数字化计算机信息网络系统安全与应对
高磊
国能数智科技开发(北京)有限公司 北京市 东城区 100007
关键字:数字化;计算机信息;网络系统安全
前言
伴随数字发展变快,计算机信息网络系统已经深入进入社会各个领域,成为经济运行、政府服务以及民生保障的重要基础。不过,网络边界变得不清晰,攻击方式变得更聪明,数据价值越来越集中,这些情况让系统遇到病毒入侵、数据外泄、供应链被攻击等多种危险,个人隐私、企业利益以及国家安全都受到影响,在这种情况下,研究适合数字化特点的安全保护体系非常紧迫。
一、数字化计算机信息网络系统安全技术
(一)量子加密技术
在数字信息传输过程中,量子加密技术根据量子态无法复制以及测量会干扰的原理,建立起理论上无法破解的密钥系统。研究人员用量子密钥分发(QKD)协议,在不同网络节点之间为数据流提供不断更新的密钥,这样可以防止量子计算机对传统 RSA 加密进行暴力破解。
(二)零信任架构技术
面对数字网络边界变得不清晰的情况,零信任架构以‘永不信任,始终验证为基本思想,用动态身份确认、最小权限设置以及持续行为检查来实现安全保护。它把多因素认证(MFA)以及微分段技术结合起来,对访问数字资源终端、用户、程序进行实时风险判断。
(三)人工智能入侵检测技术
在数字化环境中,把异构数据特点考虑进去,AI 入侵检测技术用深度学习模型分析网络流量、日志信息、用户行为方式,实现对未知威胁的即时识别。研究人员用神经网络算法建立正常行为的标准线,对异常的数据包、异常登录操作等发出毫秒级别警告,能够适应物联网设备、边缘计算节点等多种数字终端,在工业互联网场景中,这项技术能准确区分设备的正常通信、恶意攻击命令,保证数字生产系统的稳定运行【1】。
二、数字化计算机信息网络系统安全应对策略
(一)构建基于数字孪生的动态防御技术体系
在数字网络环境中,固定不变防御方式已经无法应对连续变化的威胁,需要用数字孪生技术建立虚拟与现实对应动态防御系统。这种办法把物理网络结构、设备状况、数据流动过程等各个方面都做成数字模型,在虚拟空间里模拟各种攻击情况,提前测试防御方法是否有效,面对云计算数据中心,可以用数字孪生复制服务器群的运行状态,模拟 SQL 注入、DDoS 攻击等十多种常见攻击类型,实时查看防火墙以及入侵检测系统反应效果并根据这些结果调整安全策略设置。
把边缘计算以及区块链技术结合起来,实现防御节点的分布式协同。在物联网终端安装轻量级安全代理,用它把设备身份信息、运行日志等数据上传到链上保存,让终端行为可以追溯,边缘节点分析本地的数据流量,对异常行为先做初步拦截,再把高风险事件传送到云端孪生系统进行深入判断。此外用数字孪生的时间轴回溯功能,可以准确找到安全事件的来源、扩散路径。当出现数据泄露时,通过在虚拟空间中模拟数据流动轨迹,能迅速查出漏洞引发的具体环节 —— 是终端设备固件问题、传输协议漏洞同时还是权限设置错误,这样为追踪处理提供科学依据,让数字化网络的抗攻击能力明显增强。
(二)实施数据全生命周期的动态治理策略
数字时代关键安全问题主要集中在数据资产上,要把覆盖“引发—传输—存储—使用—销毁”整个生命周期管理机制建立起来。在数据生成阶段,用自动标签系统对数据进行敏感等级划分,把用户生物信息以及交易记录标为“极敏感”把公开通知标为“非敏感”同时加入基于隐私计算的去敏模块,让原始数据在采集时就实现‘可用不可见’。在数据传输时,把动态加密以及路径改进结合起来。根据传输数据的实时价值、安全级别,自动选择加密方法 —— 对于高价值数据,使用国密 SM4 算法以及量子密钥结合的方式进行双重加密;对于普通数据,则用轻量级 AES 算法来兼顾性能以及安全性,同时,利用 SDN(软件定义网络)技术调整传输路线,避开已知的风险节点,当发现某个区域存在流量劫持风险时,就将跨国数据传输路径切换到海底光缆加密通道中。存储阶段采用分层防护方式,把敏感数据放在分布式存储系统中,把数据分成多个部分分别存在不同的物理节点并对每个部分进行加密处理,密钥由多个节点共同管理。对于非敏感数据,则使用云存储、本地备份两种方式,定期用 AI 审计工具检查数据是否完整,在使用过程中引入动态权限控制,根据用户当前行为的风险评分来调整访问权限,当发现某员工在非工作时间试图访问核心数据库时,系统会自动要求再次验证身份并限制其操作范围,在销毁阶段,使用符合国家保密标准擦除方法,对固态存储设备进行物理破坏、数据覆盖双重处理,确保数据无法恢复【2】。
(三)打造政企协同的数字化安全生态体系
一个单位的安全能力很难应对跨越国界、涉及多个行业的复杂威胁,需要用政府主导、企业配合、公众参与’的方式建立多方合作的生态系统。政府方面要把数字安全相关的法律制度建全,把云服务公司以及数据处理单位的安全责任说清楚,设立统一的安全标准认证办法,规定关键信息基础设施运营单位必须通过等保2.0 三级或以上认证,同时要建设国家级的网络安全监测平台,把政务网、能源、金融等重点领域的安全信息集中起来,用大数据分析找出全国范围内的威胁趋势,当发现一种新型勒索病毒正在能源行业传播时,可以提前把预警消息、防御工具发给相关企业。企业之间要把威胁情报共享机制建立起来,用区块链技术搭建一个可信共享平台。公众方面要把数字安全教育做起来,用短视频、互动游戏等方式教大家密码管理、识别钓鱼邮件等基本知识。可以开发“家庭网络安全自查工具”让用户定期检查路由器漏洞、摄像头权限设置,学校要把网络安全作为义务教育内容,帮助青少年树立安全意识,只有让全社会都参与进来,本事构建起防御体系,为数字化转型打下安全基础【3】。
结束语
在数字技术快速发展背景下,计算机信息网络系统的安全变得非常重要。把技术、管理、生态三个方面结合起来建立防护体系,可以有效应对各种安全威胁,伴随技术连续进步,要把策略连续优化,让各方一起努力,这样本事在保护网络安全的同时,推动数字化稳步发展,为社会进步打下坚实的网络基础。
参考文献
[1]邵春梅.数字化计算机信息网络系统安全问题探析[J].《长江信息通信》 ,2024,7:138-140,
[2]纪芬分.新环境下的计算机网络信息安全及其防火墙技术应用[J].《计算机应用文摘》,2024,4:28-30,
[3]李岩.计算机信息网络安全合规与管理的比较研究[J].《科学与信息化》 ,2025,1:187-189