網上信息安全綜合分析與監控系統的製作方法
2023-11-04 12:17:07 2
專利名稱：網上信息安全綜合分析與監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用於計算機網絡信息安全領域的系統，具體地說，是一種網上信息安全綜合分析與監控系統。
背景技術：
網絡內容安全監控管理是信息安全領域的關鍵課題之一，具是指保障合適的信息數據免遭破壞，並使得合適的人能夠合適地傳輸、獲取、使用合適的信息。INTERNET(網際網路)、區域網、骨幹網、電信網、移動網、以軟交換為核心的下一代網絡等各種網絡都面臨著網絡內容安全監控管理問題。但現有技術還主要是基於黑名單和關鍵詞匹配的方式，過濾算法單一，效果不理想。基於黑名單的策略是一種非實時的過濾方法，黑名單的全面性對內容過濾的準確性影響很大，但過多的黑名單列表也會影響過濾的速度，另外由於一些網站為了躲避這類過濾策略，經常更換其域名或是網絡IP位址，這是基於黑名單的過濾策略難以處理的情況，黑名單策略更多的依賴於事前經驗，信息收集的工作量很大。關鍵詞過濾是目前文本過濾常用的一類實時過濾策略，採用關鍵詞的實時過濾可以在一定程度上解決黑名單方法非實時性的弱點，但也存在幾個不足關鍵詞匹配是簡單的查找匹配，缺乏對語義的分析，誤判和漏判的情況比較明顯；此外就色情信息的識別過濾問題，如果單純基於關鍵詞匹配，難以區分醫學的性信息與色情信息，會將醫學信息誤判為色情信息。識別效果不好也是目前內容過濾急需解決的難題之一。同時，對於不良文本圖像信息的分析與監控，現有技術多採用被動分析的監控方法，系統監控的實時性較低。對於圖像中包含隱藏不良信息的情況，現有的技術也未能提出較好的解決方法。
經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號200410053683.3，專利名稱一種網際網路內容過濾系統，該專利自述為「一種網際網路內容過濾系統，系統框架包括內容過濾代理，查詢伺服器，內容分析與管理伺服器三部分。」該系統可以識別出網上各種不良信息，並阻止用戶對這些不良信息的獲取。但是該系統對文本，圖像內容的過濾採用人工分級的方法，無法對以上信息實現自動分級，無法對存在隱藏信息的圖像進行分析與過濾，且該系統存在操作需要大量人員參與監控，自動化程度不高，系統處理效率較低等缺點。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提出一種網上信息安全綜合分析與監控系統，使其能夠根據具體用戶應用需求通過靈活制定具體的監控管理策略實現對外部網際網路上傳播的文本、圖像信息，特別是色情等大量不良文本、圖像信息，以及對國家、企事業單位等所擁有的內網上的文本、圖像信息的部分或全部進行自動分析和監控。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括信息數據流處理結點、角色訪問控制模塊、協議分析及信息捕獲模塊、黑/白名單資料庫、數據類型識別模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊、處理中心、圖像隱藏信息檢測模塊、基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、事後數據分析處理模塊，待處理的信息首先通過信息數據流處理結點，信息數據流處理結點將其轉發至角色訪問控制模塊，角色訪問控制模塊檢查識別信息是否來自於受控信息源並將其送交協議分析及信息捕獲模塊，協議分析及信息捕獲模塊從信息中提取出信息主體內容並將其轉發給黑/白名單資料庫，黑/白名單資料庫對信息流進行過濾後將信息分兩路送入數據類型識別模塊與圖像隱藏信息檢測模塊，數據類型識別模塊檢查數據類型，若信息包含分級標籤則將信息送入基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息為文本信息，則送入文本被動分析模塊，若信息為圖像信息，則送入圖像被動分析模塊，圖像隱藏信息檢測模塊監測圖像是否包含隱藏信息，並將該信息按類型送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊，文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊分別對信息進行分析，並將分析結果匯總給處理中心，處理中心根據匯總結果，通知信息數據流處理結點攔截或是放行該信息流，並將分析結果通知事後數據分析處理模塊，事後數據分析處理模塊按照分析結果對黑/白名單資料庫進行更新。
