大數(shù)據(jù)背景下的地理信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全分析

趙輝

摘? 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的誕生和普及，以及物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量正在以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。在這樣的背景下，“大數(shù)據(jù)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。維基百科大數(shù)據(jù)的定義是：由巨大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)集組成的集合，且這些數(shù)據(jù)集因其巨大和復(fù)雜而難以用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理程序來(lái)進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；地理信息；網(wǎng)絡(luò)安全；應(yīng)對(duì)策略

地理信息數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的重要組成部分和數(shù)據(jù)來(lái)源。大數(shù)據(jù)背景下，地理信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出泛在化、普適化、在線化的特征，同時(shí)也面臨著各種網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。在全面分析地理信息數(shù)據(jù)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題基礎(chǔ)上，提出在物理層面、技術(shù)層面、管理層面上的應(yīng)對(duì)策略。

1大數(shù)據(jù)背景下的地理信息數(shù)據(jù)特點(diǎn)

地理信息數(shù)據(jù)包括空間位置、屬性特征以及時(shí)態(tài)特征三個(gè)部分，直接或間接關(guān)聯(lián)著相對(duì)于地球的某個(gè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，是表示地理位置、分布特點(diǎn)的自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的諸要素文件，包括自然地理數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。如土地覆蓋類型數(shù)據(jù)、地貌數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)、居民地?cái)?shù)據(jù)、河流數(shù)據(jù)、行政境界及社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)據(jù)等。其數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出數(shù)量大、種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息數(shù)據(jù)又演繹出新的特征，即數(shù)據(jù)表現(xiàn)泛在化、數(shù)據(jù)應(yīng)用普適化、數(shù)據(jù)服務(wù)在線化。

2地理信息數(shù)據(jù)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

2.1物理安全問(wèn)題

地理信息數(shù)據(jù)在線化的服務(wù)方式讓用戶客戶端更加輕量化，但在服務(wù)器端，則需要更加復(fù)雜的物理設(shè)備和架構(gòu)來(lái)滿足這種輕量化的在線服務(wù)方式。如在地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中，主節(jié)點(diǎn)、分界點(diǎn)需要構(gòu)建專門的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)海量地理信息的存儲(chǔ)備份，包括光纖交換機(jī)、磁盤陣列柜、磁帶庫(kù)、管理服務(wù)器等設(shè)備；配置符合平臺(tái)業(yè)務(wù)需求的高性能、高可靠服務(wù)器，包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、中間件服務(wù)器和Web應(yīng)用服務(wù)器；主節(jié)點(diǎn)配置本地及同城鏡像服務(wù)器集群，提供負(fù)載均衡和災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制等。這些復(fù)雜的物理設(shè)施，極容易在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，受到自然災(zāi)害、非法訪問(wèn)、主動(dòng)攻擊等各項(xiàng)安全問(wèn)題，導(dǎo)致物理設(shè)備出現(xiàn)工作異常，甚至損毀的情況發(fā)生。

2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量安全問(wèn)題

地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量包括空間精度、屬性精度、時(shí)間精度等要素。在傳統(tǒng)測(cè)繪時(shí)代，地理信息數(shù)據(jù)的生產(chǎn)由專業(yè)的測(cè)繪部門負(fù)責(zé)，有一套完善的質(zhì)量檢查和管理措施，保證地理信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量安全。大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息數(shù)據(jù)的生產(chǎn)途徑已經(jīng)拓展至互聯(lián)網(wǎng)上所有的客戶端，人人都是地理信息數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者。大量冗余、無(wú)效、甚至破壞性的地理信息數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)采集、傳輸和存儲(chǔ)，地理信息數(shù)據(jù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性不斷降低，地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范得不到執(zhí)行，數(shù)據(jù)質(zhì)量堪憂。

2.3數(shù)據(jù)傳播安全問(wèn)題

地理信息數(shù)據(jù)是信息世界中數(shù)據(jù)模型較為復(fù)雜的一類，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸和應(yīng)用需要遵循一套特定的技術(shù)方案和規(guī)范。當(dāng)前，主要采用的技術(shù)手段有CGI方式、ServerAPI方式、Plug－in方式、WebService方式等。但無(wú)論多復(fù)雜的技術(shù)，其底層都是基于TCP／IP、IPX／SPX、HTTP、XMPP等各種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。這些協(xié)議無(wú)法保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全保密問(wèn)題，通常存在安全漏洞，缺乏數(shù)據(jù)安全保護(hù)機(jī)制。許多非法入侵、網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒傳播往往就是利用這些協(xié)議中的漏洞實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)的截取和破壞。

