网络安全基本概念范例6篇

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网络安全基本概念

网络安全基本概念范文1

[关键词]课程思政;信息安全;教学方法

现阶段专业课程融入思想政治教育存在的问题

1.思政教育与专业教育之间存在“两张皮”的现象在国家教育改革的引领下,专业课教师积极促进课程思政入课堂,但由于有的教师刻意地加入相关内容,为了思政而思政,造成了思政教育与专业教育“两张皮”的现象,内容的过度生硬,一定程度上影响了学生对思政内容的接受。因此,高校应研究如何将思政教育与专业教育之间由“两层皮”向“一盘棋”转化,以真正达到育人效果。2.思政教育与专业教育的融合比较随机当前,各科教师在融入思政元素的过程中存在较强的随机性,多是依靠专业课程教师自我发掘与发挥,这就有可能导致思政内容重复,甚至会引起学生的反感。对此,高校应从整体专业规划出发,针对每门课的特点确定课程思政的育人目标,以及思政元素的融入方式,使其形成课程体系的一部分。

专业课程与课程思政协同改革

1.紧扣毕业要求,明确教学目标与育人目标在传统的人才培养方案中,重点在于知识目标和能力目标的定位,为了提升学生的综合素养,高校应结合毕业要求,以课程教学大纲为抓手,明确并落实课程育人目标。以信息安全这门课为例,可通过理论教学与实验环节,使学生具备密码学、计算机系统安全、网络攻击技术与防御基础、病毒分析与防范、防火墙技术与VPN、安全扫描与入侵检测等计算机网络信息安全方面的基本理论知识、技能及综合应用,同时,培养学生独立思考、勇于创新的能力。在确定育人目标时,应让学生通过熟悉信息安全领域的国家方针、政策、法律、法规,追求科学真理,牢固树立热爱祖国、“信息安全技术的发展与应用不能损害国家和合法个人的利益”的理念,明确合法行为与非法行为的界限,理解诚实、公正、诚信的职业操守和职业规范,并在实际生活、学习与工作中自觉遵守。另外,还要面向国际科学应用前沿、国家重大需求及经济主战场,将前沿科技渗透到课程实践中,教育学生努力学习,破解“卡脖子”难题。2.坚持问题导向,改革教学方法信息安全主要采用理论教学、课堂讨论和上机实验相结合的教学方式,注重启发式教学,以问题为导向,引导学生独立设计信息安全框架,逐步培养他们分析问题、解决问题、勇于创新的能力。在课堂教学中,教师要加强与学生的互动交流,指引学生开展团队协作和课堂讨论,并及时分析、评价学生的讨论结果。另外,要从课程内容、实验环节、互动交流、分组讨论中进行专业课程的思政教学体系设计,促使学生产生学习内动力。

具体案例研究

将课程的教学目标及育人目标,深入渗透到教学大纲的具体内容中,使专业课程内容与思政元素有效融合。以信息安全课程为例,本课程的教学目标是掌握计算机网络信息安全方面的基本知识,了解设计和维护网络信息安全的基本手段和常用方法,能够利用理论知识解决生活中的实际问题。思政育人目标是培养出能够肩负历史使命,勇担强国重任,坚持面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向经济主战场,不断向科学技术广度和深度进军的高端信息安全人才。

