大数据时代的智慧城市与信息安全

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作者：范渊主编

出版社：电子工业出版社

本类榜单：计算机/网络

分类：计算机/网络 > 网络与数据通信

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图文详情

ISBN：9787121269530
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：290
出版时间：2018-04-01
条形码：9787121269530 ; 978-7-121-26953-0

本书特色

适读人群：本书适合参与智慧城市规划建设运营的管理人员和信息化从业人员阅读，也可作为智慧城市与信息安全相关专业的重要参考书，广大对智慧城市与信息安全等知识感兴趣的读者也可以选择本书。本书是编者团队在智慧城市信息安全领域的第三部作品。其中《智慧城市与信息安全》的第1版和第2版，受到了广大读者，特别是业内专业人士的欢迎。《大数据时代的智慧城市与信息安全》一书则对目前较热的大数据安全领域进行了重点剖析。本书适合参与智慧城市规划建设运营的管理人员和信息化从业人员阅读，也可作为智慧城市与信息安全相关专业的重要参考书。广大对智慧城市与信息安全等知识感兴趣的读者也可以阅读本书。

内容简介

随着信息技术的迅猛发展，信息技术与经济社会的交汇融合，引发了数据的爆炸式增长，大数据时代已经到来，全球社会正式进入了“数据驱动”的时代。大数据技术赋予了人类****的对海量数据的处理和分析能力，促使数据成为国家基础战略资源和创新生产要素，战略价值和资产价值急速攀升，运用大数据推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力正在成为趋势，大数据的出现使得“智慧城市”的核心内容建设成为了可能。但是，当数据成为了新的生产资料，在城市发展中发挥着越来越重要的作用时，其安全问题也被进一步的扩大，大数据时代智慧城市的安全建设面临着越来越严峻的挑战。

