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人工智能和大数据技术在计算机网络安全防御中的运用

2024-09-27 15 上传者：管理员

摘要：大数据时代背景下，计算机网络安全防御系统也要同步更新和完善，以应对日益复杂的网络安全挑战。主要对计算机网络系统安全维护的含义、计算机网络安全防御系统规划和设计进行分析，同时研究大数据与人工智能技术在计算机网络安全防御系统中的应用状况，并提出相应的技术方案，以期为相关人员提供参考。

关键词：
人工智能技术
大数据
网络安全挑战
网络安全防御系统
计算机
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21世纪以来，计算机网络技术飞速发展，其适用性和应用价值进一步提高，大幅扩展了人们的信息获取渠道，多元的信息内容和丰富的文化生态满足了人们多样的精神文化需求[1]。但在计算机网络技术不断推广和应用的过程中，也存在网络安全问题，尽管计算机网络技术发展速度极为迅猛，但网络监测技术以及安全访问技术却无法同步进步，并不能真正做到全面抵御各类不法分子的入侵。因此，为了提升计算机网络安全防御系统的能力，相关从业人员要运用当前最为先进的人工智能、大数据等技术对其进行强化，在先进技术的支持下赋予计算机网络系统深度学习和自我更新能力，以不断完善计算机网络安全防御系统的安全防护能力。

1、计算机网络系统安全维护的含义

计算机网络系统具有较强的开放性，不同人群都可进入计算机网络中获取所需信息，这导致计算机网络存在巨大的安全风险，计算机网络安全受到了人们的广泛关注[2]。针对这一问题，相关工作人员必须采用科学合理的技术和安全管理措施，维护广大用户数据信息的安全性。针对计算机网络开展安全防护工作主要包括保障数据信息安全和物理系统安全两个部分。其中，数据信息安全保护工作主要是保障数据信息传输、下载和存储过程中的安全，物理安全保障则是要维护计算机网络系统运行的安全稳定性以及保障设备软件的安全防御能力。工作人员在建设计算机网络安全防御系统的过程中，要求安全防御系统具备监测能力，一旦发现非法入侵行为，系统要立刻做出合理应对，避免出现风险。同时，计算机网络安全防御系统还要具备智能化分析能力，不仅能够对计算机网络系统中的各类信息接收以及操作行为进行分析，以准确判断各类问题，快速反应并处理，还能对具体的入侵行为进行跟踪和处理[3]。计算机网络安全防御系统还要不断维护和更新，确保系统能够持续不间断地对非法攻击和病毒入侵进行防范和应对，还能为管理人员提供决策依据。

2、计算机网络现状

2.1 非法网络攻击行为愈发多样化

随着互联网快速发展，各种不同类型的移动终端设备都可与网络相互连接，人们可通过移动终端获取所需的数据信息，通过终端漏洞进行非法网络攻击的事件日益增多，这让网络安全防御工作的复杂性和技术难度大幅提升。同时，网络架构和运行模式发生了翻天覆地的变化，例如，在网络架构改善和更新的过程中，其非物理层和物理层也有所改变，再加上终端数量持续增加，这使计算机网络系统的安全风险进一步提高[4]。尽管不同类型的终端设备执行程序存在差别，但各类病毒也不断迭代，即使是在不同操作系统中也能快速传染和变异，这给计算机网络系统带来了巨大的安全威胁。

2.2 非法网络攻击能力不断提高

在当今信息时代背景下，各行业利用人工智能和大数据技术对自身生产经营模式进行改进和完善，但也带来了诸多安全隐患问题，例如，工作人员缺乏风险防范意识，只重视自身经济利益，甚至会盗取和贩卖其他用户重要信息[5]。此外，非法网络攻击能力不断提高，各类病毒不断迭代更新，破坏性、传染性、隐蔽性更强，不法分子在互联网中大规模传播病毒，导致计算机网络系统遭受了巨大的风险。

