㈠ 大数据环境下的网络安全分析
大数据环境下的网络安全分析
“大数据”一词常被误解。事实上，使用频率太高反而使它几乎没有什么意义了。大数据确实存储并处理大量的数据集合，但其特性体现远不止于此。
在着手解决大数据问题时，将其看作是一种观念而不是特定的规模或技术非常有益。就其最简单的表现来说，大数据现象由三个大趋势的交集所推动：包含宝贵信息的大量数据、廉价的计算资源、几乎免费的分析工具。
大数据架构和平台算是新事物，而且还在以一种非凡的速度不断发展着。商业和开源的开发团队几乎每月都在发布其平台的新功能。当今的大数据集群将会与将来我们看到的数据集群有极大不同。适应这种新困难的安全工具也将发生变化。在采用大数据的生命周期中，业界仍处于早期阶段，但公司越早开始应对大数据的安全问题，任务就越容易。如果安全成为大数据集群发展过程中的一种重要需求，集群就不容易被黑客破坏。此外，公司也能够避免把不成熟的安全功能放在关键的生产环境中。
如今，有很多特别重视不同数据类型（例如，地理位置数据）的大数据管理系统。这些系统使用多种不同的查询模式、不同的数据存储模式、不同的任务管理和协调、不同的资源管理工具。虽然大数据常被描述为“反关系型”的，但这个概念还无法抓住大数据的本质。为了避免性能问题，大数据确实抛弃了许多关系型数据库的核心功能，却也没犯什么错误：有些大数据环境提供关系型结构、业务连续性和结构化查询处理。
由于传统的定义无法抓住大数据的本质，我们不妨根据组成大数据环境的关键要素思考一下大数据。这些关键要素使用了许多分布式的数据存储和管理节点。这些要素存储多个数据副本，在多个节点之间将数据变成“碎片”。这意味着在单一节点发生故障时，数据查询将会转向处理资源可用的数据。正是这种能够彼此协作的分布式数据节点集群，可以解决数据管理和数据查询问题，才使得大数据如此不同。
节点的松散联系带来了许多性能优势，但也带来了独特的安全挑战。大数据数据库并不使用集中化的“围墙花园”模式（与“完全开放”的互联网相对而言，它指的是一个控制用户对网页内容或相关服务进行访问的环境），内部的数据库并不隐藏自己而使其它应用程序无法访问。在这儿没有“内部的”概念，而大数据并不依赖数据访问的集中点。大数据将其架构暴露给使用它的应用程序，而客户端在操作过程中与许多不同的节点进行通信。
规模、实时性和分布式处理：大数据的本质特征（使大数据解决超过以前数据管理系统的数据管理和处理需求，例如，在容量、实时性、分布式架构和并行处理等方面）使得保障这些系统的安全更为困难。大数据集群具有开放性和自我组织性，并可以使用户与多个数据节点同时通信。验证哪些数据节点和哪些客户应当访问信息是很困难的。别忘了，大数据的本质属性意味着新节点自动连接到集群中，共享数据和查询结果，解决客户任务。
嵌入式安全：在涉及大数据的疯狂竞赛中，大部分的开发资源都用于改善大数据的可升级、易用性和分析功能上。只有很少的功能用于增加安全功能。但是，你希望得到嵌入到大数据平台中的安全功能。你希望开发人员在设计和部署阶段能够支持所需要的功能。你希望安全功能就像大数据集群一样可升级、高性能、自组织。问题是，开源系统或多数商业系统一般都不包括安全产品。而且许多安全产品无法嵌入到Hadoop或其它的非关系型数据库中。多数系统提供最少的安全功能，但不足以包括所有的常见威胁。在很大程度上，你需要自己构建安全策略。
