网络空间安全的理解精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇网络空间安全的理解，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：工业控制网络；管理网络；信息安全；数据接口模型；MES

0　引言

工业企业网络平台包括处理企业信息、决策管理的信息管理网络和处理生产现场实际测控信息的生产控制网络两个部分，信息管理网络一般处于企业中上层，用来处理大量的、变化的、多样的信息，具有高速、综合的特性；生产控制网络主要位于企业中下层，处理实时的、现场的信息，具有协议简单，安全可靠、纠错性好，成本低等特征。

在工业企业的生产控制网络中，以太网也已成为一种主要的网络技术，大量应用于生产控制网的较高层。实现生产控制网络和信息管理网络的集成可使企业实现管理与控制的一体化，逐步形成以工业控制网络为基础的企业综合自动化系统，实现生产和管理的高效率、高效益、高柔性。

本文根据实际应用情况，给出了在以太网网络层面的安全数据接口建设的建议，以实现信息化平台统一部署、统一管理的目的，提高整个企业的计算机安全防范能力。

1　工业企业网络结构

企业实现管理与控制一体化的目的是为了及时掌握和了解生产工艺各流程的运行状况及工艺参数的变化，对工艺过程进行监视与闭环控制，实现离线及在线检验、设备状态检测、生产实时状态查询，最后完成效能及工艺历史数据分析、挖掘，以修正后续的工艺标准，达到整个生产过程的闭环控制，提高生产成本控制水平，强化过程质量保障能力。

工业企业网络结构是包含设备管理、工艺管理、生产调度、过程监视、过程控制，以及工艺和关键过程能力数据挖掘、分析等诸多内容，跨越自动控制、IT两个领域的计算机系统。按实现功能的不同，可将工业企业的网络结构自下而上分成五个层次(参见表1)

第一层：工业生产过程区，产生或接受系统的输入、输出(I/O)信号，这些信号来自于如检测仪表、执行装置、电器设备及就地控制装置等。第二层：直接管理区，实现连续控制调节和顺序控制、设备检测和系统测试、进行过程数据采集、转换等。第三层：过程管理区，实现过程作业操作、生产报表打印、装置协调、优化控制、报警信息处理等。第四层：生产管理区，规划生产产品结构和规模、作业计划、产品监视、产品报告等。第五层：经营管理区，市场和用户分析、计划和制造协调、合同控制等。

2　管控接口类型

随着工业企业业务的不断扩展和机构的整合，信息化建设步伐也在不断加快，各种支持业务及生产的新系统和网络不断出现，而这些系统无论是生产过程控制方面还是弱电方面均需要在企业的网络内运行。管理应用系统与生产控制网络系统之间的无缝连接，是实现工业企业的企业管理与生产控制的一体化的首要任务。

网络结构层次中的第四层和第五层的功能是由计算机信息技术实现的，这两层建立连接，就需要建立接口，并提出安全建设指导性要求，使生产、管理等网络及系统的安全策略保持一致，以保障整个企业网络的安全运行。根据是否有信息交换，可将管控系统之间的接口类型分为以下两类：有信息交换的接口和无信息交换的接口。

2.1有信息交换的接口

管理网承载着ERP、OA等信息系统，生产控制网承载着生产控制、物流高架库等系统。办公终端和生产网之间没有直接的连接，但由于工作的需要，办公人员需要通过办公终端访问生产网的信息，反之亦然，所以管理网和生产网之间需要实现数据互访。

其中数据互访分为两种情况：①两网服务器之间的数据交换，如IVIES服务器和ERP、PDM服务器之间的状态数据和计划数据的同步和交换；②一网终端和另一网服务器之间的数据交换，如相关人员从办公室的终端上了解生产控制系统的生产状态信息等。

2.2无信息交换接口

工业企业的部分系统与管理网相连，但没有数据交换，仅借用管理网来完成自身系统的数据传输，此类接口属无信息交换接口，如弱电系统中的IP电话、视频监控等系统。由于这些系统要占用管理网一定的资源，为了保证管理网正常的运转，要做好这些系统和管理网之间的边界控制和流量控制。

(1)在网络规划设计时，应满足其对带宽的要求，且不要影响管理网业务高峰期对带宽的需要；

(2)把该类网络划分单独的子网或网段，并按照方便管理和控制的原则为各子网、网段分配地址段；

(3)按照对业务服务的重要次序来指定带宽分配优先级别，保证在网络发生拥堵的时候优先保护重要业务。

3　有信息交换接口的安全建设指南

该类系统可采用在交换设备上建立VLAN并通过ACL控制后进行数据交换。这种方式简捷易用，但安全性较差。为了使数据交换更安全，按实际需求，采用两种安全级别的数据接口方式：基础级和增强级，作为工业企业安全保障体系的一部分。基础级满足与管理网连接的一般要求；增强级是在基础级上增加了实时缓冲交换和更格的安全防护措施。

3.1接口模型

3.1.1基础级基础级接口模型要求建立接口区，在接口区内通过边界访问控制设备对管理网和生产网进行连接，并在访问过程中对访问行为进行身份鉴别和安全审计，对资源进行访问控制，对通信的数据流进行安全检查等。具体连接方式如图1所示。

网络之间使用UTM综合网关连接，对访问进行控制和恶意代码防范，部署身份鉴别系统对访问行为进行身份鉴别，部署入侵检测系统对通信内容进行实时检测，部署安全审计系统对访问行为进行安全审计。

3.1.2增强级

增强级在基础级上增加了实时缓冲交换和更强安全防护措施。这种接口方式采用前置服务器来进行数据交换，避免了两网直接连接互访，提高了安全能力。具体连接方式如图2所示。

模型设有一个数据接口区，进行信息交换。接口区使用UTM综合网关连接生产网和管理网。区内没有前置服务器，需要交换的数据实时同步到前置服务器上，等待被访问。工作过程如图3所示。

(1)当生产网终端需要访问管理网的信息时，管理网的服务器把数据传递到信息交换区的管理网前置服务器上，生产网终端再到管理网前置服务器上去访问。

(2)当管理网终端需要访问生产网的信息时，生产阿的服务器把数据传递到信息交换区的生产网前置服务器上，管理网终端再到生产网前置服务器上去访问。

(3)当生产网和管理网的服务器之间需要交换数据时，通过UTM综合网关的访问控制措施后，可以进行数据交换。

3.2模型的安全要求

基础级接口主要从身份鉴别、访问控制、安全审计、入侵防范、恶意代码等方面对接口进行防护和监控。这些系统作为管理网的安全子系统，其管理、控制、升级通过管理网的相关服务器来完成。

4　接口模型的应用

MES(Manufacturing Execution System)系统是工业企业生产指挥中的一个非常重要的信息化平台，它结合各类生产控制系统，以及工业企业在建的PDM、ERP系统，实现与周边系统的协调联动。MES的优化目标是，整个生产过程能收集生产过程中大量的实时数据，能及时处理实时事件；具有同时与经营管理层和生产管理层保持双向通信的能力，能从上、下两层接收相应数据并反馈处理结果和生产指令。

MES横跨生产控制与企业管理网络，传统连通也带来了网络安全的威胁。如何将这种威胁降到最低，甚至消除，是MES在功能设计和网络设计上需要重点解决的问题。

图4中模型是在工业企业的网络结构基础上，结合管控安全接口模型，由浙江中烟提出的一种安全解决方案：在企业管理与生产控制网络区域之间划出一个缓冲区，为接口区，同时，把数据库服务器前置服务器、入侵检测和安全审计设备部署在该区。针对MES系统的特殊性，模型中把经营管理区分为两层，即MES层和与MES相关的企业级应用系统层(WMS／ERP／PDM等)。这两层应用是平行的，并无上下之分，只是从应用角度使层次和功能更为清晰。