2.3 广大用户缺乏网络安全防范意识

尽管当前广大用户已经逐步意识到网络安全风险防护的重要性和必要性，但大多数用户没有深入了解计算机网络安全知识，在日常工作生活中也不会学习网络安全防护技术，这导致计算机网络安全防护风险问题层出不穷[6]。除此之外，当前一部分用户网络安全防范意识过于薄弱，未能真正意识到违法操作的巨大危害性，在日常使用网络过程中会出现违规违法行为。

3、计算机网络安全防御系统设计

3.1 计算机网络安全防御系统用户端设计

技术人员在计算机网络安全防御系统规划设计过程中，要对用户端做出合理规划，用户端的作用是识别和验证登录用户的具体身份，从源头上阻止非法用户入侵，从而维护正常用户的数据信息安全性[7]。同时，对用户端的安全防御能力进行优化，从根本上杜绝数据信息的肆意篡改行为，最大限度保护各类数据信息的真实性和正确性。

3.2 计算机网络安全防御系统服务器设计

在计算机网络安全防御系统中，服务器通常是各类数据信息的重要存储区域。增强服务器的抵御能力，需要建立防火墙，阻隔各类较为严重的风险入侵行为，防止数据信息被窃取或者篡改，保障服务器内部数据信息的真实性和完整性，进一步完善计算机网络安全防御系统的各部分功能[8]。

3.3 计算机网络安全防御系统框架设计

对计算机网络安全防御系统框架进行优化设计，工作人员需要在系统中设置相应的限制机制，针对非法操作行为进行严厉限制，并及时对入侵操作启动防治措施，让计算机网络处于安全稳定运行状态[9]。同时，提升计算机网络安全防御系统设计水平，提高抵御非法入侵和网络攻击的能力，有效避免数据信息被盗用等。计算机网络安全防御系统框架如图1所示。

图1 计算机网络安全防御系统框架

4、基于大数据和人工智能技术的计算机网络安全防御系统构建

4.1 计算机网络安全防御系统基础层构建

为提升计算机网络安全防御系统的实用性和功能性，要积极应用大数据和人工智能技术。在对计算机网络安全防御系统基础层进行优化和完善的过程中，要对基础层的基础硬件进行优化，充分发挥硬件资源的优势，实时监测和监控计算机网络系统中的各个节点，计算机网络系统一旦被非法入侵，各个节点会出现明显的异常，利用虚拟技术能全面展现网络入侵行为的特征，从而大幅提高计算机网络安全防御系统的入侵识别能力[10]。一旦发现计算机网络系统节点出现异常，计算机网络安全防御系统将及时察觉异常网络流量并采取防御措施。

4.2 计算机网络安全防御系统中间层构建

技术人员要对计算机网络系统架构进行规划和设计，加强对数据上传和数据下载的管控，还要合理分配计算机网络系统的资源，确保各项网络访问操作的安全性，提高各类设备运行的稳定性[11]。同时，也要对系统的运行状态进行安全监管，极大地提高计算机网络系统的风险防范能力。优化计算机网络安全防御系统中间层，应用智能化技术提高网络入侵行为识别能力，监控中间层运行状态以快速发现风险操作。

4.3 计算机网络安全防御系统应用层构建

由于广大用户在访问互联网时，都会通过应用层来下载各类数据信息，在这一过程极易遭受网络入侵，病毒也是通过这一环节获取用户的账户信息[12]。因此，计算机网络安全防御系统要完善应用层的结构和功能，做好日志数据的分析工作，增强系统整体防护能力，针对应用层的网络入侵行为进行重点打击。

5、大数据和人工智能技术在计算机网络安全防御系统中的具体应用

相较于传统的网络安全防御操作，融入大数据和人工智能技术能够大幅提高计算机网络安全防御系统的运行效率和防护能力。随着信息技术高速发展，各类非法入侵和网络攻击愈发多样化，沿用传统的防御策略已无法满足现代化计算机网络系统安全保障需求，需要借助人工智能技术深度挖掘现有计算机网络安全防御系统的不足和漏洞[13]。充分利用人工智能技术的自我学习能力，精准判断和检测计算机网络系统中的木马病毒，逐步打造更加完整的网络安全防御体系，阻隔各类非法入侵和网络攻击。除此之外，借助人工智能技术还能远程识别和动态化跟踪木马病毒的具体来源，从根源上消除网络入侵风险，为后续类似的网络攻击防御工作提供支持。

