大數(shù)據(jù)背景下信息安全問題及應(yīng)對(duì)策略探究

劉錚 李春亮

摘 要：“棱鏡門”事件讓我們清醒地認(rèn)識(shí)到了大數(shù)據(jù)對(duì)于信息安全所帶來的巨大威脅。文章針對(duì)大數(shù)據(jù)的特征，詳細(xì)分析了大數(shù)據(jù)內(nèi)涵概念，并反思了大數(shù)據(jù)環(huán)境下信息安全所面臨的主要的安全威脅以及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)價(jià)值；數(shù)據(jù)安全

大數(shù)據(jù)的特殊意義并不在于數(shù)據(jù)規(guī)模之“大”，而在于其帶來了思維、技術(shù)和方法上的全新變革，其應(yīng)用可以不受行業(yè)、地域、用戶的限制，可以與各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的未來發(fā)展相掛鉤。大數(shù)據(jù)的發(fā)展必須以數(shù)據(jù)的“流動(dòng)性和可獲取性”為前提，即數(shù)據(jù)的開放和共享，這同時(shí)也會(huì)使人們的隱私數(shù)據(jù)和敏感信息也面臨著泄露的危險(xiǎn)，特別是“棱鏡門”事件的持續(xù)發(fā)酵，凸顯出大數(shù)據(jù)安全的重要性和緊迫性。

1 大數(shù)據(jù)內(nèi)涵的理解

1.1 數(shù)據(jù)總量大

大數(shù)據(jù)首先是數(shù)據(jù)總量大。當(dāng)今全球的數(shù)據(jù)量正在以指數(shù)的規(guī)模增長(zhǎng)，國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）指出，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)每年將增長(zhǎng)50%，每?jī)赡瓯銓⒎环壳笆澜缟?0%以上的數(shù)據(jù)是最近幾年才產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)總量增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展速度，以致引發(fā)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的危機(jī)。

1.2 數(shù)據(jù)類型多

大數(shù)據(jù)的來源是多源異構(gòu)的，其數(shù)據(jù)種類和格式日漸豐富，已沖破了以前所限定的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)范疇，囊括了半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且它們95%以上的都是半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。在過去，雖然這些數(shù)據(jù)也可以用其他方法存儲(chǔ)并保存，但現(xiàn)在要做的不僅要保存它們，還要對(duì)它們進(jìn)行分析，以便獲取更多的價(jià)值。

1.3 數(shù)據(jù)價(jià)值高

價(jià)值是大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵所在，找到了大數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)性，也就找到了我們需要的價(jià)值。大數(shù)據(jù)總量大，導(dǎo)致了其價(jià)值密度稀疏，只有對(duì)其進(jìn)行挖掘分析后才能得到有用的信息。在大數(shù)據(jù)出現(xiàn)之前，數(shù)據(jù)通常會(huì)被歸一化處理后進(jìn)行存儲(chǔ)，從而丟掉了大部分?jǐn)?shù)據(jù)所包含的信息。“大數(shù)據(jù)”僅僅是信息技術(shù)發(fā)展到當(dāng)今時(shí)代的一種表現(xiàn)和特征，其本身并不是一種技術(shù)革新，而是一種對(duì)數(shù)據(jù)處理思維理念的變化。從某種程度上說，大數(shù)據(jù)是一種基于多源異構(gòu)、跨域關(guān)聯(lián)的海量數(shù)據(jù)分析的前沿技術(shù)，它能夠?qū)ξ磥淼臎Q策流程、商業(yè)模式、科學(xué)范式、生活方式和思維理念產(chǎn)生顛覆性變化。

2 大數(shù)據(jù)面臨的安全威脅

正如Gartner所說：“大數(shù)據(jù)安全是一場(chǎng)必要的斗爭(zhēng)”[1]。“棱鏡門”事件爆發(fā)后，奧巴馬尷尬的辯解道：“你不能在擁有100%安全的情況下，同時(shí)擁有100%隱私和100%便利。”[2]這其實(shí)就是對(duì)大數(shù)據(jù)所面臨安全問題的生動(dòng)詮釋。

2.1 大數(shù)據(jù)在開放的網(wǎng)絡(luò)中成為主要攻擊目標(biāo)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的交易、互動(dòng)、對(duì)話都是在開放的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的。于此同時(shí)，也使得網(wǎng)絡(luò)中的大數(shù)據(jù)更容易成為黑客攻擊的主要目標(biāo)。一方面，網(wǎng)絡(luò)訪問便捷性和網(wǎng)絡(luò)安全漏洞的存在，使得網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)更容易暴露，再加上大數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著巨大的價(jià)值信息，更容易成為攻擊目標(biāo)。另一方面，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上存儲(chǔ)的一些大數(shù)據(jù)之間具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，這使得一次成功的攻擊就能獲得更多有價(jià)值的信息，從而降低了黑客的進(jìn)攻次數(shù)和成本，增加了攻擊的收益率。

2.2 大數(shù)據(jù)類型的多樣性對(duì)存儲(chǔ)提出了挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)中以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，這些數(shù)據(jù)缺乏索引、一致性等，以往的存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)應(yīng)用的需要。雖然云存儲(chǔ)技術(shù)能在一定程度上解決大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題，但是云存儲(chǔ)仍然面臨諸多問題，比如云中數(shù)據(jù)在給我們帶來便利的同時(shí)，也成為犯罪分子獲取數(shù)據(jù)的空間。另外，非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也可以為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供初步解決方案，如NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。雖然NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)具有易擴(kuò)展、高可用等特性，但它也存在成熟度和技術(shù)漏洞問題、隱私管理模式和訪問控制問題、授權(quán)與驗(yàn)證的安全問題等。