目录

本书编委会
序
前言
目录
**部分大数据驱动下的智慧城市
第1章大数据升级城市智慧 2
1．1 城市病与信息化机遇 2
1．1．1 城市化带来的挑战 2
1．1．2 智慧城市的应运而生 3
1．1．3 大数据城市发展的新引擎 5
1．2 大数据引领未来智慧城市建设 6
1．2．1 大数据促进城市治理能力现代化 6
1．2．2 大数据构建民生服务新体系 8
1．2．3 大数据开启企业创新发展新格局 9
1．2．4 大数据让城市生活更加智能 11
1．3 智慧城市“数据大脑”建设 12
1．3．1 城市物联网建设 13
1．3．2 移动互联网、下一代互联网建设 14
1．3．3 基于云计算的城市数据大脑建设 15
1．3．4 大数据驱动下的城市智能化管理 17
1．4 城市无处不在的网络安全威胁 18
1．4．1 信息化发展与网络安全的博弈 18
1．4．2 愈演愈烈的网络违法犯罪 20
1．4．3 网络安全是智慧城市健康发展的基石 21
第二部分大数据时代智慧城市“数据大脑”的安全建设
第2章城市“数据大脑”的感知系统――物联网安全 25
2．1 智慧城市的物联网应用及发展 25
2．1．1 城市能源管理 26
2．1．2 居住环境安全 27
2．1．3 城市生活、工业废弃物管理 27
2．1．4 城市交通管理 28
2．1．5 城市应急与执法管理 29
2．1．6 物联网的发展方向 29
2．2 物联网安全威胁 30
2．2．1 物联网安全威胁大事件 30
2．2．2 物联网安全威胁分析 35
2．3 物联网安全治理 37
2．3．1 智慧城市下的物联网安全治理概述 37
2．3．2 物联网安全目标及防护原则 38
2．3．3 全球物联网安全防御策略 39
2．3．4 我国物联网安全标准 40
2．3．5 物联网层次结构及安全模型 41
2．3．6 物联网安全关键技术 45
2．3．7 物联网的安全体系设计 52
第3章城市“数据大脑”的中枢神经系统――云计算安全 57
3．1 云计算是城市数据大脑的核心 57
3．2 云计算的安全威胁与挑战 58
3．2．1 云计算安全威胁 58
3．2．2 云计算平台侧面临的威胁 61
3．2．3 云计算租户侧面临的威胁 63
3．3 云计算的安全防护实践 64
3．3．1 云安全总体防护目标与原则 64
3．3．2 云安全总体防护设计思路 66
3．3．2．1 体系化设计方法 67
3．3．2．2 等级化设计方法 68
3．3．2．3 PDCA管理方法 69
3．3．2．4 总体安全保障体系框架 70
3．3．3 面向云平台侧安全体系 71
3．3．3．1 云平台安全体系架构 71
3．3．3．2 云平台安全防护技术要求 72
3．3．4 面向云租户侧安全体系 76
3．3．4．1 云租户安全体系架构 76
3．3．4．2 云租户安全防护技术 78
第4章城市“数据大脑”的智慧源泉――数据资源安全 83
4．1 智慧城市的数据资源 83
4．1．1 智慧城市数据资源的特点 83
4．1．2 智慧城市数据资源管理的关键问题 84
4．1．2．1 资源整合 84
4．1．2．2 数据建模 86
4．1．2．3 技术平台 89
4．1．2．4 安全防护 91
4．2 智慧城市数据资源面临的安全风险 91
4．3 智慧城市数据安全防护思路 93
4．3．1 数据安全的原则和策略 93
4．3．2 总体防护思路 94
4．3．3 安全控制措施 94
4．4 智慧城市数据安全防护实践 100
4．4．1 安恒大数据安全实践 100
4．4．2 阿里云大数据安全实践 103
4．4．3 华为大数据安全实践 105
4．4．4 京东大数据安全实践 107
4．4．5 中国移动大数据安全实践 108
4．4．6 IBM大数据安全实践 110
第5章城市“数据大脑”的动力系统――工业互联网安全 113
5．1 工业互联网是城市的动力保障 113
5．1．1 工业互联网基本情况 113
5．1．2 工业互联网发展现状 115
5．1．3 工业互联网与智慧城市 118
5．2 工业互联网安全威胁与挑战 120
5．2．1 工业互联网面临的安全问题 120
5．2．2 工业互联网带来的全新挑战 123
5．3 工业互联网安全防护体系与实践 125
5．3．1 国外安全防护实践 125
5．3．1．1 政府以工业控制系统安全和制造业安全为核心，推进工业互联网安全保障 125
5．3．1．2 行业共同协作，促进工业互联网安全的行业自律和产业推进 126
5．3．2 安全防护整体方案 127
第6章城市“数据大脑”的安全底线――个人信息和隐私保护 131