应用程序：面向大数据集群的大多数应用都是Web应用。它们利用基于Web的技术和无状态的基于REST的API。虽然全面讨论大数据安全的这个问题超出了本文的范围，但基于Web的应用程序和API给这些大数据集群带来了一种最重大的威胁。在遭受攻击或破坏后，它们可以提供对大数据集群中所存储数据的无限制访问。应用程序安全、用户访问管理及授权控制非常重要，与重点保障大数据集群安全的安全措施一样都不可或缺。
数据安全：存储在大数据集群中的数据基本上都保存在文件中。每一个客户端应用都可以维持其自己的包含数据的设计，但这种数据是存储在大量节点上的。存储在集群中的数据易于遭受正常文件容易感染的所有威胁，因而需要对这些文件进行保护，避免遭受非法的查看和复制。
㈡ 如何构建工业互联网安全体系
2018年中国工业互联网行业分析：万亿级市场规模，五大建议构建安全保障体系
工业互联网安全问题日益凸现
工业互联网无疑是这个寒冬中最热的产业经济话题。“BAT们”视之为“互联网的下半场”，正在竞相“+工业”“+制造业”而工业企业、制造业企业们也在积极“+互联网”，希望借助互联网的科技力量，为工业、制造业的发展配备上全新引擎，从而打造“新工业”。
不难看出，工业互联网正面临着一个重要的高速发展期，预计至2020年将达万亿元规模。但与此同时，工业互联网所面临的安全问题日益凸现。在设备、控制、网络、平台、数据等工业互联网主要环节，仍然存在传统的安全防护技术不能适应当前的网络安全新形势、安全人才不足等诸多问题。
工业互联网万亿级市场模引发安全隐患
据前瞻产业研究院发布的《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2017年中国工业互联网直接产业规模约为5700亿元，预计2017年到2019年，产业规模将以18%的年均增速高速增长，到2020年将达到万亿元规模。随着国家出台相关工业互联网利好政策，中国工业互联网行业发展增速加快，截止到2018年3月，中国工业互联网平台数量超250家。世界各国正加速布局工业互联网，围绕工业互联网发展的国际竞争日趋激烈。
预计2020年我国工业互联网产业规模将达到万亿元
数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理
一方面，加快工业互联网发展是制造业转型升级的必然要求;另一方面，工业互联网是构筑现代化经济体系的必然趋势。
工业互联网是深化“互联网+先进制造业”的重要基石，也是发展数字经济的新动力。发展工业互联网，实现互联网与制造业深度融合，将催生更多新业态、新产业、新模式，创造更多新兴经济增长点。
伴随着工业互联网的发展，越来越多的工业控制系统及设备与互联网连接，网络空间边界和功能极大扩展，以及开放、互联、跨域的制造环境，使得工业互联网安全问题日益凸显：
1、网络攻击威胁向工业互联网领域渗透。近年来，工业控制系统漏洞呈快速增长趋势，相关数据显示，2017年新增信息安全漏洞4798个，其中工控系统新增漏洞数351个，相比2016年同期，新增数量几乎翻番，漏洞数量之大，使整个工业系统的生产网络面临巨大安全威胁。
2、新技术的运用带来新的安全威胁。大数据、云计算、人工智能、移动互联网等新一代信息技术本身存在一定的安全问题，导致工业互联网安全风险多样化。
3、工业互联网安全保障能力薄弱。目前，传统的安全保障技术不足以解决工业互联网的安全问题，同时，针对工业互联网的安全防护资金投入较少，相应安全管理制度缺乏，责任体系不明确等，难以为工业互联网安全提供有力支撑。
如何构建工业互联网安全体系?
那么，如何铸造工业互联网的安全基石，加快构建可信的工业互联网安全保障体系呢?
