán)，在未來(lái)，網(wǎng)絡(luò)也將成為國(guó)家博弈的重要陣地，在建立網(wǎng)絡(luò)安全體系時(shí)根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建立合適的數(shù)學(xué)模型可以增加深度學(xué)習(xí)算法的識(shí)別能力。拓?fù)淠Ｐ椭饕軌蛲晟朴?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能。而且拓?fù)淠Ｐ捅旧硇枰ㄎ话踩到y(tǒng)的工作模型，并且連接不同的設(shè)備，廣泛收集計(jì)算機(jī)設(shè)備的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控以保障各個(gè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)安全。

3.2 加密技術(shù)

主要的加密技術(shù)為電子標(biāo)簽RFID技術(shù)，這是一種無(wú)線通信技術(shù)，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)加密。當(dāng)前科研人員對(duì)RFID技術(shù)相當(dāng)感興趣，對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究也較為深入，包括基于此技術(shù)研發(fā)的Hsah-Lock協(xié)議，分布式RFID詢問(wèn)—應(yīng)答認(rèn)證協(xié)議、Hash鏈協(xié)議、David的數(shù)字圖書(shū)館RFID協(xié)議、LCAP協(xié)議、隨機(jī)化Hash—Lock協(xié)議和基于雜湊的ID變化協(xié)議等。這些加密技術(shù)在一定程度上保障了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

3.3 認(rèn)證技術(shù)

認(rèn)證技術(shù)是一種識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)σ恍┸浖臋?quán)限申請(qǐng)進(jìn)行有效識(shí)別，精準(zhǔn)識(shí)別以防止不良軟件獲得計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵權(quán)限。在深度學(xué)習(xí)算法的加持下，認(rèn)證技術(shù)會(huì)隨著該技術(shù)模型的認(rèn)證量而提升認(rèn)證的準(zhǔn)確性，通過(guò)認(rèn)證排除潛在的計(jì)算機(jī)本身的安全威脅。認(rèn)證技術(shù)已是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)部分。應(yīng)用最多的認(rèn)證技術(shù)主要代表有X590認(rèn)證、預(yù)認(rèn)證等等。

3.4 入侵保護(hù)機(jī)制

目前我們已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)威脅計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素的排查，但也難免會(huì)有難以識(shí)別的因素，所以有必要建立一種被入侵后的查殺技術(shù)，盡量減少病毒對(duì)計(jì)算機(jī)安全網(wǎng)絡(luò)造成影響。建立入侵保護(hù)機(jī)制，在發(fā)現(xiàn)逃過(guò)檢測(cè)進(jìn)入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的病毒后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠調(diào)度資源對(duì)威脅進(jìn)行精準(zhǔn)查殺。入侵檢測(cè)系統(tǒng)包含網(wǎng)絡(luò)侵入檢測(cè)、主機(jī)系統(tǒng)安全檢測(cè)、軟件安全組件的安全檢測(cè)。防御與攻擊并行，才能構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)體系，構(gòu)建綠色健康的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

在深度學(xué)習(xí)算法的加持下，以上的技術(shù)都能通過(guò)自主學(xué)習(xí)進(jìn)而建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且自主性不斷增強(qiáng)，所能服務(wù)的范圍也將不斷增大，相關(guān)技術(shù)人員+深度學(xué)習(xí)算法能夠更好保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4 基于深度學(xué)習(xí)算法的網(wǎng)絡(luò)安全性分析