6．1 个人信息与隐私 131
6．1．1 个人信息的概念 131
6．1．2 个人信息的分类 132
6．1．3 个人信息、个人数据和隐私的关系 133
6．2 国外个人信息与隐私保护实践 135
6．2．1 个人信息保护的法律模式 135
6．2．2 个人信息保护的立法原则 135
6．2．3 美国的个人隐私保护 136
6．2．4 欧盟的个人隐私保护 137
6．3 我国网络安全法与个人信息保护 140
第7章区块链技术助力智慧城市建设 143
7．1 日益兴起的新技术――区块链 143
7．1．1 区块链技术的发展 143
7．1．2 区块链的概念 144
7．1．3 区块链技术的特点 145
7．2 目前智慧城市建设中面临的问题 146
7．3 使用区块链技术解决智慧城市中的问题 147
7．3．1 区块链在智慧城市中的基础应用 148
7．3．1．1 智慧教育 148
7．3．1．2 智慧医疗 148
7．3．1．3 智慧政务 149
7．3．1．4 智慧供应链 149
7．3．1．5 智慧交通 149
7．3．2 区块链在智慧城市中应用的*新研究 150
第三部分数据驱动安全，安全助智慧腾飞
第8章什么是大数据分析 153
8．1 数据采集是一切的食粮 153
8．1．1 数据是智慧城市的核心资源 153
8．1．2 数据采集的特点 153
8．1．3 数据采集的设计 154
8．1．4 建设智慧城市数据中心 155
8．2 小数据是试验田 155
8．2．1 小数据的价值 155
8．2．2 数据分析的实验技能 156
8．2．3 小数据的局限 157
8．2．4 从小数据走向大数据 157
8．3．3 让实时大数据交互式分析用上大索引利器 160
8．3．4 智慧城市中必不可少的实时大数据交互式分析 161
8．4 分布式计算不是简单的1+1=2 161
8．4．1 分布式计算的概念与发展 161
8．4．2 Map-reduce计算框架解析 163
8．4．3 分布式计算环境下各种组件的相互协调作用 164
8．4．4 分布式计算 166
8．5 深度学习有多深 166
8．5．1 深度学习简介及历史回顾 166
8．5．2 何为深，深为何 168
8．5．3 深度学习在智慧城市中的应用 174
8．6 大数据技术助推人工智能 174
8．6．1 人工智能的前世今生 175
8．6．2 大数据和人工智能的关系 177
第9章大数据分析在网络安全中的应用 179
9．1 大数据是手段不是目的 179
9．2 大数据是网络安全的未来 181
9．3 大数据态势感知保护关键网络应用 183
9．3．1 大数据态势感知是攻防分析，不是“地图炮” 183
9．3．2 大数据态势感知是能力落地，不是“看热闹” 184
9．3．3 大数据态势感知是智能安全中心，不是“数据杂烩” 184
9．3．4 态势感知是手段，核心应用才是关键 184
9．4 大数据建模防御数据泄漏和窃取 185
9．4．1 传统数据防泄漏方案分析 186
9．4．2 大数据建模防数据泄露方案 187
9．5 利用大数据分析进行反欺诈 188
9．5．1 诈骗与反欺诈 188
9．5．2 电信反欺诈 189
9．5．3 金融反欺诈 189
9．6 借助大数据分析技术保障电子邮件安全 190
第10章大数据与云计算融合下的新一代安全防护技术 193
10．1 网络空间信息普查和风险感知 193
10．1．2 网络空间元素探测与安全底图建设 194
10．1．3 安全漏洞探查与验证 195
10．1．4 0day漏洞精准识别与预警技术 196
10．1．5 安全事件感知技术 197
10．1．6 对暗链的识别技术 197
10．1．7 基于大数据的识别钓鱼技术 198
10．1．8 多线路网站服务质量监测 198
10．1．9 多维度态势感知分析技术 199
10．1．10 网络安全重点事件专题分析 200
10．2 基于机器学习的云端安全防护 201
10．2．2 基于页面镜像的篡改防护与永久在线技术 201
10．2．3 漏洞识别与虚拟补丁技术 202
10．2．4 基于大数据技术的攻击识别与精准拦截 203
10．2．4．1 基于海量日志学习生成正向规则的技术 203
10．2．4．2 基于海量日志学习业务流程生成防跳跃式攻击规则 204
10．2．5 协同防护技术 205
10．2．5．2 基于访问行为的情景式防护 206
10．2．5．3 基于信誉评估的防护思路与实践 208
10．2．5．4 基于访问行为的自动化攻击识别与防护 209
