大數(shù)據(jù)背景下創(chuàng)建智慧城市信息安全體系

聶鵬森 傅源 王蓮

1.重慶電子信息中小企業(yè)公共服務(wù)有限公司 重慶 400000

2.重慶賽寶工業(yè)技術(shù)研究院有限公司 重慶 400000

智慧城市以高度智能化的信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析和應(yīng)用，實現(xiàn)城市治理的高效、智能和可持續(xù)發(fā)展。在智慧城市建設(shè)過程中，信息安全成為一項至關(guān)重要的任務(wù)，而大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和共享涉及城市居民的個人信息、財產(chǎn)信息以及重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全。在信息安全領(lǐng)域，不斷涌現(xiàn)出各種新型威脅和攻擊手段，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險日益復(fù)雜多變。因此，建立一個完善且合理的智慧城市信息安全體系，保障城市數(shù)據(jù)和信息的安全，成為智慧城市建設(shè)中亟待解決的重要問題。

1 大數(shù)據(jù)下智慧城市信息安全內(nèi)涵

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和智慧城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，信息安全成為智慧城市建設(shè)的重要組成部分。智慧城市信息安全的內(nèi)涵涵蓋多個層面，它不僅僅關(guān)乎個人信息的保護(hù)，還包括城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴陌踩Ｔ诖髷?shù)據(jù)背景下，智慧城市信息安全內(nèi)涵主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)

在智慧城市中，海量數(shù)據(jù)的采集和處理是智能決策和服務(wù)的基礎(chǔ)。然而，這些數(shù)據(jù)包含著大量的個人信息和敏感數(shù)據(jù)，如居民的位置信息、消費習(xí)慣、健康記錄等。因此，確保數(shù)據(jù)的隱私和安全是智慧城市信息安全的首要任務(wù)。合理規(guī)劃數(shù)據(jù)的采集范圍和使用權(quán)限，采用數(shù)據(jù)加密和安全傳輸技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全存儲和訪問控制，都是保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的重要手段[1]。

1.2 基礎(chǔ)設(shè)施安全保障

智慧城市的運行離不開各種基礎(chǔ)設(shè)施的支持，包括能源、交通、通信、水務(wù)等。這些基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定運行和安全性對城市的正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。大數(shù)據(jù)背景下，智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施面臨著更多的網(wǎng)絡(luò)攻擊和威脅。建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系、實施設(shè)備漏洞的及時修復(fù)、加強(qiáng)物理安全措施，都是保障基礎(chǔ)設(shè)施安全的必要手段。

1.3 智能系統(tǒng)的安全性

智慧城市依賴于各類智能系統(tǒng)，如智能交通系統(tǒng)、智能醫(yī)療系統(tǒng)、智能環(huán)保系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析提供各種智能服務(wù)。但由于智能系統(tǒng)的復(fù)雜性和互聯(lián)性也帶來了安全風(fēng)險。確保智能系統(tǒng)的安全性，包括防止系統(tǒng)被黑客攻擊、保障系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性、防范系統(tǒng)中的漏洞和錯誤，都是智慧城市信息安全內(nèi)涵的重要組成部分[2]。

1.4 數(shù)據(jù)共享與合作的安全

在智慧城市建設(shè)中，數(shù)據(jù)的共享和合作是提高城市治理和服務(wù)水平的關(guān)鍵。但是，數(shù)據(jù)共享也帶來了信息安全的風(fēng)險，涉及數(shù)據(jù)的隱私泄露和濫用。因此，在大數(shù)據(jù)背景下，智慧城市信息安全需要建立起安全可控的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，確保數(shù)據(jù)在合法合規(guī)的前提下進(jìn)行共享，同時防范數(shù)據(jù)在共享過程中的非法訪問和篡改[3]。

1.5 社會公眾的安全意識和素養(yǎng)

智慧城市信息安全不僅僅依賴于技術(shù)手段，也離不開社會公眾的安全意識和素養(yǎng)。提高城市居民和相關(guān)從業(yè)人員對信息安全的認(rèn)知，加強(qiáng)信息安全教育和培訓(xùn)，培養(yǎng)全社會的信息安全意識，都是構(gòu)建智慧城市信息安全體系的重要環(huán)節(jié)。

2 大數(shù)據(jù)下智慧城市信息安全面臨的挑戰(zhàn)

2.1 數(shù)據(jù)融合與共享致使管理工作愈加復(fù)雜

智慧城市建設(shè)涉及多個部門和系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)智能決策和提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行融合和共享。然而，數(shù)據(jù)融合和共享會導(dǎo)致信息泄露的風(fēng)險增加。不同部門之間數(shù)據(jù)權(quán)限的劃分和管理變得愈加復(fù)雜，如果數(shù)據(jù)的融合和共享不得當(dāng)，就可能會泄露大量敏感信息，對城市居民造成嚴(yán)重?fù)p失[4]。

