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② 网络安全与大数据技术应用探讨论文
网络安全与大数据技术应用探讨论文
摘要： 随着互联网技术的高速发展与普及，现如今互联网技术已经广泛应用于人们工作与生活之中，这给人们带来了前所未有的便利，但与此同时各种网络安全问题也随之显现。基于此，本文主要介绍了大数据技术在网络安全领域中的具体应用，希望在网络系统安全方面进行研究的同时，能够为互联网事业的持续发展提供可行的理论参考。
关键词： 网络安全；大数据技术；应用分析
前言
随着近年来互联网技术的不断深入，网络安全事故也随之频频发生。出于对网络信息安全的重视，我国于2014年成立了国家安全委员会，正式将网络安全提升为国家战略部署，这同时也表示我国网络信息安全角势不容乐观，网络攻击事件处于高发状态。木马僵尸病毒、恶意勒索软件、分布式拒绝服务攻击、窃取用户敏感信息等各类网络攻击事件的数量都处于世界前列。时有发生的移动恶意程序、APT、DDOS、木马病毒等网络攻击不仅会严重阻碍网络带宽、降低网络速度、并且对电信运营商的企业声誉也会产生一定影响。根据大量数据表明，仅仅依靠传统的网络防范措施已经无法应对新一代的网络威胁，而通过精确的检测分析从而在早期预警，已经成为现阶段网络安全能力的关键所在。
1网络安全问题分析
网络安全问题不仅涉及公民隐私与信息安全，更关乎国事安全，例如雅虎的信息泄露，导致至少五亿条用户信息被窃；美国棱镜门与希拉里邮件门等等事件都使得网络安全问题进一步升级、扩大。随着互联网构架日益复杂，网络安全分析的数据量也在与日俱增，在由TB级向PB级迈进的过程，不仅数据来源丰富、内容更加细化，数据分析所需维度也更为广泛。伴随着现阶段网络性能的增长，数据源发送速率更快，对安全信息采集的速度要求也就越高，版本更新延时等导致的Odav等漏洞日渐增多，网络攻击的影响范围也就进一步扩大；例如APT此类有组织、有目标且长期潜伏渗透的多阶段组合式攻击更加难以防范，唯有分析更多种类的安全信息并融合多种手段进行检测抵御。在传统技术架构中，大多使用结构化数据库来进行数据存储，但由于数据存储的成本过高，系统往往会将原始数据进行标准化处理后再进行存储，如此易导致数据的丢失与失真以及历史数据难以保存而造成的追踪溯源困难；同时对于嘈杂的大型、非结构化数据集的执行分析以及复杂查询效率很低，导致数据的实时性及准确性难以保证，安全运营效率不高，因此传统网络安全技术已经难以满足现阶段网络安全分析的新要求。大数据技术这一概念最初由维克托.迈尔.舍恩伯格与肯尼斯.库克耶在2008年出版的《大数据时代》一书中提出的，大数据是指不采用随机分析法，而是对所有的数据进行综合分析处理。大数据技术作为现阶段信息架构发展的趋势之首，其独有的高速、多样、种类繁多以及价值密度低等特点，近年来被广泛应用于互联网的多个领域中。大数据的战略意义在于能够掌握庞大的数据信息，使海量的原始安全信息的存储与分析得以实现、分布式数据库相比传统数据库的存储成本得以降低，并且数据易于在低廉硬件上的水平扩展，极大地降低了安全投入成本；并且伴随着数据挖掘能力的大幅提高，安全信息的采集与检测响应速度更加快捷，异构及海量数据存储的支持打造了多维度、多阶段关联分析的基础，提升了分析的深度与广度。对于网络安全防御而言，通过对不同来源的数据进行综合管理、处理、分析、优化，可实现在海量数据中极速锁定目标数据，并将分析结果实时反馈，对于现阶段网络安全防御而言至关重要。
2大数据在网络安全中的应用
将大数据运用到网络安全分析中，不仅能够实现数据的优化与处理，还能够对日志与访问行为进行综合处理，从而提高事件处理效率。大数据技术在网络安全分析的效果可从以下几点具体分析：
