計算機動態(tài)取證數(shù)據(jù)挖掘研究

時間:2022-06-05 03:33:58

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計算機動態(tài)取證數(shù)據(jù)挖掘研究

摘要:隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,計算機犯罪事件的數(shù)量增加,其類型、形式等也層出不窮,傳統(tǒng)的靜態(tài)取證已不能滿足辦案的需要,計算機動態(tài)取證應運而生。筆者分析了數(shù)據(jù)挖掘技術在計算機動態(tài)取證中的應用現(xiàn)狀,并提出了基于數(shù)據(jù)挖掘技術計算機動態(tài)取證系統(tǒng)的構建方法,其目的是為從事計算機動態(tài)取證及研究數(shù)據(jù)挖掘等相關人員提供一定的參考。

關鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;動態(tài)取證;關聯(lián)規(guī)則

計算機動態(tài)取證技術是用來為辦案機關提供實時信息數(shù)據(jù)的關鍵技術,其不僅能夠獲取與犯罪過程相關的數(shù)據(jù)信息,還能對其進行分析,以提高辦案人員的工作效率。然而,隨著實時更新的海量數(shù)據(jù)的劇增,僅靠單一的計算機動態(tài)取證技術已難以滿足取證應用需求。為此,需要研究一種新技術來解決這一問題。而數(shù)據(jù)挖掘的研究和應用正在社會各個領域蓬勃發(fā)展,它能從大量數(shù)據(jù)中采用快速有效的方法獲得有用的知識和信息。因此,將數(shù)據(jù)挖掘技術應用于計算機動態(tài)取證過程中,能夠有效提升動態(tài)取證的準確性、完整性和智能性。

1計算機動態(tài)取證技術簡介

所謂計算機動態(tài)取證技術是通過信息獲取、信息保存、信息分析以及電子證據(jù)提取等相關步驟,來為辦案機關提供犯罪分子的作案證據(jù)。相關研究表明,計算機動態(tài)取證技術能夠從大量的信息數(shù)據(jù)中獲取與犯罪過程有關的信息內容,并對其進行智能化分析。這樣一來,辦案人員就能在最短時間內按照獲取的犯罪信息來確定查案方向,進而為快速破案提供科學技術保證。此外,計算機動態(tài)取證技術還能最大限度地保證犯罪信息的安全,并對入侵者的記錄進行分析,以防止信息被盜。這一入侵控制的檢測系統(tǒng)為網(wǎng)絡入侵監(jiān)測系統(tǒng)NIDS(NetworkIntrusionDetectionSystem),是由計算機網(wǎng)絡管理人員對計算機動態(tài)取證信息運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控的重要系統(tǒng)。

2計算機動態(tài)取證技術現(xiàn)狀

計算機犯罪取證與其他犯罪取證不同,其具有一定特殊性。計算機犯罪取證一般分為兩個步驟,首先是從實體存儲設備或計算機系統(tǒng)獲取、收集、保全數(shù)據(jù),然后就是進行數(shù)據(jù)證據(jù)的恢復、分析、保存和提交等。就目前來說,由于計算機取證數(shù)據(jù)量非常龐大并且實時更新,在計算機動態(tài)取證過程中,主要存在以下主要問題:收集或分析會破壞數(shù)據(jù)證據(jù)的原始狀態(tài),對于法庭或是立法機關來說不易理解,數(shù)字化數(shù)據(jù)或隱藏性數(shù)據(jù)信息不具直觀性;取證技術應用人員的專業(yè)水平高低不同;信息技術發(fā)展進程過快以及數(shù)字信息轉換具有短暫性。此外,隨著計算機網(wǎng)絡信息技術的帶寬不斷增加,計算機動態(tài)取證信息的數(shù)據(jù)量在不斷增加,這就使得過多的日志或是實際上不重要的日志得到保存。在此情況下,就需要采取更加科學有效安全的方法來保存如此海量的信息數(shù)據(jù)。此外,在計算機動態(tài)取證過程中如何合理高效地智能化地應用分析數(shù)據(jù)也是一個新的問題,因為傳統(tǒng)的分析判斷已不能滿足辦案的需求。這就使得計算機動態(tài)取證技術人員不僅要從海量的數(shù)據(jù)信息中提取犯罪特征的數(shù)據(jù),還要對不斷更新的特征信息內容進行判斷。因此,在很大程度上阻礙了計算機動態(tài)取證技術應用的智能化發(fā)展。針對這一問題,相關技術人員可將數(shù)據(jù)挖掘技術應用于其中,以解決上述問題給計算機動態(tài)取證工作帶來的困難。