1、突破关键核心技术。要紧跟工业互联网最新发展趋势，努力引领前沿技术和颠覆性技术发展。
2、推动工业互联网安全技术标准落地实施。全面推广技术合规性检测，促进工业互联网产业良性发展。
3、完善监管和评测体系。
4、切实推进工业互联网安全技术发展。加强全生命周期安全管理，构建覆盖系统建设各环节的安全防护体系。
5、联合行业力量打造工业互联网安全生态。
在工业互联网的安全防护能力建议：
1、顶层设计：出台系列文件，形成顶层设计;
2、标准引导：构建工业互联网安全标准体系框架，推进重点领域安全标准的研制;
3、技术保障：夯实基础，强化技术实力;
4、系统布局：依托联盟，打造产业促进平台;
5、产业应用：加强产业推进，推广安全最佳实践。
近年来，中国也陆续出台了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》、《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》等文件，明确提出工业互联网安全工作内容，从制度建立、标准研制、安全防护、数据保护、手段建设、安全产业发展、人员培养等方面，要求建立涵盖设备安全、控制安全、网络安全、平台安全、数据安全的工业互联网多层次安全保障体系。
在国家政策以及业界的一致努力下，相信我国工业互联网在取得快速发展的同时在安全层面的保障也会更上一层楼。
㈢ 什么是网络安全架构
网络架构（Network Architecture）是为设计、构建和管理一个通信网络提供一个构架和技术基础的蓝图。网络构架定义了数据网络通信系统的每个方面，包括但不限于用户使用的接口类型、使用的网络协议和可能使用的网络布线的类型。网络架构典型地有一个分层结构。分层是一种现代的网络设计原理，它将通信任务划分成很多更小的部分，每个部分完成一个特定的子任务和用小数量良好定义的方式与其它部分相结合。
㈣ 计算机网络的安全框架包括哪几方面
计算机网络安全是总的框架，应该包括：物理线路与设备体系架构；信息体系架构；防护体系架构；数据备份体系架构；容灾体系架构；法律、法规体系架构等方面。
计算机网络安全体系结构是由硬件网络、通信软件以及操作系统构成的，对于一个系统而言，首先要以硬件电路等物理设备为载体，然后才能运 行载体上的功能程序。通过使用路由器、集线器、交换机、网线等网络设备，用户可以搭建自己所需要的通信网络。
(4)网络安全生产框架分析扩展阅读：
防护措施可以作为一种通信协议保护，广泛采 用WPA2加密协议实现协议加密，用户只有通过使用密匙才能对路由器进行访问，通常可以将驱动程序看作为操作系统的一部分，经过注册表注册后，相应的网络通信驱动接口才能被通信应用程序所调用。
网络安全通常是指网络系统中的硬件、软件要受到保护，不能被更改、泄露和破坏，能够使整个网络得到可持续的稳定运行，信息能够完整的传送，并得到很好的保密。因此计算机网络安全设计到网络硬件、通信协议、加密技术等领域。
㈤ 网络信息安全的模型框架
通信双方在网络上传输信息，需要先在发收之间建立一条逻辑通道。这就要先确定从发送端到接收端的路由，再选择该路由上使用的通信协议，如TCP/IP。
为了在开放式的网络环境中安全地传输信息，需要对信息提供安全机制和安全服务。信息的安全传输包括两个基本部分：一是对发送的信息进行安全转换，如信息加密以便达到信息的保密性，附加一些特征码以便进行发送者身份验证等；二是发送双方共享的某些秘密信息，如加密密钥，除了对可信任的第三方外，对其他用户是保密的。
为了使信息安全传输，通常需要一个可信任的第三方，其作用是负责向通信双方分发秘密信息，以及在双方发生争议时进行仲裁。
一个安全的网络通信必须考虑以下内容：
·实现与安全相关的信息转换的规则或算法
·用于信息转换算法的密码信息（如密钥）
·秘密信息的分发和共享
·使用信息转换算法和秘密信息获取安全服务所需的协议 网络信息安全可看成是多个安全单元的集合。其中，每个单元都是一个整体，包含了多个特性。一般，人们从三个主要特性——安全特性、安全层次和系统单元去理解网络信息安全。
1）安全特性
