大數據應用中的數據安全保障技術研究

摘要：隨著大數據技術的快速發展和廣泛應用，數據安全問題日益凸顯。本文深入探討了大數據應用中的數據安全保障技術，分析了當前大數據安全面臨的挑戰，并提出了相應的技術策略。首先介紹了大數據及其安全性的基本概念，隨后詳細討論了數據加密、訪問控制、數據脫敏、安全審計、隱私保護等關鍵技術，并結合實際案例分析了這些技術在大數據安全中的應用。最后，文章對大數據安全技術的未來發展進行了展望。

關鍵詞：大數據；數據安全；數據加密；隱私保護

隨著大數據時代的來臨，各行業都面臨著空前的機遇與挑戰。大數據技術在促進社會迅速發展的同時，亦帶來數據泄露和隱私侵犯等一系列安全性問題。因此如何確保大數據應用的數據安全成為亟待解決的問題。文章旨在通過對大數據應用過程中的數據安全保障技術進行探究，以期為大數據安全問題提供技術支持與解決方案。

一、目前大數據安全的挑戰

在大數據時代，數據安全問題越來越突出。同時，其也面臨著越來越嚴峻的挑戰，涉及技術、管理和法律等幾個方面，具體如下：

在大數據安全方面，技術層面的挑戰首當其沖。在科技快速發展的今天，網絡攻擊手段變得越來越復雜，常規安全防護手段已經很難應付。特別是隨著人工智能技術的快速發展，網絡攻擊變得更加智能和自動化，這使得攻擊者能夠借助AI技術迅速識別和利用網絡漏洞，從而發起更加有針對性的網絡攻擊[1]。同時，分布式系統的部署、開放式網絡環境和繁雜的數據應用都使系統在保密性、完整性和可用性上面臨更大挑戰。

在大數據安全方面，管理層面的挑戰不容忽視。大數據系統通常涉及很多部門與隊伍，在數據采集、存儲、加工、傳輸過程中，每一個環節都要進行嚴格管理與監測。但在實際運行過程中，因為制度的不健全、流程的不規范以及人員安全意識的淡薄，常常會出現管理漏洞和安全隱患。同時，加密訪問與授權訪問控制的管理問題亟需解決。

二、數據安全保障技術的應用

（一）數據加密技術

就大數據應用而言，數據加密技術是確保數據安全的核心技術。在數據日益增長與加速流動的過程中，如何保證數據的機密性與完整性已成為亟待解決的難題。數據加密技術是將數據編碼并加以變換，從而使數據在傳輸和存儲時保持其完整性與可讀性。授權用戶只需用解密算法即可將其恢復為原始數據。在應用數據加密技術的過程中，涉及較多層次。在數據傳輸的過程中，可以使用傳輸層安全（TLS）或安全套接字層（SSL）協議，對數據進行加密處理，以確保數據在公共網絡環境中能夠安全傳輸[2]。在數據存儲方面，采用文件加密和數據庫加密的方法對硬盤、數據庫和其他存儲設備上儲存的數據進行加密處理，避免了非法獲取數據后的誤用。除此之外，還存在如字段級加密和記錄級加密這樣的應用層加密技術。這些技術能夠根據特定的業務需求對特定的字段或記錄進行加密處理，以滿足更高級別的數據保護要求。

數據加密技術具有靈活，可定制等優點。針對不同業務場景和安全需求可選用不同加密算法和加密強度，以達到安全保護數據的目的。但數據加密技術同樣存在一定的挑戰。比如，加密算法復雜、計算量大等問題都會造成加密解密過程中的性能瓶頸；密鑰管理與分發同樣是數據加密技術領域需要著重研究的課題。而如何保證密鑰的安全性與可用性則是目前亟需解決的棘手問題。針對上述問題，研究人員提出了大量的優化改進方案，如利用硬件加速技術改善加密解密過程性能；通過使用密鑰管理服務（KMS）等先進技術確保密鑰的安全性和分發過程的安全性；還有研究者融入了一種新的加密技術——同態加密，該技術支持對加密后的數據執行計算操作以保護數據隱私，同時達到對數據分析與使用的目的。

（二）訪問控制技術

就大數據應用而言，訪問控制是數據安全保障的核心技術，其通過設置嚴格的訪問權限與身份驗證機制，來保證僅有被授權用戶才能訪問特定數據資源。該技術能夠有效地防止數據泄露和非法訪問等問題，為大數據的應用搭建起一道牢固的安全屏障。訪問控制技術是大數據應用過程中確保數據免遭非法訪問與誤用的一個重要途徑。通過建立嚴密的訪問策略和權限管理來控制數據的訪問權限，避免數據泄露及被非法利用[3]。

