神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)技術(shù)

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摘要：隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，成為人們生活與工作中不可或缺的重要工具。但隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息安全問(wèn)題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)所在，計(jì)算機(jī)安全管理由此而生。計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行安全管理的基礎(chǔ)，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)中最常使用的一項(xiàng)技術(shù)，其擁有準(zhǔn)確性高、評(píng)價(jià)全面等優(yōu)勢(shì)。基于此，結(jié)合筆者實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)及一些自身見(jiàn)解，主要對(duì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算機(jī)安全；評(píng)價(jià)技術(shù)

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了極大便利，但同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，能夠影響其安全的因素眾多，比如計(jì)算機(jī)軟硬件損壞、病毒、黑客攻擊、人為操作失誤等。為了有效促進(jìn)計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)嚴(yán)格防范安全問(wèn)題，通過(guò)建立科學(xué)、高效的網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)，采取相對(duì)應(yīng)的安全防范措施，不斷優(yōu)化與完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系，以便于其為人們提供更好的服務(wù)。

1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的概述

1.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又被稱為鏈接模型，其是從生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到啟發(fā)而建立的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬了人腦的信息處理方式，然后通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型研究大腦行為結(jié)構(gòu)及神經(jīng)元的基本特征。世界上第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是由生物學(xué)家及數(shù)學(xué)家共同提出的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多變，神經(jīng)元通過(guò)大量節(jié)點(diǎn)相互連接成網(wǎng)絡(luò)，并且每一個(gè)神經(jīng)元都能夠處理信息，因此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)處理海量信息。計(jì)算機(jī)學(xué)家在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并將之應(yīng)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、工程建設(shè)以及經(jīng)營(yíng)管理等多個(gè)領(lǐng)域。

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全主要是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過(guò)采用較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及管理措施來(lái)保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系正常運(yùn)營(yíng)及資料安全。廣義的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全包括物理安全及邏輯安全兩大部分，其中邏輯安全主要是指信息數(shù)據(jù)的完整性、保密性及可用性等方面的內(nèi)容；物理安全則包括系統(tǒng)中的硬件及軟件等內(nèi)容。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全具有較強(qiáng)的可控性及可審查性。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題已成為全球共同關(guān)注的問(wèn)題，同時(shí)也是相關(guān)從業(yè)人員一直努力解決的一大重要問(wèn)題。

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系的建立原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系是評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)，其能夠科學(xué)、全面、客觀地分析與評(píng)定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的不安全因素，并給出相應(yīng)的指標(biāo)及解決措施，因此，在評(píng)價(jià)體系建立過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮多方面因素來(lái)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)體系的建立原則主要包括以下幾個(gè)方面。（1）可行性。在安全評(píng)價(jià)體系建立之初，首先應(yīng)確保構(gòu)建的可行性，必須從實(shí)際條件和需求出發(fā)，因地、因需、因人制宜，以此來(lái)確保評(píng)價(jià)體系的實(shí)用性。（2）準(zhǔn)確性。安全評(píng)價(jià)體系建立過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保其能夠體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)水平，并及時(shí)將各項(xiàng)安全信息反饋給檢測(cè)人員，以便于技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行安全維護(hù)。（3）完備性。建立安全評(píng)價(jià)體系，還應(yīng)確保其能夠全面反映計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基本特征，以便于提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性。（4）簡(jiǎn)要性。安全評(píng)價(jià)體系的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)具有代表性，以此來(lái)確保安全評(píng)價(jià)工作簡(jiǎn)單、明了。（5）獨(dú)立性。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，在其安全評(píng)價(jià)過(guò)程中，應(yīng)確保各項(xiàng)指標(biāo)的獨(dú)立性，盡量減少重復(fù)選擇及指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)，以此來(lái)提升安全評(píng)價(jià)工作的效率和準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，在指標(biāo)檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇那些具有代表性和獨(dú)立性的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，以便于將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)和安全狀況客觀、真實(shí)地展現(xiàn)出來(lái)。在基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)體系中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并且其較強(qiáng)的適應(yīng)性為安全評(píng)價(jià)工作提供了強(qiáng)有力的保障，因此通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠創(chuàng)建出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型及仿真模型，以此來(lái)有效評(píng)估計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全狀況。