3數(shù)據(jù)挖掘在計算機動態(tài)取證中的應用現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)挖掘是從信息處理的角度出發(fā),通過計算機快速準確地分析數(shù)據(jù),也就是從數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)倉庫中挖掘與目標對象有關的數(shù)據(jù)信息,以幫助人們基于大量數(shù)據(jù)作出判斷和決策等。該技術應用于計算機動態(tài)取證過程后,其是由數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、變換、評估、記錄等內容組成。由此可見,其主要的功能應用體現(xiàn)在挖掘出與取證對象相關的模式數(shù)據(jù)。主要模式類型涉及關聯(lián)分析、孤立點分析、分類分析以及預測分析等。關聯(lián)分析是通過犯罪行為與關聯(lián)規(guī)則進行匹配分析,即挖掘不同行為的關聯(lián)特征,進而分析同一事件在不同計算機動態(tài)證據(jù)之間的聯(lián)系。分類分析,則是先分析出異常數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)的樣本,來找出不同信息數(shù)據(jù)之間的分類規(guī)則。具體是通過判定樹、數(shù)學公式來提高測試樣本評估的準確性,此過程,技術人員可以利用形成的準確率模型,對其他數(shù)據(jù)樣本進行分類分析。與此同時,將以上技術方法作用于計算機動態(tài)取證的數(shù)據(jù)分析階段,不但實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)信息的特征分類,還能將可能行為作為犯罪證據(jù)或犯罪動機的信息數(shù)據(jù)記錄下來,進而解決僅僅靠計算機動態(tài)取證不能很好滿足的智能化、有效性以及實時性問題需求。為此,相關研究人員應通過構建科學合理的數(shù)據(jù)挖掘動態(tài)取證系統(tǒng),來實踐計算機動態(tài)取證技術應用的智能性。