思政育人案例

1教学内容:第一章,信息安全概述教学目的与要求:了解信息安全面临的主要威胁、信息安全的基本概念、信息安全的发展方向,掌握信息安全的主要技术及解决方案。思政元素切入点:针对美国政府在拿不出任何真凭实据的情况下,泛化国家安全概念,滥用国家力量,以列入实体清单、技术封锁、投资设障等手段,加大对中国企业的打压力度,让中国在芯片领域面临较为被动的局面。针对这一案例,要明确信息安全的真实含义,牢固树立“信息安全技术的发展与应用不能损害国家和合法个人的利益”的理念,强调中国人的命运一定要掌握在自己手里,绝对不容许被任何势力“卡脖子”。育人目标:面向国家重大需求,培养新一代科技人才,使其能潜心关键领域的基础研究与关键技术的开发;引导青年学生发挥“两弹一星”的艰苦创业精神,为国家培养彻底解决“卡脖子”问题的技术人才;学生要树立正确的家国意识与主人翁意识,将个人的聪明才智和未来发展与国家需求相结合。实施过程:(1)教师授课。讲授信息安全面临的主要威胁、信息安全的基本概念、信息安全的解决方案、信息安全的主要技术、信息安全的发展方向等,从中穿插思政元素。(2)师生研讨。学生针对信息安全的案例分组展开研讨,每组委派一名学生进行总结发言;教师和学生进行点评,在整个研讨过程中形成良好的思政氛围。(3)课后拓展。教师可适当给学生提供与国家战略相关的新闻报道和重大成果视频,增强思政权威性,引发学生思考。思政育人案例2教学内容:第二章,密码技术基础与公钥基础设施教学目的与要求:掌握密码学基本概念、了解传统密码技术,掌握公钥密码技术、公钥基础设施。思政元素切入点:对传统密码技术及公钥密码技术进行阐述,引入量子技术的快速发展对已有密码学方案的冲击。在量子计算模型下,经典数论密码体系受到了极大的冲击,如何在量子时代保障数据安全成为一个亟待解决的问题。Regev提出基于格的密码体系可以抵抗这种量子算法的攻击。格密码作为备受关注的抗量子密码体制,吸引了研究人员的目光。格自身有完整的理论体系,相较于其他密码体制有独特的优势:困难问题存在从一般情况到最坏情况的规约,具有较高的算法效率和并行性等。通过知识拓展,引导学生从基于格困难问题的密码体制设计进行思考、探索,培养学生的工匠精神、钻研精神。育人目标:让学生通过了解传统密码技术及公钥密码技术,知晓量子技术的发展对已有技术的冲击,引导其发挥工匠精神及钻研精神,勇于探索行业难题。实施过程:(1)教师授课。讲授密码学数学基础、密码学基本概念、对称密码技术、公钥基础设施等知识,从中穿插思政元素。(2)师生研讨。针对“我们是否可以在标准模型下构造一个抗量子攻击的基于位置的服务方案?这样的方案是否可以做到避免密钥滥用?”这两个问题进行探讨,引导学生思考,培养学生的工匠精神,提升其思考问题、分析问题的能力。(3)课后拓展。课后对量子算法技术进行更深一步的研究,了解两字算法技术的发展对现有技术的推动,并引入相关思政素材,增强思政权威性,引发学生思考及探索。思政育人案例3教学内容:第四章,网络攻击技术与防御基础教学目的与要求:了解黑客的概念及黑客的攻击模式,掌握网络攻击的技术与原理、网络攻击工具、攻击防范。思政元素切入点:2014年3月22日,国内漏洞研究平台曝光称,携程系统开启了用户支付服务接口的调试功能,使所有向银行验证持卡所有者接口传输的数据包均直接保存在本地服务器,包括信用卡用户的身份证、卡号、CVV码等信息均可能被黑客任意窃取,导致大量用户银行卡信息泄露,该漏洞引发了关于“电商网站存储用户信息,并存在泄露风险”等问题的热议。针对携程漏洞事件,教师引导学生熟知《中华人民共和国网络安全法》(以下简称《网络安全法》)要求网络运营者对网络安全运营负有责任,对产品的漏洞及时补救,怠于履行法律义务,导致个人信息泄露的,将面临最高五十万元的罚款,如果是关键信息基础设施的运营者将面临最高一百万元的罚款。2014年12月25日,第三方漏洞研究平台发现大量12306用户数据在互联网流传,内容包含用户账户、明文密码、身份证号码、手机号码等,这次事件是黑客通过收集其他网站泄露的用户名和密码,通过撞库的方式利用12306网站安全机制的缺失来获取13万多条用户数据。针对12306用户数据泄露事件,引导学生熟知关键信息基础设施的网络运营者不仅有一般网络运营者应该履行的网络安全等级保护义务,还有更高层次的网络安全保护义务,如对重要系统和数据库进行容灾备份,制定网络安全应急预案并定期进行演练等。关键信息基础设施运营者若没有每年进行一次安全检测评估,拒不改正或导致网络安全严重后果的,将面临最高一百万元的罚款,对直接负责的主管人员处一万至十万元以下的罚款。育人目标:通过“教、学、做”一体化的教学模式,一方面向学生介绍网络攻击的相关知识;另一方面结合具体案例自然融入《网络安全法》的知识,引导学生正确运用网络安全和防御技术,严格规范自己的网络行为,维护好个人、企业、组织、国家的信息安全,积极构建网络安全。实施过程:(1)教师授课。讲授关于黑客、网络攻击技术与原理、网络攻击工具、网络攻击防范等知识,从中穿插思政元素。(2)师生研讨。学生针对《网络安全法》的案例分组展开研讨,研讨之后,每组委派一名学生进行总结发言;教师和学生点评,拓展学生的知识面,在整个研讨过程中让学生构建网络安全意识。(3)课后拓展。课后可适当给学生提供《网络安全法》的相关报道视频,增强学生的安全意识,使其规范自己的网络行为。