2.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)帶來新的安全威脅

任何技術(shù)都是一把雙刃劍，大數(shù)據(jù)也不例外，它在給人們帶來價(jià)值的同時(shí)也帶來了威脅。一方面，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘等大數(shù)據(jù)技術(shù)在帶來商業(yè)價(jià)值的同時(shí)，也提高了黑客的攻擊技術(shù)。黑客利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠最大限度地收集與攻擊相關(guān)的信息，使其攻擊更具精準(zhǔn)性，如震驚業(yè)界的心臟出血漏洞、攜程拖庫(kù)等事件。另一方面，大數(shù)據(jù)本身的安全防護(hù)存在漏洞。大數(shù)據(jù)價(jià)值稀疏，安全防護(hù)工具很難聚焦在其價(jià)值點(diǎn)上，黑客很容易將惡意軟件或病毒代碼隱藏在大數(shù)據(jù)中，從而達(dá)到攻擊的目的。

2.4 大數(shù)據(jù)時(shí)代我國(guó)的數(shù)據(jù)危機(jī)

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用必須以海量的數(shù)據(jù)規(guī)模為前提。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)新增的數(shù)據(jù)只有250PB，不及日本的400PB、歐洲的2000PB和美國(guó)的3500PB。綜合分析可知，我國(guó)缺乏的不是可供收集的數(shù)據(jù)，也不是收集的數(shù)據(jù)的手段，而是缺乏收集數(shù)據(jù)的意識(shí)[3]，從而導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)信息的流失。再加上，大數(shù)據(jù)應(yīng)用的前提是數(shù)據(jù)的融合和共享，由于國(guó)家、政府、企業(yè)對(duì)其的認(rèn)識(shí)不足及投入不夠，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)質(zhì)量大打折扣，無(wú)法滿足科學(xué)研究對(duì)大數(shù)據(jù)的需求。

3 大數(shù)據(jù)安全的應(yīng)對(duì)策略

任何一項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，都應(yīng)以安全作為基礎(chǔ)，棱鏡門事件曝光更促使人們對(duì)大數(shù)據(jù)的安全開始反思。大數(shù)據(jù)時(shí)代如何兼顧安全與自由、利益與隱私，這對(duì)大數(shù)據(jù)的進(jìn)一步應(yīng)用提出了新要求。

3.1 健全與大數(shù)據(jù)相關(guān)的法規(guī)，提高安全意識(shí)

大數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備、分析和安全防護(hù)能力將成為一個(gè)國(guó)家最重要的核心戰(zhàn)略能力，在大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，事關(guān)國(guó)家安全和未來。首先，應(yīng)從國(guó)家的層面加快建立健全促進(jìn)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)。目前，我國(guó)雖然在物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃上提出來將信息處理技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程，但是還沒有大數(shù)據(jù)方面的專門規(guī)劃和政策扶持。其次，還應(yīng)該從國(guó)家層面立法保護(hù)大數(shù)據(jù)安全，堅(jiān)決嚴(yán)肅處理大數(shù)據(jù)安全犯罪，維護(hù)國(guó)家安全和社會(huì)公共利益。

3.2 提升安全防護(hù)技術(shù)，保障網(wǎng)絡(luò)信息安全

隨著網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端和傳感器等技術(shù)的發(fā)展，在線數(shù)據(jù)越來越多，數(shù)據(jù)價(jià)值也越來越大，使得黑客的犯罪欲望越來越強(qiáng)烈。所以說，在大數(shù)據(jù)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)是至關(guān)重要的。一是要防止APT攻擊。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，針對(duì)APT攻擊的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有實(shí)時(shí)檢測(cè)與事后回溯能力的全流量檢測(cè)方案，對(duì)隱藏有病毒的應(yīng)用程序進(jìn)行監(jiān)控。二是用戶訪問權(quán)限控制。根據(jù)大數(shù)據(jù)用戶的不同身份設(shè)定不同的訪問等級(jí)權(quán)限，并嚴(yán)格控制訪問權(quán)限。三是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析引擎。通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析引擎，可以在大數(shù)據(jù)中快速分析出非法操作、黑客攻擊等具有潛在威脅的各類安全事件。

3.3 積極教育引導(dǎo)，提高數(shù)據(jù)收集、共享和使用意識(shí)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力所引發(fā)的變革，將直接影響我國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。首先，應(yīng)該從國(guó)家層面來確立大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，制定相應(yīng)的大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)數(shù)據(jù)開放和融合，并根據(jù)國(guó)情建設(shè)數(shù)個(gè)大數(shù)據(jù)中心，以供相應(yīng)的科學(xué)研究。其次，加強(qiáng)對(duì)普通民眾的教育引導(dǎo)，增強(qiáng)其收集數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)意識(shí)，以便增強(qiáng)民眾對(duì)大數(shù)據(jù)的信任。最后，積極培養(yǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代所需的專業(yè)人才。我國(guó)非常缺綜合掌握數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和分析等方面知識(shí)的復(fù)合型人才，這是我們需要面對(duì)的又一緊迫問題。

4 結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)解決了大量的日常問題，重塑了我們的生活、工作和思維方式。盡管大數(shù)據(jù)意味著大機(jī)遇，擁有巨大的應(yīng)用價(jià)值，但同時(shí)也遭遇數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。只有同時(shí)處理好大數(shù)據(jù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)安全這兩個(gè)問題，才能充分利用這個(gè)大機(jī)遇，讓大數(shù)據(jù)為企業(yè)為社會(huì)充分發(fā)揮最大價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉錚，蚌埠汽車士官學(xué)校，助教。