模型把工控网络和管理网络协调到一个架构下，其拓扑框架不但能适应不同系统的逻辑关系，还能满足不同系统协同工作的要求，实现了整体最优。

篇2

终立：落实依法治国方略

左晓栋在接受本报记者采访时指出，网络安全战略是一个国家网络安全工作的顶层设计。“早在2014年2月，中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上就要求，中央网信小组要发挥集中统一领导作用，制定实施国家网络安全和信息化发展战略、宏观规划和重大政策，不断增强安全保障能力。《网络安全法》第四条明确规定，国家制定并不断完善网络安全战略，明确保障网络安全的基本要求和主要目标，提出重点领域的网络安全政策、工作任务和措施。国家互联网信息办公室制定并公开《国家网络空间安全战略》，就是落实上述要求。”

近年来，网络安全成为影响全球经济安全运行、政治稳定发展的重要因素，国际社会和各国都在探索如何加强对网络安全问题的治理。据不完全统计，目前有70个左右的国家和地区都制定和更新了网络安全战略，美国等西方国家在不断加大网络安全领域的立法。左晓栋提到：“出台《网络安全法》，可以补上我国参与国际网络安全治理的短板。从国际看，制定国家网络安全战略也是通行做法。这次我们国家《国家网络空间安全战略》，相当于补上了这一个缺憾。”

发达国家在网络空间治理方面早有行动，欧美、日本、韩国在个人信息保护、网络安全保护等方面立法比较早，而我国的《网络安全法》相对滞后，针对此现象，谢永江谈到：“我们国家的立法思路可能是成熟一部、完善一部，颁布一部。我们国家网络安全方面的立法在2000年后，是国务院和各部委出台的，这可能是执法的需要，网络技术变化很快，如果总是求全责备，可能就很难出台。可以先出台，再不断完善。立法的思维和模式要转变，才能更好地适应网络快速发展的特性。通过法治手段实现对网络社会的有效治理，迅速推进和加强网络立法工作，是当前落实依法治国方略的重要任务。就互联网立法而言，我国应当采取专门立法的模式，不宜制定一部大而全的‘互联网管理法’。”

《网络安全法》制定的根本目标，马民虎总结说：“《网络安全法》遵循网络运行和网络社会自身的发展规律、特点，从维护网络安全、国家安全、社会公共利益、促进经济社会信息化发展的客观需求出发，以国家总体安全观为现阶段互联网治理的指导思想，将保障网络安全、维护网络空间和国家安全、社会公共利益、保护公民、法人和其他组织的合法权益，促进经济社会信息化健康发展作为根本目标。”

《网络安全法》的出台，意义深远。对外能够在国际合作竞争中，为保障国家和国民利益争取更多主动权；对内能够完善网络安全的法律制度，提高全社会的网络安全意识和网络安全的保护水平。

正如左晓栋总结所言：“制定《网络安全法》是落实国家总体安全观的重要举措，它的出台意义重大。”他认为其意义体现在以下几个方面：

一是作为我国首部网络空间管理基本法，是网络安全法制体系的重要基础；二是为我国维护网络提供了最主要的法律依据；三是明确提出了有关国家网络空间安全战略和重要领域安全规划等问题的法律要求；四是成为网络参与者普遍遵守的法律准则和依据。

内容：“举旗”与“指路”

《网络安全法》是我国网络安全的基本法，确立了我国网络安全的基本法律框架。左晓栋认为可以从四个方面理解这一论述：一是明确了部门、企业、社会组织和个人维护网络安全的权利、义务和责任；二是规定了国家网络安全工作的基本原则、主要任务和重大指导思想、理念；三是将成熟的政策规定和措施上升为法律，为政府部门的工作提供了法律依据，体现了依法行政、依法治国要求；四是建立了国家网络安全的一系列基本制度，这些基本制度具有全局性、基础性特点，是推动工作、夯实能力、防范重大风险所必需。

谢永江强调，《网络安全法》一方面总结并完善了现有的制度，也填补了网络安全领域的一些空白。“其中最重要的一点是加强了关键基础设施的安全，在等保的基础上强化了对关键基础设施的保护。另外《网络安全法》完善了网络信息、个人信息的保护，理顺了网络的监管机制，将网信部门的统筹协调职能做了明确规定，在监测预警、应急处置方面做了明确规定。强化了法律责任，以前因为没有人大层面的法律，相关的法律处罚比较轻，没有发挥应有的作用。

《国家网络空间安全战略》与《网络安全法》有着怎样的关系？“两者是相辅相成的关系。《网络安全法》从法律上规定了我国在网络空间安全领域的基本制度，相关主体在网络空间安全方面的权利、义务和责任；《国家网络空间安全战略》则从政策层面对外宣示了我国在网络空间安全领域的基本目标、原则和任务。法律具有较大的稳定性，战略则会根据形势变化不断更新。”谢永江如是说。

二者的都有着深远的意义。谢永江指出：“一方面，我们国家已成为网络发展大国，社会政治经济生活对网络的依赖程度不断增强，正从网络大国向网络强国迈进，对信息化需求日益增强，对网络的依赖程度加深，越是依赖就越需要安全的网络环境，必须将网络安全与发展同步。没有网络安全就没有国家安全。另一方面，网络入侵、网络攻击、倒卖个人信息等情况不容乐观，这些都在客观上促成了安全立法颁布，为网络空间、国家安全、企业安全还有个人安全提供更多的保护。国际上，一些网络霸权国家利用他们的技术优势实现对别国的网络监听、监视，严重威胁了我国的网络空间安全，出台《网络安全法》和《国家网络空间安全战略》除了要打击网络违法犯罪，另一方面也是要促进、推动我同网络空间安全技术的发展。”

左晓栋认为，《国家网络空间安全战略》具有对外、对内两方面的作用，对外是“举旗”、“划线”，即宣示中国对网络空间安全的基本立场和主张，明确中国在网络空间的重大利益；对内是“指路”，是指导国家网络安全工作的纲领性文件，即指导今后若干年网络安全工作的开展。“《国家网络空间安全战略》指出，当前和今后一个时期国家网络空间安全工作的战略任务是坚定捍卫网络空间、坚决维护国家安全、保护关键信息基础设施、加强网络文化建设、打击网络恐怖和违法犯罪、完善网络治理体系、夯实网络安全基础、提升网络空间防护能力、强化网络空间国际合作等9个方面。”

《网络安全法》针对当前我国网络安全领域的突出问题，明确规定了网络安全的定位和目标、管理体制机制、主要制度、监督管理等基本问题，对于打造健康的网络生态环境将发挥积极作用。左晓栋说：“总体上讲，有利于依法S护网络空间和国家安全、社会公共利益，保护公民、法人和其他组织的合法权益，促进经济社会信息化健康发展。具体而言，其为各方参与互联网上的行为提供了重要的准则，对网络产品和服务提供者的安全义务作了明确的规定。”

左晓栋指出，《网络安全法》从三个方面对互联网信息内容安全做了规定，对打造清朗网络空间意义重大：第一是对用户（个人和组织）而言，应该对使用网络的行为负责；第二是对网络运营者而言，对违法信息有删除义务；第三个是对主管部门而言，可以要求运营者删除违法信息，并对境外违法信息予以封堵。

