近日，浪潮與奇虎360開展一項合作計劃，利用GPU加速技術(shù)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全提供更加強(qiáng)大的流量特征分析能力并期望最終實現(xiàn)智能化的流量識別手段。
　　互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展下的網(wǎng)絡(luò)安全隱憂
　　根據(jù)最新統(tǒng)計，2015年全球網(wǎng)民數(shù)量將超過30億，接近全球總?cè)丝诘囊话耄?015年全球連接到互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備將達(dá)49億臺，而到2020年將超過 260 億臺。
　　互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的同時也帶來了更多的互聯(lián)網(wǎng)安全隱憂，據(jù)統(tǒng)計，2014年全球有近8萬家公司被黑，其中2122家公司被迫承認(rèn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)被盜，全球500強(qiáng)公司大面積淪陷，涉及60多個國家。這些安全問題不僅對企業(yè)本身造成極其惡劣的影響，同時也對相關(guān)的個人生活影響巨大。以婚外情網(wǎng)站AshleyMadison遭遇的安全事件為例，大量用戶數(shù)據(jù)和公司內(nèi)部數(shù)據(jù)泄漏引發(fā)世界范圍內(nèi)的恐慌，370 萬用戶信息被公開甚至引發(fā)用戶自殺。
　　網(wǎng)絡(luò)安全一直以來是奇虎360非常重視的部分，對于奇虎360而言，看得見的威脅和漏洞很容易防范，而伴隨著科技的高度發(fā)展，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全面對的是看不見的威脅和漏洞?！白屚{被看見”是奇虎360秉承的理念，對此，奇虎360將利用創(chuàng)新科技對威脅和漏洞進(jìn)行追蹤和檢查。
　　深度學(xué)習(xí)，人工分析的“接班人”
　　流量識別是網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)，過去傳統(tǒng)的流量識別是采用人工分析方法為主，這種方法耗時且會受到個人經(jīng)驗和能力的影響。目前，奇虎360的企業(yè)安全部門每天面對著幾億條記錄數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)的人工分析手段已無法勝任互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)速度激增的局面，這也是奇虎360將深度學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法引入到安全領(lǐng)域的動機(jī)所在。
　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指利用工程技術(shù)手段模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能的一種技術(shù)系統(tǒng)，它是一種大規(guī)模并行的非線性動力學(xué)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其獨特的結(jié)構(gòu)和處理信息的方法，在許多實際應(yīng)用領(lǐng)域中取得了顯著的成效，如圖像處理、信號處理、模式識別、機(jī)器人控制、協(xié)議分析等。
　　經(jīng)過測試，奇虎360發(fā)現(xiàn)流量識別與常用的深度學(xué)習(xí)圖像識別在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的編碼范圍是相同的，這也進(jìn)一步驗證了流量識別可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　在映證了流量識別可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測后，奇虎360設(shè)計了一個5-7層的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠自動學(xué)習(xí)特征并識別每天數(shù)據(jù)中的50-80種協(xié)議。目前，這套深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)在實際數(shù)據(jù)上測試的總體準(zhǔn)確率已經(jīng)超過了99%，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
　　不過，機(jī)器在學(xué)習(xí)的過程需要對大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，十分耗時。造成這一尷尬局面的原因在于CPU串行程序執(zhí)行時間很長，往往只能進(jìn)行小規(guī)模的計算，這難以應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)每天產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。在這種情況下，使用GPU協(xié)處理器對串行程序進(jìn)行并行優(yōu)化，可以大幅提高計算的效率，從而滿足神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實際中的需求。
　　加速270倍，流量識別不用“排隊領(lǐng)號”
　　明確了技術(shù)努力的方向之后，奇虎360與浪潮集團(tuán)進(jìn)行合作，共同成立專門聯(lián)合項目組以找到系統(tǒng)處理速度的瓶頸所在。浪潮集團(tuán)在異構(gòu)計算應(yīng)用優(yōu)化中具有非常豐富的項目經(jīng)驗，并且對互聯(lián)網(wǎng)深度學(xué)習(xí)的相關(guān)算法十分熟悉，擁有一支專業(yè)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用開發(fā)和異構(gòu)應(yīng)用優(yōu)化的團(tuán)隊，已經(jīng)為國內(nèi)多個互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供了應(yīng)用優(yōu)化服務(wù)。
　　在浪潮集團(tuán)的參與下與奇虎360制訂了從硬件到軟件的一體化安全分析平臺設(shè)計方案，綜合利用GPU計算設(shè)備、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)資源，最大化提升軟件整體效能。
　　最終，通過雙方的共同努力，原串行版本程序運行3000樣本的時間超過10分鐘，優(yōu)化后的并行版本程序在單節(jié)點單GPU條件下運行時間縮短到近7秒。訓(xùn)練24萬樣本的時間單節(jié)點4GPU相對于單GPU加速3倍，最終單機(jī)4GPU卡程序性能較原始版本加速270倍，大幅降低了計算時間，同時優(yōu)化后的程序能夠在小內(nèi)存的硬件條件下，處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)。
　　
　?。ㄐ∫?guī)模樣本訓(xùn)練加速90+倍）
　　
　　（中等規(guī)模樣本訓(xùn)練加速270倍）
　　奇虎360企業(yè)安全相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，與浪潮的合作充分發(fā)揮出GPU的計算潛能，大幅度節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)流量識別的時間，為奇虎360創(chuàng)造更好的用戶體驗和更安全的網(wǎng)絡(luò)空間提供了技術(shù)保障。未來，奇虎360將與浪潮展開更大規(guī)模的深度學(xué)習(xí)異構(gòu)應(yīng)用優(yōu)化合作，讓這套流量識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全面應(yīng)用到奇虎360的企業(yè)安全業(yè)務(wù)中。
　　如果說對于未知威脅和漏洞的判斷代表著安全廠商的最高能力，那么能夠智能識別未知漏洞則是每個用戶最強(qiáng)大的“安全衛(wèi)士”。即便自主學(xué)習(xí)檢測惡意程序的軟件離我們尚遠(yuǎn)，但如果研發(fā)成功，整個反網(wǎng)絡(luò)威脅行動的游戲規(guī)則將因此而改變——從“亡羊補(bǔ)牢”變?yōu)椤拔从昃I
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