2.1数据采集效率
大数据技术可对数据进行分布式地采集，能够实现数百兆/秒的采集速度，使得数据采集速率得到了极大的提高，这也为后续的关联分析奠定了基础。
2.2数据的存储
在网络安全分析系统中，原始数据的存储是至关重要的，大数据技术能够针对不同数据类型进行不同的数据采集，还能够主动利用不同的方式来提高数据查询的效率，比如在对日志信息进行查询时适合采用列式的存储方式，而对于分析与处理标准化的数据，则适合采用分布式的模式进行预处理，在数据处理后可将结果存放在列式存储中；或者也可以在系统中建立起MapRece的查询模块，在进行查询的时候可直接将指令放在指定的节点，完成处理后再对各个节点进行整理，如此能够确保查询的速度与反应速度。
2.3实时数据的分析与后续数据的处理
在对实时数据的分析中，可以采用关联分析算法或CEP技术进行分析，如此能够实现对数据的采集、分析、处理的综合过程，实现了更高速度以及更高效率的处理；而对于统计结果以及数据的处理，由于这种处理对时效性要求不高，因此可以采用各种数据处理技术或是利用离线处理的方式，从而能够更好地完成系统风险、攻击方面的分析。
2.4关于复杂数据的分析
在针对不同来源、不同类型的复杂数据进行分析时，大数据技术都能够更好的完成数据的分析与查询，并且能够有效完成复杂数据与安全隐患、恶意攻击等方面的处理，当网络系统中出现了恶意破坏、攻击行为，可采用大数据技术从流量、DNS的角度出发，通过多方面的数据信息分析实现全方位的防范、抵御。
3基于大数据技术构建网络系统安全分析
在网络安全系统中引入大数据技术，主要涉及以下三个模块：
3.1数据源模块
网络安全系统中的`数据及数据源会随着互联网技术的进步而倍增技术能够通过分布式采集器的形式，对系统中的软硬件进行信息采集，除了防火墙、检测系统等软件，对设备硬件的要求也在提高，比如对服务器、存储器的检查与维护工作。
3.2数据采集模块
大数据技术可将数据进行对立分析，从而构建起分布式的数据基础，能够做到原始数据从出现到删除都做出一定说明，真正实现数据的访问、追溯功能，尤其是对数据量与日俱增的今天而言，分布式数据存储能够更好地实现提高数据库的稳定性。
3.3数据分析模块
对网络安全系统的运营来说，用户的业务系统就是安全的最终保障对象，大数据分析能够在用户数据产生之初，及时进行分析、反馈，从而能够让网络用户得到更加私人化的服务体验。而对于用户而言，得其所想也会对网络系统以及大数据技术更加的信任，对于个人的安全隐私信息在系统上存储的疑虑也会大幅降低。当前网络与信息安全领域正在面临着全新的挑战，企业、组织、个人用户每天都会产生大量的安全数据，现有的安全分析技术已经难以满足高效率、精确化的安全分析所需。而大数据技术灵活、海量、快速、低成本、高容量等特有的网络安全分析能力，已经成为现阶段业界趋势所向。而对互联网企业来说，实现对数据的深度“加工处理”，则是实现数据增值的关键所在，对商业运营而言是至关重要的。
4结语
在当下时代，信息数据已经渗透到各个行业及业务领域中，成为重要的社会生产因素。正因如此，互联网数据产生的数量也在与日倍增中，这给网络安全分析工作带来了一定难度与压力，而大数据技术则能够很好的完善这一问题。在网络系统中应用大数据技术不仅能够满足人们对数据处理时所要求的高效性与精准性，并且能够在此基础上构建一套相对完善的防范预警系统，这对维护网络系统的安全起着非常关键的作用，相信大数据技术日后能够得到更加广泛的应用。
参考文献：
[1]鲁宛生.浅谈网络安全分析中大数据技术的应用[J].数码世界，2017.
[2]王帅,汪来富,金华敏等.网络安全分析中的大数据技术应用[J].电信科学，2015.
[3]孙玉.浅谈网络安全分析中的大数据技术应用[J].网络安全技术与应用，2017.