訪問控制技術在應用中涉及諸多方面。首先，必須建立一個身份認證機制，對用戶進行身份認證與權限認證，以保證只有授權用戶才可以獲取數據。之后，需要建立訪問策略與權限管理規則。基于業務需求與安全要求，針對不同用戶或者用戶組，設定不同的訪問權限與范圍。同時，為了滿足各種業務環境下的安全要求，還需要實施更精細的訪問控制策略，如基于角色的訪問控制（RBAC）和基于屬性的訪問控制（ABAC）。訪問控制技術具有靈活、可擴展等優點。可通過建立靈活多樣的訪問策略與權限管理規則來滿足不同業務場景的安全需求。與此同時，伴隨著業務的不斷發展與變革，訪問策略與權限管理規則也能夠很容易地被修改與調整，從而滿足人們對安全提出的新要求。

（三）數據脫敏技術

數據脫敏是大數據應用過程中保護敏感信息免遭泄漏的有效方法。數據經過脫敏處理后，能夠在保證數據可獲得性的前提下減少數據泄露風險。在應用數據脫敏技術的過程中涉及諸多方面。首先要明確哪些資料屬于敏感資料，如個人信息和商業秘密。接著，利用合適的脫敏算法與技術將敏感信息脫敏，從而使其失去原有的敏感性與識別性。最后，對經過脫敏處理的數據進行測試、開發和分析，實現業務需求的情景。數據脫敏技術具有靈活、可定制等優點。根據不同業務場景和安全需求可選用不同的脫敏算法和脫敏程度，以達到數據安全保護的目的。同時，數據脫敏技術也可結合數據加密技術、訪問控制技術等構成多層次的數據安全防護系統架構。

數據脫敏技術的應用同樣面臨著一定的挑戰：如何保證脫敏算法準確有效；如何在數據可用性與安全性之間進行權衡；如何快速脫敏大規模數據等。針對上述問題，研究人員提出了大量的優化改進方案，如利用基于機器學習的脫敏算法對脫敏規則進行自動學習與調整；利用分布式計算技術實現對大規模數據的快速脫敏；利用動態脫敏技術，根據資料使用情景及需要，對脫敏程度進行動態調節等。

（四）安全審計技術

安全審計技術作為大數據應用背景下數據安全保障的關鍵技術，通過對系統中涉及安全的各項活動和行為進行記錄、檢查、分析，以評價其安全性和合規性。安全審計技術旨在保證數據從存儲到處理再到傳輸的每一個環節都能夠受到適當的保障，避免其泄露、被篡改，以及被濫用。安全審計技術的內容包含以下幾個方面：一是要求建立健全審計制度與程序，確定審計對象、范圍、頻次、責任人。二是要求利用日志分析、入侵檢測、漏洞掃描等先進審計工具與技術手段，對系統內安全事件與漏洞信息進行綜合采集與分析。三是要求結合特定業務場景與安全需求，制定相關審計策略與指標，保證審計結果的準確有效。

安全審計技術具有全面、客觀等優點。通過綜合審計活動能夠檢測出系統出現的各類安全問題與漏洞，從而為數據安全保障工作提供強有力的支撐。與此同時，安全審計技術也有助于提升企業對自身安全狀況的認識，幫助企業及時識別可能存在的安全風險，從而采取適當措施加以防范。

當然，安全審計技術并非一成不變的，需不斷地更新與改進，才能適應新型安全威脅與攻擊手段。更新與改進的做法如下：第一，強化安全審計技術研發，引進新型審計工具與技術手段，以提高審計效率與準確性；第二，強化部門間的交流與合作，組建跨部門安全審計隊伍，合力推動安全審計工作；第三，加大安全審計技術培訓與推廣力度，增強職工安全意識與技能，確保審計活動有效客觀。