2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)技術(shù)體系的建立

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是當(dāng)前使用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其主要采用最速下降法進(jìn)行反向傳播，同時(shí)調(diào)整相關(guān)數(shù)值，從而將誤差降到最低。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型還可以運(yùn)用誤差逆?zhèn)鞑ニ惴?，?gòu)建起反饋多層網(wǎng)絡(luò)。由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的算法簡(jiǎn)單，更易實(shí)現(xiàn)，且具有良好的非線性逼近能力，因此，其也是計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)常用的模型之一。本文主要以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)展開(kāi)分析。

2.1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算安全評(píng)價(jià)模型的設(shè)計(jì)

該模型主要由輸入層、隱含層及輸出層三大部分組成。（1）輸入層。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須嚴(yán)格規(guī)定輸入層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，其應(yīng)與安全評(píng)價(jià)體系的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量一致，因此，神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)由二級(jí)指標(biāo)的數(shù)量確定。比如，安全平體系中設(shè)計(jì)了10個(gè)二級(jí)指標(biāo)，那么輸入層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的數(shù)量也應(yīng)是10個(gè)。（2）隱含層。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型在設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用單向隱含層，但若隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量過(guò)多，則會(huì)大大增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)時(shí)間，而若隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量過(guò)少，又會(huì)降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)率，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須控制好隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。（3）輸出層。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型的輸出層設(shè)計(jì)關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)結(jié)果，若在輸出層評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)時(shí)，將輸出層節(jié)點(diǎn)設(shè)為2個(gè)，那么（1,1）的輸出結(jié)果則表示十分安全，而（1,0）則表示基本安全，（0,1）則表示不太安全，（0,0）則表示非常不安全。

2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算安全評(píng)價(jià)模型的學(xué)習(xí)

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)模型構(gòu)建過(guò)程中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要在模型中進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，這就表示其需要完成相應(yīng)的訓(xùn)練工作，同時(shí)這也使得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備初始連接權(quán)利。由于經(jīng)過(guò)了一系列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，所以后期使用中其誤差值較小，這樣才能確保安全評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并保證模型使用與使用者的期望值無(wú)限接近。

2.3基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)模型的驗(yàn)證

驗(yàn)證安全評(píng)價(jià)模型，是為了確保其設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)工作的良好性，更是為了確保安全評(píng)價(jià)模型具備全面性、實(shí)用性及準(zhǔn)確性。驗(yàn)證程序主要為：首先，科學(xué)選取樣本數(shù)據(jù)，然后將樣本數(shù)據(jù)輸進(jìn)模型中，經(jīng)過(guò)模型的檢驗(yàn)與分析，從而對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，如果所輸出的結(jié)果與對(duì)比值一致，則表明安全評(píng)價(jià)模型具有較高的準(zhǔn)確性，可以投入使用；如果所輸出的結(jié)果與對(duì)比值存在較大的誤差，這時(shí)還應(yīng)查明誤差原因，如果是模型的問(wèn)題，還應(yīng)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)與優(yōu)化，嚴(yán)重的還應(yīng)重新設(shè)計(jì)，務(wù)必要確保其實(shí)用性和準(zhǔn)確性。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)模型中具有至關(guān)重要的作用。因此，在構(gòu)建基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)安全評(píng)價(jià)模型時(shí)，應(yīng)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行特點(diǎn)緊密結(jié)合起來(lái)，并綜合考慮實(shí)際狀況和需求，然后以網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型構(gòu)建的五大原則為基礎(chǔ)，從模型設(shè)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)及模型驗(yàn)證等幾大步驟著手，盡力創(chuàng)建出全面、高效、準(zhǔn)確且實(shí)用性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型，以便于為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行提供有力的支撐。

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作者：吳文臣 單位：齊齊哈爾工程學(xué)院