;③ CTF各个方向的具体内容是什么
如下：
Reverse
题目涉及到软件逆向、破解技术等，要求有较强的反汇编、反编译功底。主要考查参赛选手的逆向分析能力。
所需知识：汇编语言、加密与解密、常见反编译工具
Pwn
Pwn 在黑客俚语中代表着攻破，获取权限，在 CTF 比赛中它代表着溢出类的题目，其中常见类型溢出漏洞有整数溢出、栈溢出、堆溢出等。主要考查参赛选手对漏洞的利用能力。
所需知识：C，OD+IDA，数据结构，操作系统
Web
Web 是 CTF 的主要题型，题目涉及到许多常见的 Web 漏洞，如 XSS、文件包含、代码执行、上传漏洞、SQL 注入等。也有一些简单的关于网络基础知识的考察，如返回包、TCP/IP、数据包内容和构造。可以说题目环境比较接近真实环境。
所需知识：PHP、Python、TCP/IP、SQL
Crypto
题目考察各种加解密技术，包括古典加密技术、现代加密技术甚至出题者自创加密技术，以及一些常见编码解码，主要考查参赛选手密码学相关知识点。通常也会和其他题目相结合。
所需知识：矩阵、数论、密码学
Misc
Misc 即安全杂项，题目涉及隐写术、流量分析、电子取证、人肉搜索、数据分析、大数据统计等，覆盖面比较广，主要考查参赛选手的各种基础综合知识。
所需知识：常见隐写术工具、Wireshark 等流量审查工具、编码知识
Mobile
主要分为 Android 和 iOS 两个平台，以 Android 逆向为主，破解 APK 并提交正确答案。
所需知识：Java，Android 开发，常见工具
CTF（Capture The Flag）中文一般译作夺旗赛，在网络安全领域中指的是网络安全技术人员之间进行技术竞技的一种比赛形式。CTF起源于1996年DEFCON全球黑客大会，以代替之前黑客们通过互相发起真实攻击进行技术比拼的方式。
发展至今，已经成为全球范围网络安全圈流行的竞赛形式，2013年全球举办了超过五十场国际性CTF赛事。而DEFCON作为CTF赛制的发源地，DEFCON CTF也成为了目前全球最高技术水平和影响力的CTF竞赛，类似于CTF赛场中的“世界杯”。
CTF 为团队赛，通常以三人为限，要想在比赛中取得胜利，就要求团队中每个人在各种类别的题目中至少精通一类，三人优势互补，取得团队的胜利。同时，准备和参与 CTF 比赛是一种有效将计算机科学的离散面、聚焦于计算机安全领域的方法。
赛事介绍
CTF是一种流行的信息安全竞赛形式，其英文名可直译为“夺得Flag”，也可意译为“夺旗赛”。
其大致流程是，参赛团队之间通过进行攻防对抗、程序分析等形式，率先从主办方给出的比赛环境中得到一串具有一定格式的字符串或其他内容，并将其提交给主办方，从而夺得分数。为了方便称呼，我们把这样的内容称之为“Flag”。
CTF竞赛模式具体分为以下三类：
解题模式（Jeopardy）
在解题模式CTF赛制中，参赛队伍可以通过互联网或者现场网络参与，这种模式的CTF竞赛与ACM编程竞赛、信息学奥赛比较类似，以解决网络安全技术挑战题目的分值和时间来排名，通常用于在线选拔赛。题目主要包含逆向、漏洞挖掘与利用、Web渗透、密码、取证、隐写、安全编程等类别。
攻防模式（Attack-Defense）
在攻防模式CTF赛制中，参赛队伍在网络空间互相进行攻击和防守，挖掘网络服务漏洞并攻击对手服务来得分，修补自身服务漏洞进行防御来避免丢分。
攻防模式CTF赛制可以实时通过得分反映出比赛情况，最终也以得分直接分出胜负，是一种竞争激烈，具有很强观赏性和高度透明性的网络安全赛制。在这种赛制中，不仅仅是比参赛队员的智力和技术，也比体力（因为比赛一般都会持续48小时及以上），同时也比团队之间的分工配合与合作。
混合模式（Mix）
结合了解题模式与攻防模式的CTF赛制，比如参赛队伍通过解题可以获取一些初始分数，然后通过攻防对抗进行得分增减的零和游戏，最终以得分高低分出胜负。采用混合模式CTF赛制的典型代表如iCTF国际CTF竞赛。
④ 网络安全知识竞赛测试题2017(3)