2.2 傳統(tǒng)防護(hù)方式安全性不足

在大數(shù)據(jù)背景下，智慧城市信息安全面臨日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)攻擊和威脅。傳統(tǒng)的防火墻和入侵檢測系統(tǒng)等安全措施已經(jīng)難以應(yīng)對高級持續(xù)性威脅（Advanced Persistent Threat，簡稱APT）和零日漏洞攻擊等新型威脅。黑客和攻擊者不斷更新攻擊手段，利用漏洞攻擊城市的智能系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施，造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險。

2.3 個人隱私數(shù)據(jù)安全日趨急迫

智慧城市的數(shù)據(jù)采集范圍廣泛，涉及城市居民的大量個人信息。無論是使用智能手機(jī)、公共交通卡還是參與智慧醫(yī)療系統(tǒng)，個人隱私數(shù)據(jù)都可能被收集和使用。由于缺乏有效的隱私保護(hù)機(jī)制，這些個人隱私數(shù)據(jù)面臨著泄露、濫用和盜用的風(fēng)險[5]。數(shù)據(jù)泄露不僅可能導(dǎo)致個人的經(jīng)濟(jì)損失，還可能造成信任危機(jī)，影響居民對智慧城市建設(shè)的支持和參與。

3 大數(shù)據(jù)下智慧城市信息安全保障體系架構(gòu)

為了應(yīng)對大數(shù)據(jù)背景下智慧城市信息安全面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)，需要建立一個全面、多層次、高效的信息安全保障體系。基于全面質(zhì)量管理理論建立智慧城市信息安全體系，在企業(yè)、政府和公眾參與基礎(chǔ)上，滿足各方利益訴求。借鑒PDCA模式循環(huán)控制思想，將智慧城市信息安全體系劃分為規(guī)劃、實施、控制和改進(jìn)幾個階段。具體信息安全體系架構(gòu)如圖1。

圖1 信息安全保障體系架構(gòu)

4 大數(shù)據(jù)下智慧城市信息安全保障體系的建立

4.1 智慧城市信息安全保障規(guī)劃階段

在大數(shù)據(jù)背景下創(chuàng)建智慧城市信息安全體系，必須從早期規(guī)劃階段就注重信息安全的整合和保障。首先，精準(zhǔn)識別信息安全風(fēng)險和需求。在智慧城市信息安全體系規(guī)劃階段，必須充分認(rèn)識信息安全所面臨的風(fēng)險和挑戰(zhàn)，相關(guān)部門應(yīng)共同分析城市的信息資產(chǎn)和數(shù)據(jù)流動，評估可能的安全隱患和威脅。同時，深入了解居民和企業(yè)的信息安全需求，以滿足不同用戶群體對信息安全的關(guān)切和要求。其次，建立信息安全組織和團(tuán)隊[6]。在規(guī)劃階段，建立專門的信息安全組織和團(tuán)隊是必要的。該團(tuán)隊?wèi)?yīng)由信息安全專家、網(wǎng)絡(luò)安全專家、法律專家等組成，負(fù)責(zé)智慧城市信息安全規(guī)劃和設(shè)計，指導(dǎo)信息安全保障的實施和監(jiān)督。同時也要制定信息安全保障策略，基于對信息安全風(fēng)險和需求的分析，有針對性制定數(shù)據(jù)隱私保護(hù)策略、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)策略、基礎(chǔ)設(shè)施安全策略等。在明確智慧城市信息安全保障的目標(biāo)和原則基礎(chǔ)上，確保信息安全與城市發(fā)展相互促進(jìn)。再次，建立信息安全保障技術(shù)體系。在大數(shù)據(jù)背景下，信息安全技術(shù)日新月異，通過建立智慧城市信息安全保障技術(shù)體系，采用先進(jìn)的安全技術(shù)手段是必要的。這包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)、智能安全監(jiān)測技術(shù)等。同時，需要建立信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系，確保信息安全技術(shù)的合規(guī)和可信度。最后，加強(qiáng)各部門合作。智慧城市信息安全是一個綜合性的系統(tǒng)工程，需要多個部門和單位的協(xié)同合作。在規(guī)劃階段，加強(qiáng)政府、企業(yè)和社會公眾之間的合作與共享，共享信息安全資源和經(jīng)驗，以此來提升智慧城市信息安全保障的水平[7]。

4.2 智慧城市信息安全保障實施階段

4.2.1 建立智慧城市信息安全組織結(jié)構(gòu)

在智慧城市信息安全保障實施階段，建立專門的信息安全組織結(jié)構(gòu)是必要的。該組織結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括信息安全管理委員會、信息安全保障中心和信息安全團(tuán)隊等。信息安全管理委員會由政府主管部門、相關(guān)企業(yè)和專家組成，負(fù)責(zé)制定信息安全策略和規(guī)劃，并進(jìn)行決策和協(xié)調(diào)。信息安全保障中心是負(fù)責(zé)實施和監(jiān)督信息安全保障的專業(yè)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)信息安全的日常運維和應(yīng)急響應(yīng)。信息安全團(tuán)隊由信息安全專家和技術(shù)人員組成，負(fù)責(zé)技術(shù)支持和安全保障。