篇3

建构主义安全观是多元化的安全观理论中的一个，其理论视角是基于社会建构主义范式。建构主义学派不囿于单一的因果链条，认为行为产生的解释来自于更加宏观和复杂的因素，建构主义更多地追溯历史、文化、环境和制度中多方面多层次的解释维度。建构主义安全观视角关于国家的出发点是：“国家行为由思想信念、集体规范和社会认同决定。”互联网发展的巨大作用，就是不仅为现实生活提供了便利的条件、改变了生活方式，同时也对精神的塑造、文化的传播和社会交往的方式构成深刻影响。互联网使思想观念的形成与传播、集体规范的达成与生效以及社会共识的共建与稳定等诸多条件和环境都发生了变化，可以说在客观安全是基本物质保障的前提下，互联网对精神、观念和思想方面的塑造能力更值得重视。建构主义安全观认为：“安全属于社会建构的一种，社会建构主义重视建构行为体之间的互动，并且认为文化对行为体的安全行为具有规范作用。”即安全是一个动态概念，其生成受到结构的影响，同时其变化受到后天行为的规制和约束。以建构主义安全观的视角，网络安全不再指涉单纯的主体安全，同时也包含了结构安全的内涵，不仅将现实安全与虚拟安全之间的影响包含其中，也将安全作为一种共存共生的平衡状态赋于国家结构的互动之中。建构主义安全观强调主客观的一种互动和相互影响，即“安全”是一个相对的概念，是一个在主客体之间相互定义生成的一种理想状态。互联网时代，安全领域重心发生了转移，如今的格局是实体安全和虚拟安全双重建构的体系，虚拟安全在网络领域，以意识形态和信息安全的方式影响着现实。国家网络安全除了硬件安全保障，同时需要建立具有安全意识的网络公共对话空间。网络安全来自于虚拟安全与现实安全，现实安全要求有扎实的硬件建设和技术开发，而虚拟安全则更多的是来自于网民的安全感和安全意识。建构主义安全观是全面系统并且人性化的安全观，与社会构成强有力的关联，也和日趋网络化的现实发生更多交集。建构主义的安全观符合当前互联网时代赋权、平等和去中心化的特征，同时也将现实安全与虚拟安全、客观安全与主观安全有机有效地整合在一起。同时，互联网将共识制造的成本大大降低，由于地理因素造成的障碍被克服，对话的条件提升，渠道资源进步，互联网时代的建构主义安全观强调思想和对话的作用，强调结构性的影响和理念的共享与共识的传播。

二、建构主义视角下国家网络安全的内涵

阿诺德•沃尔夫弗斯在《冲突与合作》中将“安全”从主客观两个角度进行了分析，他认为客观意义层面的安全指的是指所拥有的价值不存在现实威胁的状态，重在强调客观事实和结果；而主观层面则更集中于主观的安全与否，指不受价值攻击和威胁的恐惧和不安，强调感觉，重在不安全感和恐惧的形成。理解“安全”也需要理解安全的反面——不安全——也就是威胁和恐惧。安全状态是一种二元结合、相互影响的理想状态。相反，对于威胁的界定和控制能够有效地保证安全状态的存续。对于一个国家而言，内部威胁和外部威胁也截然不同，“在国际维度上被认为安全的行为，可以是内向的也可以是外向的，换言之，可以是防卫性的，也可以是进攻性的。防卫是对现状的维护，是对自身内部的保护，而进攻则是对现状的改变和对现有格局的突破，是对外的行为。”网络安全包含了两个层面的主旨讨论，一层是“网络”的本体和主旨的描述规划了问题的主要来源和考查范围，另一层是“安全”所隐含的理论背景、发展趋势和本质诉求。“网络”的内涵已经伴随着计算机技术的发展，通讯技术、互联网技术、云计算、物联网、大数据等技术的不断推动而不断被补充，但是对其“安全”问题的探讨一直是伴随其技术发展重要性不断上升的核心问题。安全问题，就安全的属性而言，绝大多数学者认为：“安全是一个具有二元结构的问题，包括主客观两个方面，客观是指外界现状和客观现实，而主观则是对人们心理状态和感觉的强调。”这就将安全问题划入由客观安全和主观安全组成的二元体系。从这个安全观的角度出发，安全问题涉及到从宏观、中观到微观的影响范围，具体而言，就落实到国家安全、社会安全以及个人安全。网络已经深入到国家发展和人民日常生活的方方面面，其重要作用几乎涵盖了所有方面。所以，当下网络和信息安全就成为安全问题所要讨论的重要部分，其牵涉到技术方面的开发和控制，同时在网络系统和信息传播过程中的环节安全问题也有着重要的影响机制。网络安全关系上至国家信息安全、社会协调，下至民心稳定、个体隐私，对其防御、保护和治理是我们面临的新挑战。“网络安全因为网络化的进程和网络对现实生活更大范围的介入，使得其安全问题不仅指网上生活的安全，保证网上生活、交易、信息的安全性，同时也拓展到了网下生活的安全，就是与网络关联的每个人的生活都是安全的，不论个人主体是主动介入还是被动介入。”网络安全的内涵是丰富、复杂并且多元的，其顺着网络发展的触角延伸到了国家运行、社会运转和人民生活的各个层面，它已经不仅是技术开发阶段的安全问题，在其被使用和利用的过程中，以及衍生出的其他和网络相关的问题都属于网络安全涵盖的范畴。“网络安全若从其本质而言是网络上的信息安全。从更广义的层面上来说，凡是涉及网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究和探索领域。”国务院信息化办公室副主任王秀军从“防护对象”和“维护手段”两个方面定位网络安全问题，她认为：“在不同时期，网络安全的称谓和解释都有所不同，其内涵在不断深化，外延在不断扩展，而目前备受关注的网络安全包括技术安全、数据安全、应用安全、渠道安全、资本安全、意识形态安全等方面。”网络安全的议题随着时代变迁、技术创新、社会变革和国家建设的步伐，其理论内涵和外延在不断被重构和丰富，对国家安全、国家利益、公共安全、经济建设和社会稳定等方面的重要意义不言而喻，成为国家战略选择过程中不能忽视和回避的战略性问题。在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上的讲话中，在强调了网络安全和信息化的重要作用之后，强调网络安全和信息化是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题，将网络安全视为关乎国家安全的重要命题，也是互联网日益发达的今天，国家安全议题所出现的新挑战、新任务，网络安全甚至成为关乎国家安全的必要安全指标之一。

（一）“网络安全”建构“国家安全”。

网络安全已成为国家安全大议题下众多安全要素的重要组成部分，无论是从客观还是主观层面，我国国家安全理论方面的建设都为国家安全这一重要国家议题提供了丰富的智力资源和理论成果。“国家安全是维护国家和的根本前提，没有国家安全其他无从谈起，而国家安全也是推进国家经济可持续、稳健发展和实现全社会稳定运行的安全基础。”从国家层面出发，安全议题可分为内部安全和外部安全，内部安全始终作为国家系统内的重大安全问题，涉及社会稳定、公共安全以及微观的个人安全等，而外部安全则涉及在全球化环境下国际间竞争，以国家为单位应对外国网络攻击、入侵和信息泄露等问题。网络安全作为一种重要的战略资源，其行为主体并不再限于国家或者权威机构，而将使用权力下放到了每一个个人，同时将构建网络安全保障国家安全的义务具体到个人。“由于网络世界的非对称性、去中心性和碎片性，网络犯罪主体的追踪范围已经扩大到个人、组织甚至国家。”个人、组织和国家都是通过网络安全来维护国家整体安全的基本单位。宏观的国家安全被划分成不同的领域：“政治、经济、科技、文化、军事、社会”的安全。目前，我国新的总体国家安全观谋求的是集“政治安全、国土安全、军事安全、经济安全、文化安全、社会安全、科技安全、信息安全、生态安全、资源安全、核安全等于一体的国家安全体系，回应当下错综复杂的各类安全挑战。”所以，网络安全对于我国的完整、政治安全等核心安全问题有着重要保障意义，同时对于经济发展、社会运行和公共安全有着重要的建构意义。