47. (中等)王同学喜欢在不同的购物和社交网站进行登录和注册，但他习惯于在不同的网站使用相同的用户名和密码进行注册登录，某天，他突然发现，自己在微博和很多网站的账号同时都不能登录了，这些网站使用了同样的用户名和密码，请问，王同学可能遭遇了以下哪类行为攻击：( )。
A、 拖库
B、 撞库
C、 建库
D、 洗库
48. (容易)在连接互联网的计算机上( )处理、存储涉及国家秘密和企业秘密信息。
A、 可以
B、 严禁
C、 不确定
D、 只要网络环境是安全的，就可以
49. (容易)重要数据要及时进行( )，以防出现意外情况导致数据丢失。
A、 杀毒
B、 加密
C、 备份
D、 格式化
50. (容易)下面哪个口令的安全性最高( )
A、 integrity1234567890
B、 !@7es6RFE,,,d195ds@@SDa
C、 passW@odassW@odassW@od
D、 ichunqiuadmin123456
51. (容易)主要用于通信加密机制的协议是( )
A、 HTTP
B、 FTP
C、 TELNET
D、 SSL
52. (容易)在网络访问过程中，为了防御网络监听，最常用的方法是 ( )
A、 采用物理传输(非网络)
B、 对信息传输进行加密
C、 进行网络伪装
D、 进行网络压制
53. (中等)属于操作系统自身的安全漏洞的是：( )。
A、 操作系统自身存在的“后门”
B、 QQ木马病毒
C、 管理员账户设置弱口令
D、 电脑中防火墙未作任何访问限制
54. (中等)Windows 操作系统提供的完成注册表操作的工具是：()。
A、 syskey
B、 msconfig
C、 ipconfig
D、 regedit
55. (中等)使用不同的密钥进地加解密，这样的加密算法叫( )。
A、 对称式加密算法
B、 非对称式加密算法
C、 MD5
D、 HASH算法
56. (容易)有一类木马程序，它们主要记录用户在操作计算机时敲击键盘的按键情况，并通过邮件发送到控制者的邮箱。这类木马程序属于：( )。
A、 破坏型
B、 密码发送型
C、 远程访问型
D、 键盘记录型
57. (容易)关于暴力破解密码，以下表述正确的是?( )
A、 就是使用计算机不断尝试密码的所有排列组合，直到找出正确的密码
B、 指通过木马等侵入用户系统，然后盗取用户密码
C、 指入侵者通过电子邮件哄骗等方法，使得被攻击者提供密码
D、 通过暴力威胁，让用户主动透露密码
58. (中等)关于黑客的主要攻击手段，以下描述不正确的是?( )
A、 包括社会工程学攻击
B、 包括暴力破解攻击
C、 直接渗透攻击
D、 不盗窃系统资料
59. (中等)假设使用一种加密算法，它的加密方法很简单：将每一个字母加5，即a加密成f。这种算法的密钥就是5，那么它属于()
A、 对称加密技术
B、 分组密码技术
C、 公钥加密技术
D、 单向函数密码技术
60. (容易)在使用网络和计算机时，我们最常用的认证方式是：
A、 用户名/口令认证
B、 指纹认证
C、 CA认证
D、 动态口令认证
61. (中等)许多黑客都利用系统和软件中的漏洞进行攻击，对此，以下最有效的解决方案是什么?( )
A、 安装防火墙
B、 安装入侵检测系统
C、 给系统和软件更新安装最新的补丁
D、 安装防病毒软件
62. (中等)邮件炸弹攻击主要是( )
A、 破坏被攻击者邮件服务器
B、 恶意利用垃圾数据塞满被攻击者邮箱
C、 破坏被攻击者邮件客户端
D、 猜解受害者的邮箱口令
63. (容易)网络扫描工具( )
A、 只能作为攻击工具
B、 只能作为防范工具
C、 既可作为攻击工具也可以作为防范工具
D、 不能用于网络攻击
64. (中等)操作系统中____文件系统支持加密功能( )
A、 NTFS
B、 FAT32
C、 FAT
D、 EFS
65. (容易)某网站的用户登录需要输入4位数字的验证码，假设该网站不设置对验证码输入错误次数的限制，如果对验证短信进行暴力破解，最多尝试多少次就可以完成破解?