第11章培养一流网安人才助推网络强国战略 211
11．1 大数据时代网络安全人才现状 211
11．1．1 大数据时代网络安全人才需求缺口巨大 211
11．1．2 普通高校与高等职业院校的网络安全教学未成体系 212
11．1．3 网络安全人才继续教育混乱而流于形式 213
11．2 网络安全人才培养和教育的困域 214
11．2．1 网络安全需要怎么样的人才 214
11．2．2 完善人才教育体系应包含哪些方面 216
11．2．3 推广网络安全全民教育有何意义？ 217
11．2．4 培养优秀网络安全人才应坚持哪些导向？ 218
11．3 网络安全人才培养和教育发展的探索 219
11．3．1 高校教育：建设国家一流网络空间安全学院 219
11．3．2 在职教育：坚持创新、丰富实践、适应需求 221
11．3．3 产学研结合：网络空间安全人才培养与教育的创新模式 222
11．3．3．1 树立信息安全意识 222
11．3．3．2 教学工作不能纸上谈兵 223
11．3．3．3 人、技术、管理相结合 223
11．3．3．4 人才队伍建设不拘一格 224
11．4 他山之石：他国网络安全人才培养与教育观察 225
11．4．1 美国信息安全人才培养和教育趋势探析 225
11．4．2 英国信息安全人才培养和教育趋势探析 227
11．4．3 其他国家信息安全人才培养和教育趋势探析 230
11．5 基于实验室的大数据安全人才培养 231
11．5．1 大数据时代网络安全人才的特点 231
11．5．2 大数据时代网络安全人才培养的目标 232
11．5．3 大数据时代网络安全人才培养方式 233
11．5．4 大数据时代网络安全人才选拔模式 235
第四部分经典案例
第12章优秀案例分享 239
12．1 某市政务数据安全保障体系规划项目 239
12．1．1 项目背景 239
12．1．2 项目必要性 239
12．1．3 存在的主要问题 241
12．1．4 建设内容 243
12．1．5 项目特色 245
12．2 大数据智能安全平台助力某金融机构构建网络安全体系 246
12．2．1 项目背景 246
12．2．2 项目建设内容 246
12．2．3 项目成效 248
12．3 某城市级云安全运营服务案例 248
12．3．1 案例背景 248
12．3．2 解决方案 249
12．3．3 特色和价值 251
12．3．3．1 政务云平台安全收益 251
12．3．3．2 政务云租户安全收益 253
12．4 某市平安城市安全案例 255
12．4．1 项目背景 255
12．4．2 平安城市建设面临的安全问题及需求 255
12．4．2．1 安全风险分析 255
12．4．2．2 安全建设需求分析 257
12．4．3 对策与措施 259
12．4．3．1 物理环境安全设计 260
12．4．3．2 前端区域安全设计 262
12．4．3．3 边界互联区域安全设计 262
12．4．3．4 视频专网区域安全设计 263
12．4．3．5 管理层面的安全设计 264
12．4．4 项目成效 265
12．5 涉众型金融风险监测预警处置实践 265
12．5．1 背景 265
12．5．2 涉众型经济犯罪的现状与问题 265
12．5．3 对策与措施 266
12．5．4 应用成效 269
12．6 某电厂工控网络和信息安全防护体系建设 269
12．6．1 背景 269
12．6．2 电厂建设面临的安全威胁 270
12．6．3 对策与措施 271
12．6．3．1 总体防护策略 271
12．6．3．2 Web应用安全防护 272
12．6．3．3 数据库安全防护设计 273
12．6．3．4 APT攻击预警防护设计 273
12．6．3．5 生产控制网络安全防护设计 273
12．6．3．6 电厂新安全统一管理的设计 274
12．7 某市康养之都智慧城市建设案例 275
12．7．1 背景 275
12．7．2 建设目标 276
12．7．3 建设内容 276
12．7．4 创新特色 277
12．8 教育行业网络安全综合整治案例 278
12．8．1 背景 278
12．8．2 治乱解决方案 278
12．8．2．1 网站基础信息普查 279
12．8．2．2 僵尸网站、黑站、伪造网站专项筛查 279
12．8．3 堵漏解决方案 280
12．8．3．1 网站及应用系统监测与预警服务 280
12．8．3．2 网站安全云防护方案 282
12．8．3．3 数据防泄漏解决方案 284
12．9 某市智慧公安建设案例 286