（二）“网络安全”保障“国家利益”。

“杜查希克认为国家利益有五个永恒的要素：①国家实体的生存，主要指国民和国土的存在；②基本价值的生存，如自由、民主、独立、平等；③基本政治制度的维持；④经济的发展；⑤领土和完整。”无论是信息还是网络都是国家重要的战略资源，网络安全和信息化是国家重要资源的维护对象和途径。国家利益同样涉及内部利益和外部利益，内部利益是国家实现外部利益的前提和保证，内部和外部利益也相互影响。而网络安全的内涵指涉的是一个全局、全方位和全空间的安全意义，不仅对我国内部国家利益——国家的存在及存在状态以及内部价值的建构、经济繁荣、政治稳定有着提供安全保障的作用，同时对外部的国家利益——比如国际中存在、国际地位和国际竞争的公平和展开有着重要的建构意义。在网络构建空间中，能否能够在意识形态领域获得主动权和话语权，很大程度上决定我国国家利益的实现。

（三）“网络安全”建构“空间安全”。

网络是一个国家重要的战略资源已成为世界共识，网络建设属于国家基础设施建设的重要环节，对于一个国家而言，倘若涉及国计民生的基础性设施被控制、威慑、攻击或者破坏，从结构主义的观点出发，这个国家整个运行系统必然面临威胁。新《国家安全法》以法律的形式明确了“维护国家网络空间”。网络，已经成为新的空间要素而客观存在，“信息”是在巴西演讲别提出的概念，是继陆、海、空、天之外的国家第五大空间，网络空间的保护和管理，是对连接这个国家的经济、政治、文化和社会的空间的总体关照，同时，网络空间也成为拉动经济发展、维护国家安全、传播先进文化、促进国际交流的主导动力来源。我国将网络安全上升到国家安全的高度，将网络建设升级至国家层面的议题，此举标志着中国这个世界上名副其实的互联网大国——拥有最多的网民数量、运行最庞大的互联网应用市场、具备最强大的科技发展动力，树立从网络大国到网络强国的发展目标的矢志不移的决心。国家首先要充分认识到网络安全议题的重要性、关键性和紧迫性，再以网络安全为原点辐射和管理逻辑起点，促进国家其他安全问题的落实和跟进——完整、信息公开、隐私保护、经济稳健、政治稳定和公共安全以及全民安全。

三、我国国家网络安全的战略分析

结合中国的具体国情和网络自身的特性，2014年是中国进入互联网世界的第20年，并且多项针对网络安全与发展的政策和措施相继出台、落到实处。中国要以2014年为发展元年，确定中国网络安全国家战略六点基本原则：（1）法律底线——保护公民隐私及国家到个人最基本的权益，发挥法规和市场规律的力量；（2）合作先行——鼓励合作，国内跨地区、跨行业、跨部门合作，国际上寻求积极合作机会；（3）职责明确——明确各部门的义务和责任，也明确各安全责任主体的责任和义务；（4）遵循规律——尊重互联网客观特点和发展规律、市场经济规律、政治制度和社会文化特征，不能将网络建设视为割裂之要素，更不能反其道而行之；（5）制造共识——群众基础培养和意识形态基础，为主观安全的构建而努力，建立一种全新的安全防护及管理机制以应对日益严峻的网络安全状况；（6）应对灵活——尊重网络空间规律和特点，提高灵活性，部门建制要符合需求，增加垂直纵深力度，减少层级和多部门分散。在以上六点原则基础上，结合我国互联网发展水平、现实社会的发展特点，在思想与对话并重、现实与虚拟并驾的前提下落实我国网络安全的发展战略。

（一）整体观念，要树立总体国家安全发展观。

对我国而言，网络技术的全球范围普及和发展既是机遇也是挑战，出现了新的发展契机，但同时也使国家发展的外部环境变得更加复杂，网络空间的无远弗届让个体网民的信息安全风险加大，在全球化大局的驱动和全世界各国齐头并进的格局下，加强网络空间治理成为国家的重要议题和国际间各国新的博弈。“从进入20世纪以来人类的空间实践来看，人类社会空间的转换集中体现在三个维度：城市化空间、全球化空间和网络空间。”我国网络发展面临的国际局势可描述为：存在竞争关系，在寻求合作的背后是资源的争夺、技术的博弈和实力的对抗，而且国际形势并不乐观，网络攻击和控制始终存在。而国内形势则是：地区发展不平衡，政策覆盖不平衡，受互联网影响大，数字鸿沟始终存在，网络安全问题频发而且呈现形式多样，例如网络诈骗、网络流言甚至是网络犯罪等。“国家不可能是一种完全独立的权力，应该在经济方面寻找它的基础，而为了不陷入经济主义，又必须借助于‘多元决定论’去考察国家的‘相对自主性’。”国家权力机构正是具有这种“相对自主性”的特点，从中国国家本身出发，“总体国家安全观”是对内对外双向建设和治理中的概括性战略，是作为国家权力的高度将“安全”议题多元化，将“网络安全”作为整个国家安全总战略的一部分，“总体国家安全观”既面向国内大局，同时也以整体的形式防御和应对外部国际局势。“当前我国国家安全内涵和外延比历史上任何时候都要丰富，时空领域比历史上任何时候都要宽广，内外因素比历史上任何时候都要复杂”将“网络安全”纳入到总体国家安全观中，打造国家安全“命运共同体”。2014年4月15日，在主持召开中央国家安全委员会第一次会议时提出：坚持总体国家安全观，构建集政治安全、国土安全、军事安全、经济安全、文化安全、社会安全、科技安全、信息安全、生态安全、资源安全、核安全等于一体的国家安全体系。总体安全观从国家角度确定网络大安全范围，从政治治理和国家角度规制了网络安全。“贯彻以人民安全为宗旨的总体国家安全观，既要着眼于实现全体人民的安全，又要体现到保障每个人的安全上。”

（二）强制与认同并行，国内与国外并重。

1.“强制”与“同意”：“葛兰西把国家看作是政治社会和市民社会的结合，是强制和同意的结合。”由此在践行网络安全执行的主体讨论中，“强制”和“同意”是网络安全在政治社会和市民社会的双向核心即政治层面的执行力，“政治统治是以执行某种社会职能为基础，而且政治统治只有在它执行了它的这种社会职能时才能持续下去。”同时，来自市民社会的“同意”反映出网络安全意识形态层面的民意基础和舆论基础。在网络安全治理过程中，问题复杂，层级重复而且建制部门之间的职能也有重合和覆盖，这时，国家的建制和从政治高度出发、从市民社会微观表现议题都规定了网络安全防御、维护和合作的要求。

2.“国内规制，国际塑造”是指在网络安全的战略考量中需要考虑的“国内”和“国际”的双向维度，也是综合大环境要素和全球化的趋势：以国内安全带动国际安全。“吉登斯认为不能将全球化仅仅视为经济方面的全球化，实际上全球化涉及到全球的军事、政治、文化等各个方面，它甚至深入到个人的行为、思想和日常生活。”即使是在全球化的巨大浪潮和国际间加强交流的语境之下，问题和归属问题都是不能忽视和妥协的关键问题，而网络和归属也直接关乎国家的网络安全水平。网络安全作为国家安全总体战略的一部分和重要基础安全，一定要建立“统一领导，多维治理”的战略部署格局，国内以规范和治理为主，国际上则是合作与防御并存。中国的国家网络建设需要在国际上获得合法性、国际认同和国际地位，中国的网龄尚轻，在国际舞台上还有很大塑造空间，现在是定义中国国家网络地位的阶段，所以，国际视野中以“塑造”战略为主，同时加强自身防御能力，开展有条件有范围的国际合作和共享，既分享网络治理经验和理念，同时也要加强核心技术保密和网络系统安全不被攻击和胁迫，确保在去边界、去中心的网络空间中保持独立自主同时开放包容的角色和定位。