A、 1000次
B、 10000次
C、 1000000次
D、 20000次
66. (容易)一般来说，个人计算机中的防病毒软件无法防御以下哪类威胁?
A、 Word病毒
B、 DDoS攻击
C、 电子邮件病毒
D、 木马
67. (中等)IPv6是由互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)设计的下一代IP协议，IPv6采用的地址长度是：_________
A、 256位
B、 128位
C、 64位
D、 512位
68. (容易)近年来，电子邮件用户和公司面临的安全性风险日益严重，以下不属于电子邮件安全威胁的是：_________
A、 SMTP的安全漏洞
B、 电子邮件群发
C、 邮件炸弹
D、 垃圾邮件
69. (中等)宏病毒是一种寄存在文档或模板宏中的计算机病毒，以下那种类型的文件不会被宏病毒感染：_________
A、 doc
B、 xls
C、 exe
D、 ppt
70. (中等)《保守国家秘密法》中规定，机密级国家秘密保密期限一般不超过_________年：
A、 五十年
B、 二十年
C、 十年
D、 三十年
71. (中等)释放计算机当前获得的IP地址，使用的命令是：_________
A、 ipconfig
B、 ipconfig /all
C、 ipconfig /renew
D、 ipconfig /release
72. (中等)以下关于Windows服务描述说法错误的是：_________
A、 Windows服务通常是以管理员身份运行
B、 可以作为独立的进程运行或通过DLL的形式依附在svchost进程
C、 为提升系统的安全性，管理员应尽量关闭不需要的系统服务
D、 Windows服务需要用户交互登录才能运行
73. (中等) 以下关于风险，说法错误的是：_________
A、 风险是客观存在的
B、 任何措施都无法完全清除风险
C、 可以采取适当措施，彻底清除风险
D、 风险是指一种可能性
74. (中等)如果希望通过防火墙禁止QQ工具联网，应该修改Windows防火墙以下哪项设置：_________
A、 入站规则
B、 出站规则
C、 连接安全规则
D、 监视
75. (中等)Windows server来宾用户登录主机时，用户名为：_________
A、 anonymous
B、 admin
C、 root
D、 guest
76. (容易)DHCP可以用来为每台设备自动分配_________
A、 IP地址
B、 MAC地址
C、 URL
D、 服务器名称
77. (中等)网页病毒(又称网页恶意代码)是利用网页来进行破坏的病毒，它是使用一些SCRIPT语言编写的恶意代码。攻击者通常利用什么植入网页病毒：_________
A、 拒绝服务攻击
B、 口令攻击
C、 平台漏洞
D、 U盘工具
78. (中等)可以被数据完整性机制防止的攻击方式是______
A、 假冒源地址或用户的地址欺骗攻击;
B、 抵赖做过信息的递交行为;
C、 数据中途被攻击者探听获取;
D、 数据在途中被攻击者篡改或破坏
79. (中等)“进不来” “拿不走” “看不懂” “改不了” “走不脱”是网络信息安全建设的目的。其中，“看不懂”是指下面那种安全服务：
A、 数据加密
B、 身份认证
C、 数据完整性
D、 访问控制
80. (困难)DES算法密钥是 64 位，因为其中一些位是用作校验的，密钥的实际有效位是________位。
A、 60
B、 56
C、 54
D、 48
81. (容易)下面哪一是基于一个大的整数很难分解成两个素数因数?
A、 ECC
B、 RSA
C、 DES
D、 Diffie-Hellman
二、多选题
82.(中等 ) 为了防治垃圾邮件，常用的方法有：( )。
A、 避免随意泄露邮件地址。
B、 定期对邮件进行备份。
C、 借助反垃圾邮件的专门软件。
D、 使用邮件管理、过滤功能。
83.(容易)不要打开来历不明的网页、电子邮件链接或附件是因为______。
A、 互联网上充斥着各种钓鱼网站、病毒、木马程序
B、 不明来历的网页、电子邮件链接、附件中，很可能隐藏着大量的病毒、木马
C、 可能含有的病毒、木马会自动进入电脑并隐藏在电脑中，会造成文件丢失损坏
D、 可能含有的病毒、木马会自动进入电脑并隐藏在电脑中，会导致系统瘫痪