所述的基於分級技術的文本圖像主動分析模塊首先獲取信息標籤，然後對標籤進行驗證，最後基於驗證合法的標籤以及安全策略判決連接是否放行，並將分析結果提交處理中心。
所述的事後數據分析處理模塊負責對前述分析結果等日誌記錄進行分析，並定期調整黑白名單資料庫和處理中心模塊的相關參數。
所述的角色訪問控制模塊包括受控信息源資料庫與匹配分析模塊，受控信息源資料庫存儲已知受控信息源的名單列表，匹配分析模塊從受控信息源資料庫中提取出名單列表與待檢查的信息進行匹配，若匹配，則直接通知信息數據流處理結點進行攔截處理，若不匹配，則將信息送入協議分析及信息捕獲模塊。
所述的協議分析及信息捕獲模塊包括協議分析模塊與信息捕獲模塊，協議分析模塊負責對各種協議下所傳播的數據進行分析，並將分析結果送入信息捕獲模塊，信息捕獲模塊根據協議的類別進行各種協議下的數據包的組合併提取出需進一步分析的數據。
所述的黑/白名單資料庫負責根據黑/白名單對信息分別作出阻斷，放行或進一步分析的處理結果。
所述的黑/白名單資料庫包括「黑名單」模塊與「白名單」模塊，待處理信息首先送入「黑名單」模塊進行匹配，「黑名單」模塊存儲的是被阻止的名單列表，若待處理信息與「黑名單」模塊中存儲的名單列表匹配，則直接攔截數據，否則將信息送入「白名單」模塊；「白名單」模塊存儲的是已知安全的的名單列表，若待處理信息與「白名單」模塊中存儲的名單列表匹配則直接放行數據，若不匹配則將信息送入數據類型識別模塊。
所述的數據類型識別模塊判斷信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像隱藏信息檢測模塊與圖像被動分析模塊。
所述的圖像隱藏信息檢測模塊對圖像信息進行分析，檢查其中是否包含有隱藏信息，若有隱藏信息，則判斷該隱藏信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像被動分析模塊。
所述的文本被動分析模塊包括離線學習模塊和在線過濾模塊，離線學習模塊通過訓練樣本庫進行預學習，提取文本特徵，計算特徵權重並創建決策表，在線過濾模塊利用決策表進行文本信息的分析，最後將分析結果提交處理中心。
所述的圖像被動分析模塊包括圖像信息提取模塊、中值濾波器、邏輯判斷模塊，圖像信息提取模塊從圖像中提取面部、皮膚、骨骼結構信息，通過中值濾波器，最後由邏輯判斷模塊判斷該圖像是否放行，並將分析結果提交處理中心。
所述的信息數據流處理結點負責對信息流的輸入、輸出、緩存，由處理中心控制該結點信息的流向，並對信息進行放行或阻斷的控制；所述的處理中心負責接受各個模塊分析結果，根據分析結果，通知信息數據流處理結點對信息進行放行或者阻斷操作，同時將分析結果通知事後數據分析處理模塊。
本發明的工作過程和工作原理是待處理的信息首先由信息數據流處理結點流向角色訪問控制模塊，由角色訪問控制模塊識別信息是否來自於受控信息源，若是，則直接通過處理中心進行監控處理，否則即將信息送往協議分析及信息捕獲模塊，協議分析及信息捕獲模塊將處理後的信息發往黑/白名單資料庫進行過濾，接著信息通過數據類型識別模塊與圖像隱藏信息檢測模塊分析信息類型，根據信息類型分別送入基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊進行分析，分析結果送入處理中心，處理中心將分析結果通知信息數據流處理結點與事後數據分析處理模塊，信息數據流處理結點根據分析結果對信息進行阻斷或放行操作，事後數據分析處理模塊根據分析結果定期更新黑/白名單資料庫並調整處理中心參數。