（五）隱私保護技術

隱私保護技術在大數據的應用方面起著關鍵作用，其目的是通過一系列的技術手段確保個人和組織隱私信息免遭非法獲取、泄露和濫用。隨著大數據技術的應用日益廣泛，隱私泄露的風險越來越大，所以隱私保護技術越來越重要。隱私保護技術涉及很多方法與技巧：首先，數據加密技術為隱私保護提供了依據，這一技術方案通過數據加密賦權用戶權限，以保護數據的機密性與完整性。其次，匿名化技術是隱私保護的重要方法。通過脫敏處理或者更換敏感信息等方式，能夠使數據既保持可用又減少隱私泄露風險。最后，新型隱私保護技術如差分隱私技術和聯邦學習技術逐步被采用，這些技術能夠在確保數據隱私的基礎上，促進數據的共享與分析。

隱私保護技術的適用范圍很廣，涉及醫療保健、金融和電子商務等諸多領域。在醫療保健領域，隱私保護技術有助于醫院和醫生對病人隱私信息進行保護；在金融領域，隱私保護技術能夠避免金融信息的非法獲取與濫用，維護客戶資金安全；在電子商務領域，隱私保護技術能夠對消費者個人信息與交易數據進行保護，避免數據泄露與欺詐行為。

但與此同時，隱私保護技術同樣存在一定的挑戰與局限：首先，如何做到既能保護數據隱私又能對其進行共享與分析，是當前亟待解決的課題。其次，實施隱私保護技術需耗費巨大的人力、物力與財力，超出了某些小型企業與機構的承受能力。最后，隨著科技的進步，新型隱私泄露風險層出不窮。因此，隱私保護技術需要不斷更新與改進才能迎接上述挑戰。

針對上述問題，可采取如下措施：第一，加強對隱私保護技術的研發，促進新型隱私保護技術的應用與開發；第二，加強對隱私保護技術的推廣與應用培訓，增強公眾的隱私保護意識。第三，強化法律法規的制定與實施，規范數據采集、儲存、利用與共享，維護個人隱私權益。

三、數據安全保障技術的發展趨勢

在大數據時代，數據安全保障技術已經成為各行業不可或缺的一項重要支持。在數據量爆炸性增長與數據價值不斷顯現的同時，數據泄露、非法訪問與惡意攻擊等安全事件層出不窮，使得數據安全保障技術的應用發展趨勢越來越引起人們的重視。

一是在科技不斷進步的今天，數據安全保障技術會更強調前瞻性、智能化。當人工智能、機器學習等前沿技術被整合使用時，數據安全保障技術將能更精確地檢測出可能的安全風險，從而達到自動化的風險管理和緊急反應。比如，通過對用戶訪問行為、數據流動路徑和其他信息進行智能分析，能夠實時檢測出異常情況并自動采取適當防御措施。

二是數據安全保障技術會更重視隱私保護與合規性。隨著世界各國數據隱私保護意識的不斷增強，數據安全保障技術也會越來越重視對個人隱私信息的保護。與此同時，在世界范圍內數據保護法律法規日益完善的情況下，數據安全保障技術還需滿足相關合規性要求，以保證數據能夠在合法合規的基礎上被保存、加工與傳輸。同時，數據安全保障技術也會更多地關注跨領域、跨行業的協作和分享。在大數據時代，數據共享與流通成為社會進步與經濟發展的主要動力，但同時，其也使得數據安全問題更加復雜。因此，為了構建一個安全、可靠的數據生態環境，不同的領域和行業，如金融、醫療、電商等，均應在安全技術與經驗方面進行深入合作和共享，以共同應對跨行業安全威脅。

三是數據安全保障技術會更強調實戰化和持續創新。在安全形勢越來越嚴峻的今天，數據安全保障技術必須不斷應對新的安全威脅與挑戰，因此，需以實戰化演練為手段，以持續創新為手段，不斷增強防御與應對能力。與此同時，還需加強國際間的交流與合作，并引入先進的安全技術和理念，以不斷提高我國數據安全保障技術的總體水平。

四、結束語

在大數據的應用過程中，數據安全保障技術既復雜又重要。相關工作人員必須持續關注大數據安全技術發展態勢，并對其技術策略進行持續創新與發展，以保證大數據的安全應用。

作者單位：廖芳 李雪松 楊力 李香冬 羅磊

大數據安全工程研究中心（貴州）有限公司

參考文獻

[1]張萬里.大數據應用中數據安全治理技術研究[J].信息系統工程，2023，（11）：125-128.

[2]李俊濤.大數據應用中的數據安全保障策略[J].湖南郵電職業技術學院學報，2023，22（03）：49-52.

[3]張峰.大數據技術在消防安全管理應用中存在的問題與對策[J].今日消防，2023，8（04）：72-74.