（三）从“防御”到“自生”再到“引导”的多层级战略防御。

防御是我国网络安全战略的执行前提，是最为基础的目标；自生是在防御基础上提出的新要求，就是要加强自主创新能力，减少对大国技术生产的依赖；引导是中国国家网络安全战略最宏大的目标，从国内内部安全的角度而言，内部引导是规划国家内部网络建设建制，从某种意义上说，只有大国乃至超级大国，才会有这样的需求和意识。将国家权威投射在网络空间范围内，并努力将整个国际网络空间纳入到本国的控制系统。从“目标界定与威胁认定”的角度出发，“威胁认定究其本质说是一个‘归因’过程，换言之，这是一个主观与客观相结合的过程，而非纯粹的客观判定。‘归因’之于威胁认定，就是‘科学地找到令人满意的威胁来源’”。放眼全球化和自身建设，实现防御、自生、引导三个层级的目标。实现“保护我国关键网络基础设施安全及自身防御能力、提高自身的自主研发和技术开发能力，网络安全的设备安全和技术安全、规制国内安全网络和在国际关系中获得话语权和主动权”三大层次上的战略目标。

（四）上达国家下至个人的多主体多层级的有序安全体系建设。

从划分安全主体的分层级战略出发——相对于本国而言的国外势力主体、国家、企业和个人。这项战略有助于细化责任归属，切实提高治理效率。第一层级，即最高层级，也是安全问题的核心主体。网络安全的最高层级首先是国家安全，具体也包括一些核心机构和重要职能部门的安全。随着国家网络化的程度越来越高，网络被应用到生活和管理的更多方面，从而也对网络安全提出了更高的要求，其蕴藏的风险也更大；其次是全球化语境中相对于自身国家而言的外国主体，即和国家本身既是竞争又是合作的关系的主体，他们在网络安全领域的身份具有二重性：网络安全的主要威胁主体和国际环境中的合作主体。第二层级涉及企业安全。互联网改变了企业的运营模式、组织手段和服务方式，网络化的程度越来越高，同时移动互联网的兴起和发展，使得各个移动终端、移动手机和可穿戴设备、人工智能等都成为一个网络入口，管理成本更高，终端碎片化，也就大大增加了攻击企业内网和信息外流的风险。如此这般，对企业层级的保护也需要被纳入到网络安全议题的日程上来。互联网时代每个位移范围的手机都可以变成一个Wi-Fi，对企业的网络攻击可以绕开防火墙，从攻击员工个人入手，再对单位发起攻击，这同样需要网络安全解决方案的保护。第三个层次则是个体安全。以上提到的移动互联网技术和终端的发展使网络的入口变得极其复杂和多样，智能手机、移动终端、可穿戴设备和人工智能以及物联网技术，用户信息通过各种能够感知和不能感知的渠道和方式被无处不在的终端搜集、传输和处理，一旦被攻破，个人隐私便会泄漏，对个人隐私权的保护就存在威胁。同时，个人也是网络空间中散落的个体和小的传播媒介，个人力量也有在网络空间制造威胁和巨大传播流、传播话题的能力。这三个层级的主体战略提供了一个从宏观到微观的战略层次：对网络空间和信息化流程中的各责任主体进行规制、引导和保护，他们受到的安全威胁与能够制造的安全威胁同样值得重视。与此同时，我国国家网络安全战略还要提高应对灵活性和预案预警能力，建设国家规格的网络安全数据库，强化数据保护。随着互联网技术的丰富和演进，不断提高国家适应网络发展但是又不受制受控于网络技术的应对能力和技术水平；硬件发展的同时国家的软实力也要相应支持跟进，加强人才队伍的培训和建设；运用垂直纵深的管理模式，寻求政策平衡、区域平衡和国际平衡三者之间的平衡点。网络安全的度要拿捏把握，在保护安全的前提下不能限制了网络使用，压抑了网络本身的发展潜质，这不只是权利获取问题，也不只是信息使用问题，更是国家经济发展问题。从国家宏观治理的角度出发，减少政策性和可避免的鸿沟的出现，以免出现其他一系列的连锁反应。决策者的认知对于决策的制定至关重要，认知变化成为政策变化的主要动力，研究国家网络安全问题要树立“问题导向”的思路——威胁存在的可能性和形式以及评估体系，建立相应的安全相应系统，安全意识的培训和疏导，提高抵御风险和威胁的能力，国家层面的安全保护以及国际网络安全合作，既驾驭全球网络技术发展的东风同时也辩证理性地看待这其中伴随的裹挟和冲击。“生于忧患，死于安乐”。要树立国家网络安全的危机意识。网络世界日新月异，也为国家的治理和调控提出挑战，如何应战、利用、协调和维护对于国家、政府、企业和个人都任重而道远。首先技术开发方面即不能受制于人，要掌握充分自主和驾驭空间：将主动权和对技术的控制权牢牢掌握在本国能力可及范围，硬件、软件都不再受制于人，安全掌握在自己手中，国家网络安全预警系统建设先行，降低安全威胁。提升国民网络素养，筑起网络安全的高墙。“我国要举国家之力动员全民共同努力最终建立起多边、民主、透明的国际互联网治理体系，共同构建和平、安全、开放、合作的网络空间。”经过五年技术研发、调试和攻关，我国自主研发的“网络身份证”技术等大规模服务技术难题已被悉数攻克，网络安全的客观安全要求有过硬的技术支持和坚实的管理系统。在网络安全的硬件执行力和网络身份管理方面，已经建立起全国唯一的“公安部公民网络身份识别系统”。这是中国公安部针对网络虚拟的社会管理，为切实保护公民网络安全而采取的重要安全举措。建立网络身份管理的基础框架，是构成网络社会法治化的管理基础，是形成中国网络信任与身份管理体系的有益探索，这也是建立互联网治理有效的数据库建设以及后续跟进的长期有效的基础保障。同时，我国已经连续两年举行网络安全周活动，切实将网络安全作为公民教育的一部分落到实处，从个人层面抵抗网络安全风险和威胁，增强网络安全与自我保护意识，树立网络安全观念，建设最具有群众基础和社会共识的网络安全保护网，引导公众健康使用网络，共建健康文明的网络大环境，实现网络安全从上至下的分层布局和有序管理。

四、结语

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关键词：网络空间安全；入侵检测；模型；分类；综述

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）18-0029-02

1.概述

随着“互联网+”概念的提出，社会信息化程度逐步加深，越来越多的传统行业开始与互联网应用相结合，推出了许多更便捷、经济、全面的优质服务。同时，消费者的消费行为也发生着质的改变，由实体货币支付开始向虚拟货币、移动支付等电子货币支付的方向转移。电子商务，电子银行和电子支付的兴起在提升消费者购物体验的同时，其安全性也受到了严峻的挑战和深度的关切。