5.1 构建计算机网络安全防御系统的防火墙模块

防火墙是极为常见的防御手段，具有良好的适用性。但当前阶段广大用户对于各类非法入侵和网络攻击的认知不足，错误地认为防火墙能够阻挡所有网络入侵行为，这种思想会诱发多种不同形式的网络安全风险问题。将人工智能和大数据技术应用在计算机网络安全防御系统中，能大幅提高系统的安全防护能力，进一步改造防火墙的防御机制，构建起两道安全防火墙，第一道防火墙属于系统常用的防火墙，能够对用户的访问权限进行控制，第二道防火墙能限制用户的访问操作。这种双重保护机制能够大幅提高计算机网络安全防御系统的安全防御能力。

5.2 构建计算机网络安全防御系统的入侵检测模块

在计算机网络安全防御系统运行过程中，构建入侵检测模块能够将各类入侵行为数据信息传递给安全管理员，及时对入侵行为进行预警。要想提高预警速率和入侵行为检测的精准度，相关工作人员就要借助人工智能技术对入侵行为数据进行深入分析，学习入侵行为的特征，从而大幅提升系统的反应速率。同时，为了提升入侵检测的精准度，还要采用效率较高的网段监听系统，配置千兆网络适配器，对网络数据内容进行特征检测。借助智能事件分析处理技术对事件内容进行全面分析，在较短的时间内获得具体信息。在入侵检测模块察觉入侵行为时，各个环节都要做出相应的动作，以此来在第一时间完成网络入侵事件的风险检测工作，尽可能避免出现误报或者漏洞等问题。

6、结语

在信息时代背景下，各行各业对于信息技术以及计算机网络的需求不断增长，但计算机网络安全风险也将随之提高。为了进一步完善计算机网络安全防御系统的各项功能，相关工作人员要合理运用大数据和人工智能技术，进一步强化计算机网络安全防御系统的各项功能，维护广大用户数据信息的安全性。在计算机网络安全防御系统优化设计期间，必须对原有网络监测机制进行完善，制定更加科学合理的系统升级策略，为用户的网络安全提供支持和保障。

参考文献:

[1]孙翯,王丹玥,张启龙,等.网络空间安全防御中人工智能技术的运用研究[J].信息技术与信息化,2020(7):234-236.

[2]杨雪菲.计算机网络系统安全维护策略探析[J].网络安全技术与应用,2022(1):160-161.

[3]林伯南.基于大数据技术的计算机网络安全防范措施探析[J].电子元器件与信息技术,2022,6(8):228-232.

[4]吴晓倩.基于人工智能技术的计算机网络安全防御系统设计[J].信息记录材料,2023,24(10):67-69.

[5]周志强.基于大数据的计算机网络安全防御系统设计[J].信息记录材料,2023,24(2):133-136.

[6]刘莉.基于人工智能技术的计算机网络安全防御系统设计[J].办公自动化,2023,28(12):19-21.

[7]白星荣.计算机网络安全问题及其防范对策探析[J].数码设计,2020,9(4):25-26.

[8]张振华.基于“互联网+”的信息安全防御系统的设计与实现[J].电子设计工程,2019,27(15):37-40,44.

[9]马越.大数据及人工智能技术的计算机网络安全防御系统设计[J].中国新通信,2022,24(24):132-134.

[10]赵德宝.浅谈大数据时代计算机网络安全防御系统设计[J].电子制作,2019(8):66-67.

[11]王颖.大数据背景下计算机网络安全防御系统设计[J].网络安全技术与应用,2023(12):14-16.