4.1 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的安全定義

對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的分析要從幾個(gè)方面進(jìn)行，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝的時(shí)候，最容易遭到病毒的入侵，在這個(gè)階段需要對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的整體性能進(jìn)行全面的分析，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境進(jìn)行整體監(jiān)測(cè)，判斷其在安裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過(guò)程中是否具有抵抗病毒病毒入侵的能力，是否能夠保證計(jì)算機(jī)信息的安全。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全可以歸結(jié)為計(jì)算機(jī)信息的安全，所以我們的目標(biāo)非常明確，就是保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息不被竊取與篡改。因此，如果需要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更加高效的辦公，將一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就需要對(duì)計(jì)算機(jī)本身的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的保護(hù)。如果想要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的保護(hù)就必然要引入基于深度學(xué)習(xí)的智能算法，現(xiàn)如今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度是遠(yuǎn)超人腦的，人本身是不能應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中如此龐大的計(jì)算量的，且傳統(tǒng)的抗病毒算法太過(guò)死板，應(yīng)對(duì)多變復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒難以識(shí)別?；谏疃葘W(xué)習(xí)算法的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算可以基于病毒根本的特征進(jìn)行識(shí)別并查殺，這就是新時(shí)代下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的最優(yōu)解。

4.2 分析計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是保障整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)正常的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每天都在傳遞大量的信息數(shù)據(jù)，信息數(shù)據(jù)也是整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，因此在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析中對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全分析中重要的組成部分。而基于深度學(xué)習(xí)算法的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)在其中的作用就為識(shí)別異常數(shù)據(jù)?；谕?fù)渌惴ǖ臄?shù)據(jù)分析，并且由深度學(xué)習(xí)算法的數(shù)據(jù)支持，能夠在計(jì)算機(jī)外部實(shí)現(xiàn)設(shè)備的相互連接，多設(shè)備連接大大提升了系統(tǒng)的安全性能。如果黑客想要入侵計(jì)算機(jī)，就需要在眾多的設(shè)備中找到合適的入口，找到正確的入口后還需要繼續(xù)破解防火墻等屏障，操作難度非常高，一般的黑客是無(wú)法突破的，即使突破了外圍的防火墻，深度學(xué)習(xí)算法就像計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的白細(xì)胞，能夠精準(zhǔn)識(shí)別并且查殺入侵的病毒，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的全方面的保護(hù)。

4.3 攻擊類型的分析

目前網(wǎng)絡(luò)上的威脅主要是定向攻擊，一些不法人員為了竊取客戶的信息數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身存在的安全隱患對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行攻擊，進(jìn)而竊取計(jì)算機(jī)中的關(guān)鍵信息，而且不法人員有龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做掩護(hù)，通常情況下計(jì)算機(jī)很難識(shí)別。而且這類型的入侵方式多變，經(jīng)過(guò)第一次對(duì)病毒進(jìn)行識(shí)別并優(yōu)化了相應(yīng)的防火系統(tǒng)后，第二次，攻擊者可能又會(huì)變一種方式入侵計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，防不勝防。所以需要基于深度學(xué)習(xí)算法的特征識(shí)別技術(shù)，對(duì)其攻擊目標(biāo)、攻擊特征、攻擊方式等特征進(jìn)行有效分析，并以此對(duì)系統(tǒng)做出自動(dòng)適當(dāng)?shù)男拚?，根?jù)實(shí)際結(jié)果與具體情況，做出相應(yīng)的反應(yīng)，在面對(duì)病毒攻擊的過(guò)程中使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身具備一定的抵抗病毒的自主性。

根據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全進(jìn)行分析，我們可以看到深度學(xué)習(xí)算法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用，其能夠在構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)中體現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的良好發(fā)展，進(jìn)一步深度發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就需要先確認(rèn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的發(fā)展方向，在未來(lái)，各個(gè)終端設(shè)備將會(huì)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接得更加緊密，這需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全人員為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展與需求繼續(xù)開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)安全技術(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在深度學(xué)習(xí)算法加持下的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，半自主化的算法也能為操作人員簡(jiǎn)化很多操作步驟，深度學(xué)習(xí)算法能夠有效提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性能，使其繼續(xù)深入地發(fā)展，因此，基于深度學(xué)習(xí)算法的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)將會(huì)是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)安全的一個(gè)重要發(fā)展方向。

[1]王曉鵬.基于深度學(xué)習(xí)算法的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析建模[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019，162（16）：211-212.

[2]雷聲.基于深度學(xué)習(xí)算法的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析[J].大科技，2020（004）：201.