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数字金融场景中人工智能技术的网络安全防护体系构建

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2022-04-18 浏览次数:

一、选题背景与意义

(一)选题背景

随着信息技术的飞速发展,数字金融已成为金融领域的重要发展方向。人工智能技术在数字金融场景中得到了广泛应用,如风险评估、客户服务、交易预测等,极大地提高了金融服务的效率和质量。然而,人工智能技术的应用也带来了新的网络安全挑战。数字金融涉及大量的敏感信息和资金交易,一旦遭受网络攻击,将给金融机构和客户带来巨大的损失。因此,构建有效的网络安全防护体系,保障数字金融场景中人工智能技术的安全应用,成为当前金融领域和信息安全领域的重要研究课题。

(二)选题意义

本课题的研究具有重要的理论和实践意义。

在理论方面,通过对数字金融场景中人工智能技术的网络安全问题进行深入研究,有助于丰富和完善网络安全理论体系,为相关领域的研究提供新的思路和方法。

在实践方面,构建科学合理的网络安全防护体系,能够有效降低数字金融场景中人工智能技术面临的网络安全风险,保障金融交易的安全和稳定,促进数字金融的健康发展。

二、研究目标与内容

(一)研究目标

本课题旨在构建一套适用于数字金融场景中人工智能技术的网络安全防护体系,具体目标如下:

1. 全面分析数字金融场景中人工智能技术面临的网络安全威胁和风险。

2. 研究适合数字金融场景的人工智能技术网络安全防护策略和方法。

3. 设计并构建具有针对性和有效性的网络安全防护体系框架。

4. 验证所构建的网络安全防护体系的可行性和有效性。

(二)研究内容

1.数字金融场景中人工智能技术的应用现状与安全问题分析

(1)调研数字金融场景中人工智能技术的主要应用领域和方式。

(2)分析人工智能技术在数字金融场景中面临的网络安全威胁,如数据泄露、模型攻击、算法操纵等。

(3)研究人工智能技术应用可能带来的新的安全风险和挑战。

2.网络安全防护策略与方法研究

(1)探讨针对数字金融场景中人工智能技术的网络安全防护策略,包括数据保护、访问控制、加密技术等。

(2)研究适用于人工智能模型的安全防护方法,如模型加固、对抗训练、隐私保护技术等。

(3)分析如何结合传统网络安全技术和人工智能技术,实现更高效的安全防护。

3.网络安全防护体系框架设计

(1)根据数字金融场景的特点和人工智能技术的安全需求,设计网络安全防护体系的总体架构。

(2)确定防护体系的各个组成部分,如安全管理中心、数据安全防护模块、模型安全防护模块等。

(3)明确各组成部分的功能和相互关系,构建层次分明、协同工作的防护体系。

4.网络安全防护体系的验证与评估

(1)建立实验环境,对所构建的网络安全防护体系进行模拟测试。

(2)评估防护体系在应对不同类型网络攻击时的性能和效果。

(3)根据测试结果,对防护体系进行优化和改进。

三、研究方法与技术路线

(一)研究方法

1.文献研究法:通过查阅国内外相关文献,了解数字金融场景中人工智能技术的网络安全研究现状和发展趋势,为课题研究提供理论支持。

2.案例分析法:分析国内外数字金融领域中人工智能技术应用的典型案例,总结其中的网络安全问题和防护经验。

3.实验研究法:建立实验平台,对所提出的网络安全防护策略和体系进行实验验证,评估其有效性和可行性。

4.专家咨询法:咨询相关领域的专家,获取他们对课题研究的意见和建议,确保研究方向的正确性和研究成果的实用性。

(二)技术路线

1.资料收集与整理:收集数字金融场景中人工智能技术应用的相关资料,包括学术论文、行业报告、案例分析等,并进行整理和分析。

2.问题分析与策略研究:对数字金融场景中人工智能技术面临的网络安全问题进行深入分析,研究相应的防护策略和方法。

3.体系设计与建模:根据研究结果,设计网络安全防护体系的框架,并建立相应的模型。

4.实验验证与优化:搭建实验环境,对防护体系进行实验验证,根据实验结果对体系进行优化和改进。

5.总结与推广:总结研究成果,撰写研究报告,将研究成果应用于实际数字金融场景中,推动数字金融领域的网络安全防护水平提升。

四、研究计划与进度安排

(一)研究计划

本课题研究计划分为四个阶段,具体如下:

1. 第一阶段(第 1 - 2 个月):文献调研与问题分析

(1)查阅国内外相关文献,了解数字金融场景中人工智能技术的网络安全研究现状。

(2)分析数字金融场景中人工智能技术的应用现状和面临的网络安全问题。

(3)确定课题的研究重点和方向。

2. 第二阶段(第 3 - 5 个月):策略研究与体系设计

(1)研究针对数字金融场景中人工智能技术的网络安全防护策略和方法。

(2)设计网络安全防护体系的总体架构和各个组成部分。

(3)建立防护体系的模型和算法。

3. 第三阶段(第 6 - 8 个月):实验验证与优化

(1)搭建实验平台,对所构建的网络安全防护体系进行实验验证。

(2)评估防护体系的性能和效果,根据实验结果对体系进行优化和改进。

(3)撰写实验报告,总结实验过程和结果。

4. 第四阶段(第 9 - 12 个月):总结与论文撰写

(1)总结课题研究成果,撰写研究报告和学术论文。

(2)对课题研究进行全面总结和反思,提出进一步研究的方向和建议。

(二)进度安排

时间阶段

任务内容

1 - 2 个月

完成文献调研,撰写文献综述;分析数字金融场景中人工智能技术的安全问题,确定研究重点和方向。

3 - 5 个月

研究网络安全防护策略和方法,设计防护体系框架;建立防护体系模型和算法。

6 - 8 个月

搭建实验平台,进行实验验证;根据实验结果优化防护体系;撰写实验报告。

9 - 12 个月

总结研究成果,撰写研究报告和学术论文;准备课题结题验收。

五、预期成果与创新点

(一)预期成果

1. 高质量学术论文  

 

本研究计划在网络安全领域顶级期刊发表1-2篇学术论文。论文将系统阐述数字金融场景下AI技术的安全风险特征分析、基于深度学习的异常检测算法设计、多方安全计算在金融AI中的应用等创新性研究成果。论文撰写将注重理论深度与实践价值的平衡,既包含严谨的数学推导和实验验证,又强调研究成果在金融安全实践中的应用路径。

 

2. 系统性研究报告  

 

将形成《数字金融AI技术网络安全防护体系构建研究》专题报告。报告内容涵盖:数字金融典型业务场景分析、AI技术应用的安全威胁建模、防护体系架构设计、关键算法实现、实验验证结果及行业应用建议等六个核心部分。报告特别注重理论与实践的结合,既包含前沿技术探讨,又提供可操作的实施方案,为金融机构构建AI安全防护体系提供全方位指导。

 

3. 实验验证平台  

 

研究团队将搭建包含三个子系统的实验平台:数字金融业务模拟系统、AI技术应用系统(集成智能风控、智能投顾等AI模块)、网络安全防护系统。平台支持多种攻击场景的模拟和防护效果的量化评估,可进行攻防对抗演练。

 

4. 知识产权成果  

 

计划申请3-5项发明专利,涵盖基于深度学习的金融交易异常实时检测方法、面向联邦学习的多方安全计算协议、数字金融AI系统脆弱性动态评估技术等创新方向。同时,为自主开发的智能风控安全增强系统、金融数据隐私保护平台等软件申请软件著作权。知识产权布局将注重核心技术的保护和行业应用的推广,为研究成果转化奠定法律基础。

 

(二)创新点

 

1. 跨领域融合创新  

 

本研究开创性地构建了"金融业务-人工智能-网络安全"的三维融合框架。在金融维度,深入分析支付清算、网络借贷等典型场景的业务逻辑和安全需求;在AI维度,研究机器学习模型在金融环境中的特有脆弱性;在安全维度,定制化开发防护措施。这种融合不是简单的技术叠加,而是基于金融业务本质的深度重构,例如将金融交易规则知识嵌入异常检测算法,使安全防护更具业务针对性。

 

2. 综合防护策略创新  

 

提出"三层四维"的立体防护策略。三层指:基础设施安全层(保障计算、存储、通信基础安全)、算法模型安全层、业务应用安全层;四维包括:预防性防护、检测性防护、响应性防护、恢复性防护。策略创新点在于:针对金融AI特点,将传统安全机制与新型AI安全技术有机结合;根据金融业务重要性实施分级防护;建立防护措施的动态调优机制。

 

3. 防护体系架构创新  

 

设计"智能、协同、进化"的新型体系架构。智能性体现在:利用知识图谱技术构建金融安全知识库,支持智能决策;通过强化学习实现防护策略的自主优化。协同性表现为:各安全组件间的信息共享与联动响应,如将网络入侵检测系统与业务风控系统对接,形成协同防御。架构创新使防护体系能够适应数字金融快速迭代的业务需求和日益复杂的威胁环境,解决了传统安全系统灵活性不足的痛点

六、课题研究的可行性分析

(一)理论基础可行

本课题涉及数字金融、人工智能和网络安全等多个领域的理论知识。目前,国内外在这些领域已经取得了丰富的研究成果,为课题研究提供了坚实的理论基础。同时,课题组的成员具备相关领域的专业知识和研究经验,能够深入理解和应用这些理论知识。

(二)技术条件可行

随着信息技术的不断发展,各种先进的网络安全技术和人工智能技术不断涌现,为课题研究提供了有力的技术支持。课题组可以利用现有的实验设备和软件工具,搭建实验平台,进行实验验证和技术研发。

(三)人员配备可行

课题组由具有丰富研究经验的专业人员组成,包括金融领域专家、人工智能专家和网络安全专家等。团队成员之间具有良好的合作关系和互补的专业技能,能够有效地开展课题研究工作。

(四)时间安排可行

本课题的研究计划和进度安排合理,充分考虑了研究工作的复杂性和难度。在规定的时间内,课题组有足够的时间完成各个阶段的研究任务,确保课题按时结题。