改进关联规则算法在自然资源云中的应用研究

针对自然资源信息管理分散、网络安全防御能力弱，以及难以追踪溯源威胁攻击行为等问题，本研究在自然资源云中建立了一套安全防护体系，用以整合网络安全资源，强化网络安全态势感知能力，做到攻击敏捷预测、快速回溯。安全防护体系工作效能的提升，核心在于其安全组件检测引擎模块中关联规则算法的改进。首先，在数据采集阶段，通过预处理将威胁告警数据转换为可供机器处理的标准数据格式；其次，在矩阵计算阶段，使用Map Reduce分布式计算框架提升频繁项集的处理效率；最后，以Apriori算法为蓝本，通过单次扫描锁定频繁k项集范围、矩阵向量内积运算、减少冗余候选项集生成三项措施进行算法改进。实验仿真表明：在处理同样容量网络安全多源数据集合，并在相同维度的关联规则矩阵下，本算法处理效率较经典Apriori算法提升3倍以上；随着输入数据集合瞬时容量的逐渐扩增，本算法的时间复杂度稳定，并为增量挖掘算法的一半以下。研究成果可以实现自然资源部网络安全防护工作从传统的“被动挨打”转向“主动防御”的新局面。