本發明具體在以下四方面改善對重要信息的監控1)採用成熟的文本自動分類技術，利用語義分析融合關鍵詞匹配的方法，實現高準確率的文本過濾效果。同時採用了基於自然圖像理解技術屏蔽色情圖像，主要採用面部識別技術、膚色提取技術與基於小波變換的人體形狀提取技術實現色情圖像智能過濾。2)可以對帶有隱藏信息的圖像進行監測，並對該隱藏信息進行分析監控。3)包括事後數據分析與處理模塊，對黑名單進行自動更新，減少了系統管理員工作量。4)採用分級主動檢查策略，阻斷含敏感內容的數據包及其後續數據，阻止用戶進一步獲取對應信息，提高了系統處理效率。本發明在實驗室研發完成，運行效果良好。
圖1是本發明結構框圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括信息數據流處理結點、角色訪問控制模塊、協議分析及信息捕獲模塊、黑/白名單資料庫、數據類型識別模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊、處理中心、圖像隱藏信息檢測模塊、基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、事後數據分析處理模塊，待處理的信息首先通過信息數據流處理結點，信息數據流處理結點將其轉發至角色訪問控制模塊，角色訪問控制模塊檢查識別信息是否來自於受控信息源並將其送交協議分析及信息捕獲模塊，協議分析及信息捕獲模塊從信息中提取出信息主體內容並將其轉發給黑/白名單資料庫，黑/白名單資料庫對信息流進行過濾後將信息分兩路送入數據類型識別模塊與圖像隱藏信息檢測模塊，數據類型識別模塊檢查數據類型，若信息包含分級標籤則將信息送入基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息為文本信息，則送入文本被動分析模塊，若信息為圖像信息，則送入圖像被動分析模塊，圖像隱藏信息檢測模塊監測圖像是否包含隱藏信息，並將該信息按類型送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊，文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊分別對信息進行分析，並將分析結果匯總給處理中心，處理中心根據匯總結果，通知信息數據流處理結點攔截或是放行該信息流，並將分析結果通知事後數據分析處理模塊，事後數據分析處理模塊按照分析結果對黑/白名單資料庫進行更新。
所述的基於分級技術的文本圖像主動分析模塊首先獲取信息標籤，然後對標籤進行驗證，最後基於驗證合法的標籤以及安全策略判決連接是否放行，並將分析結果提交處理中心。
所述的事後數據分析處理模塊負責對前述分析結果等日誌記錄進行分析，並定期調整黑白名單資料庫和處理中心模塊的相關參數。
所述的角色訪問控制模塊包括受控信息源資料庫與匹配分析模塊，受控信息源資料庫存儲已知受控信息源的名單列表，匹配分析模塊從受控信息源資料庫中提取出名單列表與待檢查的信息進行匹配，若匹配，則直接通知信息數據流處理結點進行攔截處理，若不匹配，則將信息送入協議分析及信息捕獲模塊。
所述的協議分析及信息捕獲模塊包括協議分析模塊與信息捕獲模塊，協議分析模塊負責對各種協議下所傳播的數據進行分析，並將分析結果送入信息捕獲模塊，信息捕獲模塊根據協議的類別進行各種協議下的數據包的組合併提取出需進一步分析的數據。
所述的黑/白名單資料庫負責根據黑/白名單對信息分別作出阻斷，放行或進一步分析的處理結果。
所述的黑/白名單資料庫包括「黑名單」模塊與「白名單」模塊，待處理信息首先送入「黑名單」模塊進行匹配，「黑名單」模塊存儲的是被阻止的名單列表，若待處理信息與「黑名單」模塊中存儲的名單列表匹配，則直接攔截數據，否則將信息送入「白名單」模塊；「白名單」模塊存儲的是已知安全的的名單列表，若待處理信息與「白名單」模塊中存儲的名單列表匹配則直接放行數據，若不匹配則將信息送入數據類型識別模塊。
所述的數據類型識別模塊判斷信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像隱藏信息檢測模塊與圖像被動分析模塊。
所述的圖像隱藏信息檢測模塊對圖像信息進行分析，檢查其中是否包含有隱藏信息，若有隱藏信息，則判斷該隱藏信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像被動分析模塊。
所述的文本被動分析模塊包括離線學習模塊和在線過濾模塊，離線學習模塊通過訓練樣本庫進行預學習，提取文本特徵，計算特徵權重並創建決策表，在線過濾模塊利用決策表進行文本信息的分析，最後將分析結果提交處理中心。