近年来有关网络空间安全的事件屡见不鲜。2013年的“棱镜”事件开始让众多互联网用户感受到了来自网络空间的安全威胁。自2007年起，美国国家安全局（National Security Agencv，NSA）和联邦调查局（Federal Bureau 0fInvestigation，FBI）启动了一项代号“棱镜”（PRISM）的电子监控项目，在长达6年的时间内，悄无声息地对全球大量的企业、学校、政府等机构的网络服务器进行人侵，包括可以直接进入美国互联网中心服务器进行数据的窃取与收集，入侵其他国家的网络服务器，甚至是终端设备，以进行情报的搜集。2014年1月，国内顶级域名服务器遭到入侵，服务出现异常，导致大面积的DNS解析故障。由此而引发的网页无法打开或是浏览网页异常卡顿现象持续了数小时，对广大互联网用户造成了巨大的不便与损失。2014年3月，携程公司被爆出存在安全支付日志漏洞事件。安全人员发现入侵者可以通过下载携程公司的支付日志，从而获取用户的敏感信息，包括用户姓名、银行卡账号等。2014年4月，Heartbleed漏洞被曝光。目前，大多数网银，移动支付等在线支付活动都是采用SSL（Secure Sockets Layer安全套接层）技术进行加密，以保证数据安全。而这一技术则是依靠OpenSSL开发套件得以实现的。因此，OpenSSL上存在的Heartbleed漏洞能够使得网络人侵者窃取用户内存中的敏感数据，包括用户账号、密码等。

为了解决网络入侵行为所导致的数据泄密、服务终止等问题，入侵检测技术与配套系统开始应用在互联网之中。随着网络攻防技术向复杂化、持续化、高威胁化等方向的转变，人侵检测技术也处于不断的发展与创新之中。

2.起源及分类

1980年，Anderson等人首先提出了“计算机安全威胁监控与监视”的概念。作为“人侵检测”概念的前身，Anderson将“安全威胁”定位为“未经授权的用户蓄意地访问、操纵信息，使得系统不可靠或不可用”；将用户分为：合法用户、假冒用户和秘密用户。在其提出的入侵检测框架中，检测对象包括：用户、审计记录、会话记录、应用程序和文件。其目的是提升用户计算机系统的安全审计与监控能力。1985年，Denninff～等人提出了首个人侵检测专家系统（Intrusion Detection Expert System，IDES）的模型和算法，采用基于朴素贝叶斯和决策树的方法对主机上的日志文件和访问信息进行审计和分析，发现其中的异常行，从而进行人侵者识别与防御。文献提出的概念及其模型都是基于主机的入侵检测系统，即人侵检测系统部署在主机上，通常是针对系统的运行日志、文件系统和访问者进行审计和监控。随着互联网技术的发展，针对网络流量分析的入侵检测系统的研究开始受到关注。1990年，HeberleintSl首次提出了一个基于网络的入侵检测系统。基于网络的入侵检测系统可以利用硬件或软件对网络数据包进行采集、监听、分析和监控，发现潜在入侵者。这类系统大多部署在服务器上或是与防火墙一起协同工作。在入侵检测效果方面，基于主机和网络的入侵检测系统拥有各自的技术优、缺点，如表1所示。

为了充分利用这上述两种类型的入侵检测系统的优势，分布式入侵检测系统随后也被许多研究者提出。采用分布式结构的人侵检测系统可以同时收集来自本地主机和网络中的日志记录、访问记录等数据，并将这些数据进行统一的存储、分析和处理。该结构具有平立性、可扩展性和灵活性等特点，对于被保护的系统能够提供更全面的保护。因此，这种类型的人侵检测系统得到了广泛的应用。

3.入侵检测模型

文献提出了一个基于主机的通用型入侵检测系统模型。该系统由用户、资源、审计记录、行为特征、异常记录、行为规则这六部分组成。该模型的系统框架如图1所示。文献针对网络流量分析提出了一个基于网络的入侵检测系统，弥补了基于主机的人侵检测系统在分析网络访问者行为方面的不足。其模型架构如图2所示。

为了充分发挥上述两种入侵检测系统的优势，本文提出了一种混合型入侵检测系统模型。该模型能够分别对主机和网络中的数据进行分析，扩大了传统人侵检测系统的覆盖范围，提升了系统的可扩展性与部署的灵活性。该系统的模型架构如下图3所示。

该系统模型由三部分组成，分别为网络部分、本地目标主机部分和入侵检测分析引擎部分。在网络部分，通过传感器采集网络数据包，并将采集到的数据上传到入侵检测分析引擎部分。在本地目标主机部分，利用本地Agent作为采集数据的传感器将本地主机的行为与系统数据上传到人侵检测分析引擎部分。在分析引擎模块，将来自网络和本地主机的数据统一格式化后存储在审计记录库中，将这些数据特征化之后提取其中的行为模式存人到行为模式库中，再从行为模式库中提起这些行为向量与入侵模式库中的入侵行为进行匹配；如果匹配结果为异常行为，则记录该异常，并更新人侵模式库；如果匹配结果为合法行为，则记录该行为，更新行为模式库。

4.今后方向与展望

综合上述的分析，本文试对人侵检测系统的发展方向进行如下展望：

1）在大数据时代背景下，入侵检测技术与系统需要具备能够实时采集、处理、分析和展示来自终端设备与网络的海量、多种类型的异构数据。为了提升入侵检测系统实时处理大数据的能力，基于云计算的分布式入侵检测系统的研发显得尤为必要。此外，为了直观、高效的展示当前的安全态势，数据可视化技术也应该被应用于人侵检测系统中，进一步扩展安全情报的理解、交流与分享能力，及时地向大众预警新型的安全威胁案例。

2）入侵检测技术与系统的部署平台还存在局限性。在移动互联网时代，诸如智能手机、智能手表、平板电脑等智能移动终端得到了普及，尤其是电子商务的兴起增加了大众对于基于移动终端的入侵检测与防御系统的迫切需求。但是，当前大多数的人侵检测系统都是部署在PC机或是网络服务器之上，而且其运行时需要占用大量的系统资源。如何能够提高人侵检测算法的效率，小型化入侵检测系统，使之能够适合部署于移动智能终端是今后入侵检测技术和系统发展的方向之一。

3）随着社交网络的蓬勃发展，来自社交媒体的网络入侵威胁正在加剧。由于这种入侵行为利用合法用户的好友身份作为掩护，具有极强的隐蔽性与欺骗性，导致传统的基于异常检测与误用检测的入侵检测算法与模型显得无能为力。因此，设计并实现适用于社交网络的人侵检测技术与系统也是未来的发展方向之一。

篇5

 

1 大数据安全的范畴

 

大数据作为一个新的技术模式和学科分支，已经开始对网络信息安全产生深刻的影响，这种影响既要循着安全本身的固有规律，也会带着数据自身以前不被重视的新特性。

 

1.1 安全的本质性结构

 

在IT领域的各个分支中，网络信息安全区别于其他分支的根本不同，就是安全永远是一个三要素互相交织、博弈的课题。这3个要素为：业务和资产、威胁和危害、保障和处置，如图1所示。

 

安全的独特性在于：有难以控制、难以意料的“威胁和危害”一方，自然就有了特有的“保障和处置”这一方，两者和业务资产一起形成了一个三方博弈关系。

 

所有的安全问题，都要就这3方面分别阐述清楚才谈得到思考的完备性，而大数据安全这个话题也不例外。

 

1.2 大数据安全的方向

 

大数据安全的如下3个方向，是大数据方法和技术作用于安全三要素所演绎出来的方向。

 

(1)大数据作用于业务和资产，即大数据的主流应用。这必然会面临新的针对大数据的攻击和威胁，进而对大数据的保护要对抗这种针对大数据的攻击。

 

(2)大数据作用于威胁和危害，即大数据攻击和副作用。如果是主动和故意的举措，那就是大数据攻击;如果是被动的，就是大数据产生的副作用，比如大数据技术对于公民隐私保护的破坏。

 

(3)大数据作用于保障和处置，即安全大数据应用。就是在对抗各类安全威胁的时候，运用大数据技术进行分析和检测，特别是无特征检测、异常检测、态势分析等方面。

 