3網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

地理信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的共建共享，以及在大數(shù)據(jù)時(shí)代滲透到各個(gè)行業(yè)，發(fā)揮重要作用，已經(jīng)是不可阻擋的趨勢(shì)。把握好地理信息數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)背景下的新特征，針對(duì)地理信息數(shù)據(jù)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，提前提出應(yīng)對(duì)策略和做好防范工作，對(duì)發(fā)揮地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，維護(hù)大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息生態(tài)環(huán)境，具有重要意義。為此，必須研究物理層面、技術(shù)層面、管理層面上地理信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題上的應(yīng)對(duì)策略。

3.1物理層面的應(yīng)對(duì)策略

物理層面的安全應(yīng)對(duì)策略包括機(jī)房建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面。在建設(shè)機(jī)房中，遵守《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》、《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求》等各項(xiàng)規(guī)范，綜合考慮綜合布線、抗靜電地板鋪設(shè)、備用電源、地線系統(tǒng)、門禁、消防工程等各項(xiàng)因素，以避免電磁干擾、人為破壞、火災(zāi)和雷擊等自然災(zāi)害的侵害。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面，考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否合理、線路是否冗余、路由是否冗余、防止單點(diǎn)失敗等，盡量采用安全性較高的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并進(jìn)行必要的安全配置，應(yīng)用服務(wù)器盡量不要開(kāi)放一些沒(méi)有經(jīng)常用的協(xié)議及協(xié)議端口號(hào)等。

3.2技術(shù)層面的應(yīng)對(duì)策略

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，非法入侵、病毒傳播、黑客攻擊等在所難免，在搞好物理層面的安全措施后，還要應(yīng)用足夠的技術(shù)手段去避免來(lái)自技術(shù)層面的威脅。主要包括：完善認(rèn)證與身份管理體系，完善以用戶為中心的身份管理體系，處理私密和關(guān)鍵的身份屬性問(wèn)題。以用戶為中心，系統(tǒng)適當(dāng)?shù)母鶕?jù)用戶的上下文身份信息，在保證數(shù)據(jù)安全的條件下，約束或者放寬限制條件以便最好地響應(yīng)用戶請(qǐng)求；采取必要的數(shù)據(jù)加密技術(shù)。包括鏈路層加密、網(wǎng)絡(luò)層加密以及地理信息數(shù)據(jù)本身的加密，通過(guò)數(shù)據(jù)源本身，以及數(shù)據(jù)傳輸路徑上的加密措施，使得在網(wǎng)上傳送的數(shù)據(jù)是密文形式，而不是明文。即使數(shù)據(jù)被非法截獲，也由于數(shù)據(jù)源采取了加密，信息也難以被解析；另外，物理隔絕、入侵檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)掃描系統(tǒng)、病毒防護(hù)等常規(guī)技術(shù)措施，也是有效和必要的安全防護(hù)策略。

3.3管理層面的應(yīng)對(duì)策略

步入大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息數(shù)據(jù)的內(nèi)涵和外延都發(fā)生了很大的變化。地理信息數(shù)據(jù)從二維擴(kuò)展到三維四維從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)從專業(yè)測(cè)繪擴(kuò)展到全民測(cè)繪，應(yīng)用范圍不斷拓展，應(yīng)用程度不斷加深。地理信息數(shù)據(jù)乃至整個(gè)產(chǎn)業(yè)的跨界成為趨勢(shì)。而傳統(tǒng)的以國(guó)家測(cè)繪地理信息局和各地方測(cè)繪地理信息行政主管部門為主體的管理組織架構(gòu)，以及面向傳統(tǒng)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)這種趨勢(shì)，存在監(jiān)管漏洞和監(jiān)管真空，無(wú)法保障數(shù)據(jù)安全和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。因此，在梳理現(xiàn)有管理模式和政策法規(guī)的前提下，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理信息數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)、傳輸、應(yīng)用等領(lǐng)域的監(jiān)管，出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī)，明確監(jiān)管的主體和對(duì)象，規(guī)范和約束網(wǎng)絡(luò)測(cè)繪行為以及數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，查處非法測(cè)繪行為，保障地理信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全。

結(jié)語(yǔ)：

地理信息數(shù)據(jù)已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)的重要組成部分和數(shù)據(jù)來(lái)源。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展起到了助推作用。把握好大數(shù)據(jù)時(shí)代地理信息數(shù)據(jù)的特征，正確面對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，研究和制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，是保障地理信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全、實(shí)現(xiàn)測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的重要保證。

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