所述的圖像被動分析模塊包括圖像信息提取模塊、中值濾波器、邏輯判斷模塊，圖像信息提取模塊從圖像中提取面部、皮膚、骨骼結構信息，通過中值濾波器，最後由邏輯判斷模塊判斷該圖像是否放行，並將分析結果提交處理中心。
所述的信息數據流處理結點負責對信息流的輸入、輸出、緩存，由處理中心控制該結點信息的流向，並對信息進行放行或阻斷的控制；所述的處理中心負責接受各個模塊分析結果，根據分析結果，通知信息數據流處理結點對信息進行放行或者阻斷操作，同時將分析結果通知事後數據分析處理模塊。
在具體的網絡環境中部署一個網上信息安全綜合分析與監控系統。該系統部署於小規模區域網接口與INTERNET網絡接入接口之間。
一個完整的信息分析監控流程具體步驟如下1)協議分析及信息捕獲模塊負責對HTTP等協議下所傳播的數據進行捕獲及分析工作；角色訪問控制模塊用於訪問權限控制，黑/白名單資料庫用於識別信息是否來自於受控信息源，若是，則直接通過處理中心進行監控處理，否則，信息送入數據類型識別模塊；2)數據類型識別模塊負責對捕獲到的信息進行識別，判斷是否含有標籤，且根據識別結果和信息是文本還是圖像，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像被動分析模塊。此外，對於圖像信息，在送入後續相應圖像處理模塊前，還對通過圖像隱藏信息檢測模塊，對圖像是否含有隱藏信息進行檢測，並同時將檢測到的結果送給處理中心；3)圖像隱藏信息檢測模塊，基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，文本被動分析模塊，圖像被動分析模塊分別負責文本、圖像信息的主、被動分析工作並將所得到的分析結果送給處理中心；處理中心根據分析結果和管理策略，做出相應的處理決定，對信息數據流處理節點發出處理指令；4)信息數據流處理節點根據處理中心的指令對網上相應信息流執行幹預操作，例如，進行信息流阻斷等；事後數據分析與處理模塊負責對前述分析結果等日誌記錄進行分析，並定期調整黑/白名單資料庫和處理中心模塊的相關參數。
採用該系統進行網絡信息分析與監控，就能夠對網絡信息進行分析，監控與管理。具體來講，可以取得以下的效果可以根據具體用戶應用需求通過靈活制定具體的監控管理策略；自動對網上傳播的文本、圖像信息的部分或全部進行分析和監控；實現對不良信息的阻斷與分析。
權利要求
1.一種網上信息安全綜合分析與監控系統，包括信息數據流處理結點、角色訪問控制模塊、協議分析及信息捕獲模塊、黑/白名單資料庫、數據類型識別模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊、處理中心，其特徵在於，還包括圖像隱藏信息檢測模塊、基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、事後數據分析處理模塊，待處理的信息首先通過信息數據流處理結點，信息數據流處理結點將其轉發至角色訪問控制模塊，角色訪問控制模塊檢查識別信息是否來自於受控信息源並將其送交協議分析及信息捕獲模塊，協議分析及信息捕獲模塊從信息中提取出信息主體內容並將其轉發給黑/白名單資料庫，黑/白名單資料庫對信息流進行過濾後將信息分兩路送入數據類型識別模塊與圖像隱藏信息檢測模塊，數據類型識別模塊檢查數據類型，若信息包含分級標籤則將信息送入基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息為文本信息，則送入文本被動分析模塊，若信息為圖像信息，則送入圖像被動分析模塊，圖像隱藏信息檢測模塊監測圖像是否包含隱藏信息，並將該信息按類型送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊，文本圖像主動分析模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊分別對信息進行分析，並將分析結果匯總給處理中心，處理中心根據匯總結果，通知信息數據流處理結點攔截或是放行該信息流，並將分析結果通知事後數據分析處理模塊，事後數據分析處理模塊按照分析結果對黑/白名單資料庫進行更新。