文章论述的重点是大数据安全的第1个方向。研究对大数据的保护必须先研究针对大数据的攻击，如果没有真正研究、设计、实现并测度大数据的攻击，那么之前所设计的所谓大数据防护就都是臆想，只有真实的攻击才能够验证保护和防护的有效性。

 

2 数据本质和特质

 

研究针对大数据的攻击，我们必须搞清楚针对大数据的攻击的对象——大数据对象。

 

2.1 大数据的7V特性

 

在描述大数据问题时，我们常说其有7个V的特性[1]，具体如下：

 

1V(Volume)，即海量的数据规模。这体现了大数据问题在数据量上的海量。

 

2V(Velocity)，即快速数据流转和动态数据体系。这代表了时间轴上的大数据，除了对于分析快速及时的要求之外，还体现海量数据可能来自于时间轴的长度延展(存储)和颗粒度的细化(频度);时间的相关性也是数据间相关性的一大类，比如视频和音频数据就是“顺序时间”的典型结构。

 

3V(Vast)，即数据来自广大无边的空间。每个数据都来自于一个空间的位置，可能是物理空间(现实世界)，也可能是网络空间，空间的相关性也是数据间相关性的一大类，也是一大类典型结构。

 

4V(Variety)，即多样的数据类型。大数据，比所谓的“量大”更重要的一个特性就是“高维”。特别是当数据样本的数量难以满足对于高维问题求解的基本要求时，大数据更倾向于回避精确解的求解，而满足于有价值的近似解。这种不追求精确解的特性，让大数据及其系统具有了一定的鲁棒性基础，增加了攻击难度。

 

5V(Veracity)，即数据的真实和准确性更难判断。数据有好坏问题，而这个好坏问题在大数据中会更加极端地被放大，更泛地表达这个话题就是数据的“质”，即数据质量[2]的相关问题。

 

6V(Value)，即大数据的低价值密度。对于大数据的攻击，背后必然要针对其价值进行。

 

7V(Visualization)，即大数据可视化的重要性。大数据的价值需要展现，如果能够破坏和斩断价值链，也是重要的攻击成果。

 

在这7个V中：第1个V，表达的是大数据外在表现的 “大”量;第2～4个V是从时间、空间和多样性这3个方面说明大数据的“大”;第5～7个V阐述的是大数据的价值流转，即从数据本身的客观质量，到有立场的价值认识和价值挖掘，最后到价值的展示和利用。

 

2.2 攻击大数据的常规理解

 

在传统的网络信息安全领域中(这里指融合大数据特有特征的思考之前)，对于攻防的认知主要集中于系统方面：漏洞是系统的漏洞，越权是对于系统访问控制的突破，拒绝服务攻击是对网络系统的拥塞，伪装是对于系统访问者身份的假冒等;安全方法也主要都围绕系统的防护而展开。当然，这个系统是包括了节点式的系统(如主机操作系统)、结构化的网络系统。

 

在探讨攻击大数据的时候，我们首先想到的就是如何攻击大数据系统，而由于大数据目前的主要应用模式就是分析和决策支持，其系统的对外暴露面非常少，因此至今还没有关于重要的大数据系统遭遇渗透性攻击的报道。能够见诸报道的大数据系统出现的问题和故障，常常是由于电力故障等物理性故障导致的可用性事故，而这些所谓的问题并没有体现出大数据的独特性。

 

对于大数据系统的、具有针对性的攻击假设，需要针对大数据系统的分布式特色发起攻击。对于大数据的特色攻击还没有太多的研究，可能有两个原因：第一，大数据系统还在快速地演化和发展;第二，攻击研究者要搭建一个接近真实的大数据系统，其成本比较高，技术门槛也较高。但是，由于大数据系统的高价值聚集，这样的攻击早晚会到来。

 

2.3 MCPs结构

 

网络空间已经成为了大家非常熟悉的一个词，它不仅仅指网络相关的IT系统，更被人们理解为一个空间，在这个空间中主要体现了Cyber实体及其“活动”。

 

这里所说的活动指Cyber过程，主要体现为操作和流。数据实体对应的是数据流，应用系统对应业务流和服务关系，节点系统对应了计算操作和存储承载，网络系统对应了网络流和连接关系，而物理实体则是对前述Cyber实体的承载。Cyber实体就如同生物体的解剖关系，而Cyber过程如同生物体的生理关系。当前流行概念中的云计算、移动互联网等等都是Cyber自身形态的多样化、高能化和效益化。

 

信息物理系统(CPS)强调了Cyber与物理空间的关系：可将Cyber与物理空间的关系简化为控制与感知的关系。CPS类似的模型将物理世界和网络空间关联起来了，其关联的根本媒介其实是数据。当前流行概念中的物联网、工业控制、智能生活等等都是将Cyber空间与物理世界更加紧密地关联起来。

 

网络空间安全领域被分为两大领域：一个是从技术上说的网络安全，比如加解密、攻防渗透、系统加固等;另一个是从系统的内容上说的信息安全，比如舆情态势感知、社交网络策动攻击等。这两方面现在是单独研究和治理的，交集不大。

 

现在，随着大数据的方法和技术日益得到重视，数据也越来越受到人们的重视。大数据又是一个应用驱动、价值驱动的领域。当数据与数据的语义总是密切关联在一起的时候，我们就发现人的意识空间和Cyber空间的关系变得密切起来。多人的共同意识空间就是群体社交意识。

 

数据将人的意识空间(包括群体意识)、Cyber空间、物理世界3方面链接在一起，形成了一个整体意识信息物理系统(MCPs)，如图2所示。

 

当我们有了MCPs这样的整体认识，在考虑安全问题(特别是大数据安全问题)的时候，就要考虑MCPs模式下的攻击。

 

3 MCPs的攻击假设矩阵

 

3.1 攻击面和攻击目标

 

攻击面是指攻击者的着手之处和着手模式;攻击目标是指攻击者希望被攻击体系中的某个部分或环节出现重大偏差。我们将攻击面和攻击目标分开来定义，是因为两者并非总是同一的。

 

3.2 MCPs的3x3攻击假设矩阵

 

在系统攻击中，攻击面和攻击目标可能不同。这种攻击面与攻击目标的错位，可能出现在MCPs的3个方面，由意识空间、网络空间、物理空间(现实世界)的交叉攻击假设，形成如图3所示的3x3攻击假设矩阵。

 

3.3 MCPs的14x14攻击假设矩阵

 

要对MCPs攻击假设矩阵进行更具体的研究，就需要将MCPs分解成更细致的环节。我们可以将MCPs简单分解为14个方面，其编码如下：

 

Mm：动机

 

Mv：价值

 

Ms：语义

 

Cd：数据和数据流

 

Cm：元数据和纯数据

 

Ca：应用和业务流

 

Cc：计算节点

 

Cs：存储节点

 

Cn：网络和网络流

 

Cp：Cyber物理实体

 

Pc：控制器

 

Ps：传感器

 

PS：空间关系

 

PT：时间关系

 

将MSPs的这14个方面组成一个矩阵，矩阵不同的行代表不同的攻击面，矩阵不同的列代表不同的攻击目标。如表1 所示。

 

表1中，蓝色区域就是从传统的系统攻击视角看到的攻击假设，攻击面可能是网络系统、存储节点、计算主机、应用系统，而最终最受影响的攻击目标也在这其中。

 

数据Cd和元数据Cm，将MCPs三大空间连接起来。表1中的红色部分表示数据作为攻击面和攻击目标会横纵贯穿整个攻击假设矩阵，而且数据会成为MCPs3个空间的桥梁，产生交叉攻击的可能性。

 

表1反映了大数据和数据视角引入后，给我们带来的更加全面统合的攻击假设视界。

 

4 MCPs攻击假设矩阵的

 

归类分析

 

