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用于海洋环境监测的数据自毁技术研究

马静婧  
【摘要】:在北京召开的第十二届全国人民代表大会第一次会议上,温家宝总理代表国务院作任职以来的第十份政府工作报告,对政府的工作内容实况做了详细汇报总结,同时对本年度的工作方向做出了进一步的指示。“加强海洋综合管理,发展海洋经济,提高海洋资源开发能力,保护海洋生态环境,维护国家海洋权益……”[1]等内容得到了参会人员的一致认可。涉海内容被写进政府工作报告,并多次强调加强海洋综合管理,使大家备感振奋备受鼓舞,让大家坚信海洋事业会发展得更快更好。 近年来,随着信息技术的快速发展,海洋监测技术手段的不断提高,国家正逐渐加大海洋领域的建设力度:国家908数字海洋系统的数据集成;大力发展和完善海洋环境立体监测技术,尤其是深远海监测技术;发展海洋前沿技术,共建海洋高科研发中心;推动海洋高科技术由近浅海向深远海转移[2]。 海洋信息化是一把双刃剑,它在为海洋事业的飞速发展创造有利条件的同时不可避免地也带来了信息安全的问题,随着信息安全事件的逐步扩大化,越来越多的人们逐步将焦点放在如何维护信息即海洋数据的保密性和完整性上。海洋环境监测要素数据属于国家涉密信息,在国家的信息系统保护范围之内。目前,正在执行的两个分级保护的国家保密标准《涉及国家秘密的信息系统分级保护技术要求》[3]和《涉及国家秘密的信息系统分级保护管理规范》[4],从物理部分、支撑系统、网络部分、应用系统和管理制度五方面对涉及国家秘密的信息进行保护,突出强调了数据安全的重要性。这些涉密数据的泄露或丢失将会给相关研究部门带来不可预计的损失,甚至可能会危害到国家的利益,因此,对海洋环境监测要素数据的安全性进行深入研究是至关重要的。 “近岸海域环境自动监测与灾害预警关键技术研究”是上海市科委重点支撑项目,本文研究的内容是该项目的一个子课题。从海洋环境监测要素数据的安全性需要进一步加强的现状出发,本文进行了海洋环境监测的数据自毁技术研究。 文章介绍了海洋监测物联网安全的重要性,根据信息系统安全等级保护基本要求,进行了物理、网络、数据这几方面的安全性研究。海洋环境监测要素数据属于国家涉密信息,对这些涉密信息进行保护是至关重要的,本文的研究重点是浮标系统中的海洋环境监测要素数据的安全。 从整体上对浮标系统的数据安全性进行了全面的阐释,主要包括浮标系统的架构和功能设计。用于海洋环境监测的数据自毁技术研究的两个研究关键为失控检测技术和数据销毁技术。失控检测技术用来判定浮标系统中的数据是否处于受威胁的状态,数据销毁则是根据判定的结论进行后续的数据保护措施,两者相辅相成共同维系着涉密数据的安全。 在实例应用方面,运用BP神经网络建立失控检测模型对浮标系统的安全性进行训练评估。依据大量相关参考文献和海洋领域专家的意见,选取了失控检测模型的基础指标和评价指标,分别作为失控检测BP神经网络的输入层和输出层。本文的样本数据来自浮标数据中心NDBC,为了提高网络模型的精准度,在进行训练之前对数据进行预处理,剔除毛刺数据。输入充足的样本数据不断训练学习,直至将失控检测网络模型训练达到符合要求为止。 将训练好的失控检测网络模型保存并进行预测评估,结果显示出利用BP神经网络建立的失控检测网络模型对浮标系统的安全性进行预测评估是可行的,只要确定影响浮标安全的各种因素,并有足够准确可靠的样本数据供网络进行学习训练,就可以对浮标的安全状况进行准确及时的预测。 浮标系统的数据安全状态被划分为安全、一般、较危险、危险这四个等级,在得到预测评估的浮标系统数据安全风险等级之后,若不是处于安全的状态则需要及时采取后续数据保护的手段来防止数据的泄密。本文采取数据覆写和高压电路相结合的方式,对浮标系统中海洋环境监测数据的安全性进行保驾护航,防止数据的泄露与丢失,维护涉密数据的安全性,从而保障了国家在海洋领域的利益。


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