网络安全机构是保障网络安全的主体，也是维护网络文化安全的责任者。日本形成了以总务省为核心的网络管理体系。2013年5月17日，日本警察厅建立了全国性的网络攻击分析中心。中心设立在警察厅的警备局，并于6月16日开始正式运行。截至2014年4月，日本已有13个警察本部设立了网络攻击特别搜查队，以便更好地开展合作、收集黑客使用过的IP地址，并将其数据化，以利分析。目前，网络攻击分析中心，共集结了4900家曾遭受过攻击的相关公司，建立了情报共享网站。
2013年12月，日本国家安全保障会议（日本版NSC）启动，日本国家安全保障局于2014年1月7日正式成立，标志着统筹日本外交及安全政策的国家安全保障部门正式开始运作。日本前外务省事务次官、内阁官房参事谷内正太郎出任首任局长。国家安全保障局作为国家安全保障会议的秘书处，由来自外务省、防卫省、警察厅、自卫队等部门的67人组成，辅助由首相等组成的国家安全保障会议，负责各政府部门间的协调及企划制定、信息分析等工作。
2014年3月26日，日本防卫省宣布正式启动应对网络攻击的自卫队专属部队“网络防卫队”。由于日本防卫省是日本的政府部门之一，主要掌管国防相关事项，是内阁总理大臣（首相）管辖范围之下设置的内阁府之外局（专门负责某项事务的行政机关）。因此，新成立的网络防卫队由来自陆海空3支自卫队的约90名自卫队员组成，将部署在东京市的防卫省院内，主要负责对防卫省网络系统和外部互联网的连接方面以及跨陆、海、空自卫队的相关领域实施监控。日本认为，要确保信息网络的安全仅仅靠防御是不够的，一旦出现突发状况，恢复能力就显得非常重要。为此，日本政府在2014年4月成立“网络救援队”，负责帮助受到网络攻击的企业收集信息、分析原因以及协助修复。救援队将设在日本独立行政法人情报处机构之下，编制为20人。设置该机构是着眼于6年后的东京奥运会，将建立提前防范网络攻击、并能尽快恢复正常的体制，同时也有利于维护日本的网络文化安全。
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