4.2.2 完善智慧城市信息安全基礎(chǔ)設(shè)施

智慧城市信息安全基礎(chǔ)設(shè)施是保障信息安全的基礎(chǔ)，具體實施階段要重點完善城市網(wǎng)絡(luò)和通信基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)施的建設(shè)，提升其安全性。具體信息安全基礎(chǔ)設(shè)施如表1。同時，加強(qiáng)對智能系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全管理，確保設(shè)備在生產(chǎn)、傳輸和存儲過程中的安全[8]。

表1 智慧城市信息安全基礎(chǔ)設(shè)施

4.2.3 創(chuàng)建智慧城市信息安全技術(shù)體系

智慧城市信息安全技術(shù)體系是智慧城市信息安全的核心保障。在實施階段，需要建立全面的技術(shù)體系，包括數(shù)據(jù)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、智能安全監(jiān)測技術(shù)等。數(shù)據(jù)安全技術(shù)包括數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)脫敏和數(shù)據(jù)備份等，保障數(shù)據(jù)的安全傳輸和存儲。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)包括入侵檢測與防御、安全審計等，確保城市網(wǎng)絡(luò)的安全運行[9]。智能安全監(jiān)測技術(shù)利用人工智能和大數(shù)據(jù)分析，對城市網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測和分析，發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對潛在安全威脅。

4.3 智慧城市信息安全保障控制階段

4.3.1 信息安全態(tài)勢感知

信息安全態(tài)勢感知是保障智慧城市信息安全的基礎(chǔ)，通過實時監(jiān)測和分析城市網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的運行狀態(tài)，掌握信息安全的態(tài)勢和威脅，以及可能存在的安全漏洞和風(fēng)險。建立智能化的安全監(jiān)測系統(tǒng)，運用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測和防范潛在的安全威脅。

4.3.2 信息安全應(yīng)急響應(yīng)

在智慧城市運行過程中，難免會遇到各種安全事件和威脅。建立信息安全應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，包括預(yù)案制定、應(yīng)急演練、應(yīng)急響應(yīng)流程等，能夠迅速應(yīng)對安全事件，減少損失。同時，需要建立信息安全事件的報告和反饋機(jī)制，及時將安全事件通報給相關(guān)部門和用戶，確保信息透明和及時處理。

4.3.3 信息安全風(fēng)險管理

智慧城市信息安全風(fēng)險管理是持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)的過程，根據(jù)實際要求需要建立完善的信息安全風(fēng)險管理體系，對安全風(fēng)險進(jìn)行定期評估和分析。根據(jù)評估結(jié)果，采取相應(yīng)的風(fēng)險應(yīng)對措施，包括風(fēng)險規(guī)避、風(fēng)險轉(zhuǎn)移、風(fēng)險減輕等，降低信息安全風(fēng)險帶來的影響[10]。

4.3.4 加強(qiáng)信息安全培訓(xùn)和意識教育

在控制階段，加強(qiáng)信息安全培訓(xùn)和意識教育對于智慧城市信息安全的保障至關(guān)重要。定期開展信息安全培訓(xùn)，讓居民和從業(yè)人員了解當(dāng)前信息安全形勢和防范措施。通過舉辦信息安全意識教育活動，提高居民對信息安全的重視程度，增強(qiáng)信息安全自我保護(hù)意識。

4.4 智慧城市信息安全保障改進(jìn)階段

基于大數(shù)據(jù)建立智慧城市信息安全體系，改進(jìn)階段要號召多元主體參與其中，結(jié)合各主體的實際需求來針對性改進(jìn)信息安全體系。首先，應(yīng)立足整體統(tǒng)籌各項資源。智慧城市規(guī)劃階段通過大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，對信息安全問題系統(tǒng)化分析，確保方向步調(diào)一致，全面優(yōu)化提升智慧城市信息安全基礎(chǔ)設(shè)施、組織結(jié)構(gòu)和技術(shù)體系。充分彰顯大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，輔助管理和決策，以求最低的成本來創(chuàng)造更大的效益，對于推動地方政府轉(zhuǎn)型為數(shù)據(jù)服務(wù)型政府具有重要意義。其次，加大技術(shù)投入，完善智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施，并重點加強(qiáng)空間治理。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)實施監(jiān)督信息安全，并運用多套系統(tǒng)融合構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)空間普查工具，全面提升云端安全防護(hù)技術(shù)水平。最后，鼓勵社會公眾多方參與，增強(qiáng)群眾的安全意識。智慧城市后期運行中，應(yīng)鼓勵更多的社會公眾參與到治理工作中，借助信息技術(shù)實時傳播和共享公眾信息，保證智慧城市信息交互便捷、高效、安全，以此來提升城市治理水平。

5 結(jié)論

綜上所述，基于大數(shù)據(jù)建立智慧城市信息安全體系，有助于強(qiáng)化各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)管理和信息安全管理，保障數(shù)據(jù)信息傳輸和共享安全同時，為智慧城市信息安全建設(shè)和管理提供堅實保障。