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节选

1.4.3 网络安全是智慧城市健康发展的基石伴随着“互联网+”战略的推进以及国家“十三五”规划创新、协调、绿色、开放、共享发展理念的提出，我国智慧城市建设正在加快推进。据统计，截至2015年9月，全国95%的副省级以上城市、76%的地级以上城市，总计约500多个城市提出或在建智慧城市。由于物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息与通信技术在智慧城市中的广泛应用，使智慧城市信息系统从孤立向全面互联互通、数据共享以及万物互联的方向发展。智慧城市的建设过程中，要利用先进的物联网感知技术，全面感知城市的要素和运行状态，要建立人与人、人与物、物与物之间的信息交互及过程，要通过海量数据收集及存储分析来挖掘系统间、人与物之间、人与人之间的联系规律等，势必导致智慧城市中存在着大量的信息系统以及这些系统中拥有海量的有价值信息，这些信息无疑是城市乃至国家的重要战略资源。如何确保这些数据、信息的安全，是智慧城市建设中务必要谨慎对待的重大问题。其次越来越多的城市基础设施会与互联网打通，传统的较为封闭的工业控制系统，也会尝试着互联网化，这样一来，传统的信息安全威胁将扩展到城市基础设施，可以借助互联网侵害城市基础设施的安全，导致智慧城市所面临的网络安全风险，不再仅仅是信息泄漏、信息系统无法使用等“小”问题，而是会对现实世界造成直接的、实质性的影响，如设备运行异常（交通瘫痪、城市运行停滞）、设备运行停滞（停水、停电、停气、停供暖）、设备损坏（零部件损坏甚至火灾事故）、环境污染甚至人员伤亡等。大数据技术的发展，数据被喻为新时代的石油，是未来重要的生产资源，也是城市智慧升级的催化剂，对国家而言，对数据的掌握和利用已成为重塑国家竞争优势、完善国家公共治理体系、提高公共服务能力的关键，国家竞争力也将部分体现为一国对拥有数据的规模、质量以及运用数据的能力；对企业而言，数据驱动的创新应用成为企业全生产链条升级发展的全新模式，数据正在成为社会生产的新主导要素。大数据时代下，数据的产生、流通和应用更加普遍化和密集化，数据的集聚和融合使得数据的价值攀升，更可能从海量数据中分析出一些国家机密信息和重要敏感信息，因此，对数据安全的防护显得尤为重要。从国家层面而言，数据安全是保障国家安全，维护国家网络空间主权，强化相关国际事务话语权的工作重点；从企业层面来看，数据安全关系到商业秘密的规范化管理和合理保护与支配，是企业长久发展不可回避的新阶段任务；对于个人而言，数据安全与个人生活息息相关，直接关系到每位公民的合法权益。大数据时代背景下，新的技术、新的需求和新的应用场景都给数据安全防护带来全新的挑战。一个城市的管理和运营需要科学的决策，通过对大数据的采集、处理、整合、分析和应用，能够清晰展示城市运行情况、预判发展态势，为城市管理提供智能决策，是城市走向智慧化的有效途径。然而，大数据技术及其应用模式也带来了在数据采集、数据处理、数据存储、数据共享和内容安全等方面新的安全风险，在智慧城市建设与应用中大数据安全和个人信息保护问题也成为智慧城市安全重点关注解决的问题。目前大数据全生命周期安全保障面临严峻挑战。在大量数据产生、收集、存储、管理、分析和共享的过程中，会面临如数据安全、用户隐私、商业合作等一系列问题，这既涉及一些传统的安全问题，如物理安全、设备安全、网络安全、主机安全、系统安全等，也涉及一些新的安全问题，例如，因数据散乱在众多系统中，信息来源十分庞杂而带来的数据收集安全；因数据种类和业务类型众多而带来的数据整合和存储安全；因海量数据的集中存储而带来的数据管理安全；因外部需求和用户隐私而带来的数据审计和共享的问题等。而现有的数据安全机制并不能满足大数据安全需求，数据的分布式、精细化处理进一步加大了数据泄漏和用户隐私的风险，企业存储的大数据将成为黑客攻击的显著目标，并成为高级可持续攻击的载体。智慧城市整合了政府、金融机构、医院、运营商、企业等多方面资源，从智能安防到智能电网，从二维码到移动支付，从微博、微信到各种自媒体，智慧城市民生服务领域不断扩大，与此同时，信息安全侵害的领域也在不断扩大。特别是公民个人信息和隐私保护正在成为制约大数据技术发展和智慧城市进步的瓶颈。近年来，我国政府也高度重视数据在经济新常态中推动国家现代化建设的基础性作用，数据是新治理和新经济的关键，这个判断已经广被国人接受。而在所有类型的数据中，个人信息由于能明确指向或可识别出特定个人，具有更大的资产价值。然而在智慧城市建设初期，人们普遍缺乏个人信息保护意识，也缺乏安全防护实践，同时由于我国在个人信息与隐私保护方面的法律法规尚不完善，使得民生领域个人信息隐私侵害问题变得日益严峻。一方面，网上购物、聊天、支付等活动，总会不经意地“出卖”自己的姓名、身份证号、电话、住址等个人隐私信息，随着居民生活对智能网络依赖性的增长，个人、家庭的生活信息通过物联网、社交网络全方位暴露，使得个人信息泄漏风险加剧；另一方面，由于法律法规的缺乏，智慧城市应用服务提供商在利益的驱动下可能存在非法的采集用户的个人隐私信息，非法出卖和利用非常规采集的个人信息与隐私数据。一旦个人信息泄漏，被不法分子利用个人信息与特定个人之间的紧密关系实施各种犯罪，轻则遭遇广告推销垃圾短信，重则遭遇金融电信的精准诈骗，导致财产损失，“徐玉玉案”这样源于个人信息泄漏而导致人身伤亡的惨剧，更给我们敲响了警钟。没有网络安全，信息化发展越快，造成的危害就可能越大，没有安全保障的智慧城市建设，也终究像空中楼阁一样随时会轰然倒塌。随着大数据时代的来临，大数据技术驱动了城市智慧的升级，智慧城市建设迎来了新的篇章，然而智慧城市的健康发展，网络安全永远是其重要的基石。大数据环境下智慧城市安全该如何建设，大数据时代的数据安全又该如何保障，如何运用大数据、云计算等新的信息技术手段去提升智慧城市安全防护的智能化水平，将在后续章节重点讲述。

作者简介

范渊，国家千人计划特聘专家，现任杭州安恒信息技术有限公司董事长。曾在美国硅谷国际著名安全公司从事多年核心技术研发，是**个登上黑帽子大会演讲的中国人。对物联网安全、工业互联网安全、云安全、大数据安全、智慧城市安全等领域有深入的研究，《智慧城市与信息安全》主编，多次承担发改委、公安部、工信部、科技部等***重大科技专项，拥有几十项国际国内发明专利。先后担任并入选中国网络空间安全协会常务理事，国家信息安全标准化委员会委员，国家科技部“科技创新创业人才”，中国科技协会“全国优秀科技工作者”，世界浙商大会创业创新奖，科技新浙商，浙江省杰出青年，杭州市杰出人才，中央网信办中国互联网发展基金会“网络安全优秀人才奖”、2016年度十大风云浙商等。

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