2.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的基於分級技術的文本圖像主動分析模塊首先獲取信息標籤，然後對標籤進行驗證，最後基於驗證合法的標籤以及安全策略判決連接是否放行，並將分析結果提交處理中心。
3.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的事後數據分析處理模塊負責對前述分析結果等日誌記錄進行分析，並定期調整黑白名單資料庫和處理中心模塊的相關參數。
4.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的角色訪問控制模塊包括受控信息源資料庫與匹配分析模塊，受控信息源資料庫存儲已知受控信息源的名單列表，匹配分析模塊從受控信息源資料庫中提取出名單列表與待檢查的信息進行匹配，若匹配，則直接通知信息數據流處理結點進行攔截處理，若不匹配，則將信息送入協議分析及信息捕獲模塊。
5.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的協議分析及信息捕獲模塊包括協議分析模塊與信息捕獲模塊，協議分析模塊負責對各種協議下所傳播的數據進行分析，並將分析結果送入信息捕獲模塊，信息捕獲模塊根據協議的類別進行各種協議下的數據包的組合併提取出需進一步分析的數據。
6.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的黑/白名單資料庫負責根據黑/白名單對信息分別作出阻斷，放行或進一步分析的處理結果。
7.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的數據類型識別模塊判斷信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像隱藏信息檢測模塊與圖像被動分析模塊。
8.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的圖像隱藏信息檢測模塊對圖像信息進行分析，檢查其中是否包含有隱藏信息，若有隱藏信息，則判斷該隱藏信息是否包含分級標籤，並判斷信息內容為文本信息或是圖像信息，若信息中包含分級標籤，則將信息送交基於分級技術的文本圖像主動分析模塊，若信息中不包含分級標籤，則判定信息內容為文本信息或是圖像信息，若是文本信息則送交文本被動分析模塊，若是圖像信息則送交圖像被動分析模塊。
9.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的文本被動分析模塊包括離線學習模塊和在線過濾模塊，離線學習模塊通過訓練樣本庫進行預學習，提取文本特徵，計算特徵權重並創建決策表，在線過濾模塊利用決策表進行文本信息的分析，最後將分析結果提交處理中心。
10.根據權利要求1所述的網上信息安全綜合分析與監控系統，其特徵是，所述的圖像被動分析模塊包括圖像信息提取模塊、中值濾波器、邏輯判斷模塊，圖像信息提取模塊從圖像中提取面部、皮膚、骨骼結構信息，通過中值濾波器，最後由邏輯判斷模塊判斷該圖像是否放行，並將分析結果提交處理中心。
全文摘要
一種網上信息安全綜合分析與監控系統，用於計算機網絡信息安全領域。本發明包括角色訪問控制模塊、協議分析及信息捕獲模塊、黑/白名單資料庫、數據類型識別模塊、文本被動分析模塊、圖像被動分析模塊、信息數據流處理結點、處理中心、圖像隱藏信息檢測模塊、基於分級技術的文本圖像主動分析模塊、事後數據分析處理模塊，通過協議分析及信息捕獲模塊對各種協議下所傳播的數據進行捕獲，數據類型識別模塊對捕獲到信息進行識別，並將數據分別送入後續模塊進行具體分析，處理中心對信息數據流處理節點發出處理指令，對網上相應信息流執行幹預操作。本發明適用於對網上傳播的文本、圖像信息進行分析和監控，並對不良信息進行阻斷與分析。
文檔編號H04L29/06GK1761203SQ20051003098
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月3日 優先權日2005年11月3日
發明者李生紅, 李建華, 林祥, 周日升, 周黎 申請人:上海交通大學