人工智能技术在网络安全防御中的应用探讨

树彬 黑龙江省网络空间研究中心 黑龙江 哈尔滨 150090

有专家指出，网络安全问题目前已经成为中国社会如何更好走向未来的必要基础性、前提性和战略性的问题。网络安全问题在社会进步、经济建设、人民生活工作学习等各个领域都有所涉及。网络制度的建设和安全防护问题也已经得到了社会各界的广泛关注，同时也带动了网络安全防御技术的快速发展，人工智能技术的研究与应用就是其中的一个重要方面。

1 人工智能技术在网络安全防御中的应用优势分析

人工智能技术是计算机学科的一个分支，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能技术在近几年得到了快速发展与应用，主要研究领域包括智能机器、自然语言处理、图像识别、专家系统、神经网络等。在网络安全防御领域，先进的人工智能技术有如下几点应用优势：

(1）有效提高网络控制的效率

人工智能技术可以对网络信息进行自动分析，实现安全隐患和风险的全面感知和处理，这是以往传统的网络控制系统无法实现的。人工智能技术具有模糊信息处理、非线性数据处理以及自动学习等技术优势，这就使得应用了人工智能技术的网络控制系统可以对未知的网络安全隐患，如病毒、木马和其他攻击手段进行有效预防，并同时不断扩充自身的防御能力，有效提高了网络控制的效率和准确性。

(2）保证网络安全防御的协同性

在复杂的网络环境中，国际网络、政府网络、商务网络的网络结构和信息安全等级都不尽相同，传统的网络安全防御系统需要在这些网络中单独布置防护策略和使用相关技术。在应用人工智能技术后，可以对网络安全防御的各个环节进行有效控制，实现不同网络环境的协同运作，最大限度地保证网络空间安全。另外，人工智能系统可以在网络的各个层次进行策略布置并将各子系统连接起来形成具备自动处理和自动学习的智能系统，有效提高工作效率和降低维护成本。

(3）降低网络安全防御的计算成本

网络安全防御的一个主要工作就是对网络中的各类信息进行分析。进入大数据时代之后，网络中的数据总量和种类都在不断增加，这对网络安全防御系统的计算能力提出了较高要求。以往提高计算能力的方法包括软硬件两方面，硬件方面就是提高服务器数量和硬件性能，软件方面就是优化算法，这些都会造成较大的投入成本。人工智能技术的算法具有较高的计算效率，能够对网络数据进行综合分析和优化处理，有效降低网络安全防御的计算量和硬件投入，降低了开发成本。

2 人工智能系统在网络安全防御中的应用分析

(1）智能防火墙技术

防火墙技术是一种用于隔离和保护计算机网络中的软硬件，发现并处理可能存在的安全隐患和数据传输问题的一种软硬件系统。防火墙的基本功能包括入侵检测、地址转换、操作审计和信息监管等。传统的网络安全防御系统一般都会在终端服务器上布置防火墙，采用隔离与访问策略相结合的方式来提高可靠性。在应用人工智能技术后，智能防火墙能够实现安全隐患的自动拦截，并通过分析网络环境自动生成防御策略，在受到恶意攻击时可以自动修复和更新，大大提高了防火墙的防御效果。

(2）入侵检测技术

计算机病毒是对网络安全造成较大影响的一种计算机软件程序，它能够实现远程的数据获取从而帮助不法分子谋取利益。传统的病毒入侵检测系统是基于状态库的，只能够对已有病毒进行防护，这就需要由防护软件厂商不断的更新病毒状态库。基于人工智能的入侵检测技术可以通过网络数据分析实现病毒状态的自动识别和监控机制，自动更新病毒状态库和控制策略，有效提高了入侵检测的效率和降低了维护成本。

(3）神经网络系统

传统的防火墙、入侵检测软件以及专家系统都是独立存在和维护的，这些工具虽然可以在一定程度上保证网络的安全，但维护成本和自动化程度都相对较低。人工智能中的神经网络系统技术是一种基于分布式系统技术，它很好地解决了传统网络安全防御知识获取能力弱、维护成本高、自动化程度较低的问题，利用自动学习、自适应推理、连续时间非线性计算、全局集体作用等特性来提高专家系统的自动化程度。

(4）垃圾邮件过滤

网络的开放性保证了网络中人与人之间的无障碍沟通，但同时也会使得无关信息的传播难以得到控制。由于垃圾邮件的界定较为困难，很难判断邮件对于接收用户是否有用，目前的垃圾邮件管理一般需要由用户自行制定策略并不断更新才能实现。大量的垃圾邮件也会对邮件服务器造成较大的负载压力，邮件内夹杂的病毒、木马程序也是常见的入侵攻击方式。人工智能技术的应用可以提高垃圾邮件过滤的效率，用户只需要指定具体的策略级别，人工智能系统就可以自动调整过滤策略，生成分析报告上传至邮件服务器。邮件服务供应商可以通过这些垃圾邮件分析报告来对发送方进行有效限制，提高了邮件管理的服务质量。