MCPs的14x14攻击假设矩阵中的每一个格子，都是一种攻击模式，甚至是一个攻击链的索引。归类后的每个格子，都具有一定的攻击模式共性;格子之间则应当有攻击模式的差异化特点。

 

做出这样的分类研究，可以让我们把攻击研究得更细致，比如可以将计算节点(Cs)进一步细分为PC节点、移动节点、工控节点等。这样还可提醒我们注意那些原先忽视的空白部分，是否有攻击可能存在。只有对于攻击的全面和细致的研究，才能让我们对于防御和对抗的问题上有更多的把握。

 

4.1 [Cc，Cc]攻击

 

[Cc，Cc]攻击是最常被关注到的攻击模式，比如，对于操作系统漏洞的挖掘和利用，进而对于系统进行破坏和渗透，其攻击面和受影响目标都是系统。

 

4.2 [Cn，Cc]攻击

 

与节点攻击不同，[Cn，Cc]对网络的攻击是对结构的攻击。另外，一般把对于网络设备的攻击归类为对于网络的攻击。

 

分布式拒绝服务攻击(DDoS)是一个典型例子，其通过对于网络结构性的攻击，并通过占领海量节点而构成了一个攻击网络结构，将流量导入给一个目标系统使其瘫痪。这是典型的攻击网络最终危害节点系统。

 

网络劫持窃听也是一个典型例子，攻击点在网络的路上。通过窃听下来的明文或者密文进行分析，达到渗透相关系统的目的。

 

从Cn到Cc的影响传递很直接，因为计算节点都自然连接在网络中，所以对网络的攻击会很快传递给计算节点。

 

4.3 [Cn，Cn]攻击

 

内容分发网络(CDN)是当前一个非常重要的网络服务。如果能够利用CDN服务构建一个CDN指向的环，当向这个环投入足够多的流量时，环就会利用CDN机制在网络中形成一种自激振荡式的流量洪流，可能导致网络风暴的发生[3]。这是典型的攻击网络而危害网络，是一种结构性破坏。

 

4.4 [Cs，Cd]攻击

 

[Cs，Cd]攻击存储设备，甚至渗透并控制存储设备，自然会对于存储设备上存储的数据产生直接的危害。

 

4.5 [Cs，Ms]：=[Cs，Cd][Cd，Ms]攻击

 

如果[Cs，Ms]：=[Cs，Cd][Cd，Ms]攻击存储并对存储进行破坏，或者对于存储的攻击和篡改被较快发现，那么这种影响就难于进一步传递到其他攻击假设矩阵格子。

 

如果对于存储的攻击充分考虑了存储的数据结构，在篡改中保持其基本的数据结构，不让这样的篡改被轻易发现;同时，篡改的数据又能够借助应用系统的分析对于分析结果进行有效影响，那么就能够将这样的攻击传递到语义层，进而影响人的意识空间，影响人的决策。

 

而如果要在大数据存储环境下达到[Cs，Ms]，就要顺应大数据存储的系统模式和其存储数据的数据结构，做到篡改不易被发现;还要了解大数据存储的数据将如何被分析和应用，让篡改的数据能够污染到大数据分析的结果。

 

大数据相关的攻击假设，能够让我们反思如何对抗这种攻击。如果将存储的系统模式和数据结构进行一定的随机化(仿效操作系统中的地址随机化思想)，那么大量篡改数据就很容易被发现;如果将大数据分析的容错能力(容忍不良质量数据)提高，那么就迫使要污染大数据分析结果必须篡改更多的数据。让“篡改不易被发现”与“大量篡改数据才能产生语义污染”形成矛盾，进而将攻击的效果阻隔在Cyber空间中，不让其有效影响人的意识空间。

 

4.6 [Mm，Ca]攻击

 

2016年初的一个突发案例[4]：一则谣言，经过微信朋友圈的扩散，震动了大半个互联网金融圈。

 

2016年1月10日下午，回顾2015年微信数据的“我和微信的故事”在朋友圈突然被刷屏，正当大家玩得非常欢快时，一个哑弹突然向社群中抛来。当晚，有用户在自己的朋友圈中称：该链接“千万不要进，(黑客)马上把支付宝的钱转出去，已经有人被盗”，还称加载该链接时“很慢，已经在盗取资料。”朋友圈截图被疯转，引发用户集体不安。很多人吓得把支付宝的银行卡都解除绑定，支付宝里的余额全部打回银行卡，还一一提醒朋友“如果我这个号向你借钱，千万别理。”

 

在1月11日的一个报告中，张小龙说起10日晚的事称：“我和微信的故事”的链接没想到被分享出去，这样带来了3个问题。第1个问题：访问太高，基本挂掉了;第2个问题，有人造谣说，打开链接支付宝的钱被偷了，这个时候，链接也确实因访问量太高打不开了;第3个问题，百万级用户开始解绑银行卡了，结果服务器也快挂了，银行卡也解绑不了了。

 

这是一个典型案例：一个谣言(在人的群体意识空间)，影响了人们的操作行动，进而让一个应用系统崩溃(网络空间中)。

 

对于这类有意的攻击和无意的危害，有些防范措施可能在意识空间，有些防范措施就要在网络空间，甚至需要二者结合。比如，针对这类[Mm，Ca]风暴，就可以考虑建立态势感知监控和相关性研判，当然这就要将舆情监控和系统风暴监控进行相关性联动分析。这在以前是没有的，从这个事件让我们意识到这种联动分析的必要性。

 

4.7 [Cn，Pc]：=[Cn，Cm][Cm，Pc]攻击

 

光大证券乌龙指事件[5]给我们展示了一种可能性。

 

2013年8月16日11点05分上证指数出现大幅拉升，大盘一分钟内涨超5%，最高涨幅5.62%，指数最高报2 198.85点，盘中逼近2 200点。11点44分上交所称系统运行正常，下午2点，光大证券公告称策略投资部门自营业务在使用其独立的套利系统时出现问题。有媒体将此次事件称为“光大证券乌龙指事件”。

 

一个系统网络的故障，可能导致应用系统和大量数据的错误，这些可能是数据Cd或者元数据Cm。如果一些金融衍生品应用系统是通过对数据监测和分析自动进行买卖操作的，就可能因为被监测数据的错误导致错误的买卖决策(控制现实世界的控制器行动);而如果错误的买卖决策又继续导致被监测数据的错误效果放大，可能就在市场中产生连锁效应，甚至有引发或诱发证券市场的瞬间大波动甚至股灾。

 

这种危害的可能性，对于社会的危害是极为严峻的。

 

4.8 [Cp，Cm]攻击和[PS， Cs]攻击

 

在密码破译和密钥分析领域，有一种方法：通过对密码芯片外部的热量分布进行跟踪分析，从而达到破解和猜测密钥的目的。这是典型的[Cp，Cm]攻击，用对系统物理实体的分析来攻击到数据层。

 

对于系统的运行状态进行分析，我们也可以通过对系统的能量消耗进行分析。这是典型的[PS， Cs] 攻击，用物理世界的物理测度PS来分析系统Cs。

 

上述两个分析(攻击)都需要对物理世界测度并产生相当大量的数据，才能完成对于Cyber内部的分析。换句话说，这个分析过程需要大数据技术和分析方法的支持。

 

5 结束语

 

MCPs攻击假设矩阵还有很多空白之处需要填补和研判。可以想象：当我们把各个格子的攻击都能够假想并模拟出来，那么对于有效的安全保障和问题防范就会产生不可估量的支撑。

 

大数据安全绝对不能停留在系统层面，一定要在MCPs的统合视角下研究整个攻击假设矩阵。特别是跨MCP三大空间的攻击，将是非常值得研究的，很多“黑天鹅”式的攻击必然由此而产生。