安全特性指的是该安全单元可解决什么安全威胁。信息安全特性包括保密性、完整性、可用性和认证安全性。
保密性安全主要是指保护信息在存储和传输过程中不被未授权的实体识别。比如，网上传输的信用卡账号和密码不被识破。
完整性安全是指信息在存储和传输过程中不被为授权的实体插入、删除、篡改和重发等，信息的内容不被改变。比如，用户发给别人的电子邮件，保证到接收端的内容没有改变。
可用性安全是指不能由于系统受到攻击而使用户无法正常去访问他本来有权正常访问的资源。比如，保护邮件服务器安全不因其遭到DOS攻击而无法正常工作，是用户能正常收发电子邮件。
认证安全性就是通过某些验证措施和技术，防止无权访问某些资源的实体通过某种特殊手段进入网络而进行访问。
2）系统单元
系统单元是指该安全单元解决什么系统环境的安全问题。对于现代网络，系统单元涉及以下五个不同环境。
·物理单元：物理单元是指硬件设备、网络设备等，包含该特性的安全单元解决物理环境安全问题。
·网络单元：网络单元是指网络传输，包含该特性的安全单元解决网络协议造成的网络传输安全问题。
·系统单元：系统单元是指操作系统，包含该特性的安全单元解决端系统或中间系统的操作系统包含的安全问题。一般是指数据和资源在存储时的安全问题。
·应用单元：应用单元是指应用程序，包含该特性的安全单元解决应用程序所包含的安全问题。
·管理单元：管理单元是指网络安全管理环境，网络管理系统对网络资源进行安全管理。 网络信息安全往往是根据系统及计算机方面做安全部署，很容易遗忘人才是这个网络信息安全中的脆弱点，而社会工程学攻击则是这种脆弱点的击破方法。社会工程学是一种利用人性脆弱点、贪婪等等的心理表现进行攻击，是防不胜防的。国内外都有在对此种攻击进行探讨，比较出名的如《黑客社会工程学攻击2》等。
㈥ 简要概述网络安全保障体系的总体框架
网络安全保障体系的总体框架
1．网络安全整体保障体系
计算机网络安全的整体保障作用，主要体现在整个系统生命周期对风险进行整体的管理、应对和控制。网络安全整体保障体系如图1所示。
图4 网络安全保障体系框架结构
【拓展阅读】：风险管理是指在对风险的可能性和不确定性等因素进行收集、分析、评估、预测的基础上，制定的识别、衡量、积极应对、有效处置风险及妥善处理风险等一整套系统而科学的管理方法，以避免和减少风险损失。网络安全管理的本质是对信息安全风险的动态有效管理和控制。风险管理是企业运营管理的核心，风险分为信用风险、市场风险和操作风险，其中包括信息安全风险。
实际上，在网络信息安全保障体系框架中，充分体现了风险管理的理念。网络安全保障体系架构包括五个部分：
(1)网络安全策略。以风险管理为核心理念，从长远发展规划和战略角度通盘考虑网络建设安全。此项处于整个体系架构的上层，起到总体的战略性和方向性指导的作用。
(2)网络安全政策和标准。网络安全政策和标准是对网络安全策略的逐层细化和落实，包括管理、运作和技术三个不同层面，在每一层面都有相应的安全政策和标准，通过落实标准政策规范管理、运作和技术，以保证其统一性和规范性。当三者发生变化时，相应的安全政策和标准也需要调整相互适应，反之，安全政策和标准也会影响管理、运作和技术。
(3)网络安全运作。网络安全运作基于风险管理理念的日常运作模式及其概念性流程（风险评估、安全控制规划和实施、安全监控及响应恢复）。是网络安全保障体系的核心，贯穿网络安全始终；也是网络安全管理机制和技术机制在日常运作中的实现，涉及运作流程和运作管理。
(4)网络安全管理。网络安全管理是体系框架的上层基础，对网络安全运作至关重要，从人员、意识、职责等方面保证网络安全运作的顺利进行。网络安全通过运作体系实现，而网络安全管理体系是从人员组织的角度保证正常运作，网络安全技术体系是从技术角度保证运作。
(5)网络安全技术。网络安全运作需要的网络安全基础服务和基础设施的及时支持。先进完善的网络安全技术可以极大提高网络安全运作的有效性，从而达到网络安全保障体系的目标，实现整个生命周期（预防、保护、检测、响应与恢复）的风险防范和控制。
引自高等教育出版社网络安全技术与实践贾铁军主编2014.9