4基于數(shù)據(jù)挖掘的計算機動態(tài)取證系統(tǒng)的構建

4.1系統(tǒng)模型的構建?;跀?shù)據(jù)挖掘的計算機動態(tài)取證系統(tǒng)由數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析以及證據(jù)鑒定和證據(jù)保全、證據(jù)提交模塊組成。其中,數(shù)據(jù)挖掘模塊的功能是對數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)進行收集、選擇、轉換,運用關聯(lián)規(guī)則分析、分類,應用聯(lián)系分析技術方法來發(fā)現(xiàn)事件之間在時空上的聯(lián)系,從而獲得用于數(shù)據(jù)分析的特征、模式、規(guī)律及知識。數(shù)據(jù)鑒定模塊是對所收集來的電子證據(jù)通過中央處理器、存儲器、網(wǎng)絡設備、集線器等硬件設備來源和軟件來源進行鑒定,找到數(shù)據(jù)證據(jù)和犯罪行為之間的關系,從而準確定位和確定犯罪。數(shù)據(jù)保全則是將鑒定出來的證據(jù)采用數(shù)據(jù)加密、摘要或簽名技術進行加密并傳送到證據(jù)庫。入侵檢測模塊的主要作用是全面監(jiān)測系統(tǒng)進行的操作活動,即一旦監(jiān)測到非法入侵者進入系統(tǒng)則及時報警。數(shù)據(jù)獲取模塊不僅要從系統(tǒng)文件和日志文件、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)等依法安全提取動態(tài)數(shù)據(jù),還要從網(wǎng)絡入侵監(jiān)測系統(tǒng)接收報警數(shù)據(jù),同時將數(shù)據(jù)處理成匹配數(shù)據(jù)倉庫存儲格式后再存入數(shù)據(jù)倉庫。從而,相關辦案工作人員就能根據(jù)準確分析犯罪證據(jù)而生成完整的報告,依照相關法律程序提交法庭。4.2關聯(lián)分析的應用。關聯(lián)分析類似于購物籃分析,根據(jù)頻繁項組成關聯(lián)規(guī)則。在動態(tài)取證過程中,可以運用規(guī)則分析犯罪行為之間的關聯(lián)特征,獲取不同犯罪類型的共同特征,或者同一事件的不同行為間的規(guī)則,然后把分析數(shù)據(jù)和記錄數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)表。在分析動態(tài)取證的數(shù)據(jù)時,就可以把用戶行為與關聯(lián)規(guī)則庫中的規(guī)則進行匹配,從而判斷用戶行為是否合法、是否與某一犯罪事件相關等,這時既可以把可能的犯罪證據(jù)提取出來存儲到證據(jù)庫,也可以把將可疑數(shù)據(jù)反饋到NIDS中。這樣不僅能解決數(shù)據(jù)量龐大的問題,而且也快速處理了實時數(shù)據(jù)并保障了數(shù)據(jù)安全。4.3分類技術的應用。分類是一種重要的數(shù)據(jù)分析方式,通過分析已知數(shù)據(jù)對象預測未知數(shù)據(jù)對象,從而讓我們更全面地理解數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)挖掘技術中被廣泛應用。同理,動態(tài)取證在獲取階段就已收集了用戶大量的正?;虍惓5臄?shù)據(jù),在數(shù)據(jù)分析階段就可以應用分類技術預測用戶是否非法、合法,將評估出的非法行為記錄下來,作為犯罪證據(jù)或動機分析的依據(jù),從而提高數(shù)據(jù)分析的智能性。4.4關鍵技術方法。將數(shù)據(jù)挖掘技術應用于計算機動態(tài)取證系統(tǒng)中,構建該系統(tǒng)的關鍵技術方法有以下三方面。(1)針對計算機動態(tài)取證技術的信息數(shù)據(jù)龐大問題,系統(tǒng)構建人員可通過采用數(shù)據(jù)挖掘的特征序號分析技術,從而減少計算機取證技術人員的工作量和提高犯罪證據(jù)數(shù)據(jù)內容的準確率。(2)針對計算機動態(tài)取證技術獲取信息類型的復雜性,系統(tǒng)構建技術人員可通過關聯(lián)規(guī)則分析,以提高犯罪信息判定以及分析的準確性。(3)針對計算機動態(tài)取證信息的網(wǎng)絡環(huán)境的安全性,系統(tǒng)構建技術人員可通過入侵檢測模塊來實現(xiàn)入侵活動的報警,從而解決計算機犯罪信息處在網(wǎng)絡變化性環(huán)境的安全威脅問題。

5結語

綜上所述,隨著計算機技術的發(fā)展和計算機犯罪的多樣性及復雜性,計算機動態(tài)取證技術在不斷研究與完善發(fā)展的過程中面臨新的技術難題和嚴峻的挑戰(zhàn)。因此,數(shù)據(jù)挖掘技術結合計算機網(wǎng)絡、人工智能等可以較好地解決相關技術問題,通過對大量的動態(tài)實時數(shù)據(jù)進行挖掘分析,提取犯罪證據(jù)相關數(shù)據(jù)信息,有助于提高計算機動態(tài)取證的專業(yè)性、智能性和高效性,從而有效打擊計算機網(wǎng)絡入侵等犯罪活動,維護計算機網(wǎng)絡的安全環(huán)境及社會治安,保障人民群眾的人身財產安全,構建和諧社會。

作者:李艷花 單位:云南工程職業(yè)學院

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