总结

网络安全基本概念范文2

关键词:网络系统;安全防范;安全管理

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0064-01

随着信息爆炸时代的到来,企业日常管理开始普遍采用网络系统的方式,存储着大量企业信息,而这些信息往往直接关乎企业未来的发展。然而在各种网络病毒、黑客盛行的今天,企业网络系统的安全已成为人们不得不面对的问题。为了防止企业信息外泄,我们必须充分重视起企业网络系统的安全防范及其管理工作。

一、企业网络系统

(一)基本概念及其重要性

所谓“企业网络系统”,简单来说,就是指企业通过计算机、通信设施等现代科技设备,所构建起的一系列用以满足企业日常管理、经营与数据统计的系统模式。在当今社会,企业网络系统的应用有着非常重要的意义,它是提高企业员工办公效率,提升企业各项数据准确性的重要手段,也是企业各项业务数据的重要载体,可以说,如若企业网络系统无法正常工作,那么这个企业整体日常工作也无法获得正常有序运营发展。

(二)企业网络系统存在的风险

当前企业网络系统主要面临着以下几方面风险威胁:(1)由于Internet底层协议的不完善、各项硬件的问题而导致的系统漏洞风险;(2)由于企业自身人为管理不善或技术水平局限,引发的企业信息泄露威胁;(3)由于病毒感染、黑客入侵造成的企业网络系统漏洞风险。

(三)企业网络系统安全防范

也正是受以上几大网络系统风险的影响,要想确保企业得以正常的经营发展,我们必须重视起企业网络系统安全防范及其管理工作。所谓“企业网络系统安全”,其涉及计算机技术、网络安全技术、密码技术、信息安全技术等多项新兴技术领域。在企业日常管理中,企业网络系统安全主要用以企业网络系统软硬件及其数据保护、防范不必要的数据破坏、更改与泄露,维持企业日常工作的运行需要。

二、企业网络系统安全防范存在的问题与缺陷

目前,企业网络系统安全防范已经获得了企业各部门的足够重视,然而由于我国网络系统研究起步较慢,人们对于安全管理等概念的理解尚不到位,当下我国企业网络系统安全防范的工作仍存在很多的问题与缺陷,具体而言,其主要表现于以下几个方面:

(一)安全意识淡薄与相关知识缺失

网络属于新生事物,不少企业员工对之充满了好奇,由于刚刚接触,他们不了解网络危害的广泛存在性,安全意识相当薄弱。由于缺乏相关的专业知识,这往往会导致他们不知不觉中走入网络安全管理误区。例如,部门管理人员认为局域网下无需安装防火墙、安装杀毒软件和防火墙后就不用担心病毒的侵扰、中毒之后查杀就好了不会造成多大的损失。这些认知易于对企业网络系统的安全造成危害。

(二)过分追求先进技术

中国传统观念认为“最贵的就是最好的”,受到这种观念的影响,很多企业认为,只要引进先进的计算机与网络技术,就可以一劳永逸的解决网络系统安全问题。这种观念,导致企业花费了大量资金,改善了自己的配置,但是却没能取得重要的成果,浪费了大量的财力,打击了技术人员的信心,给企业造成了巨大的损失。

(三)安全管理机制不完善

很多企业没有制定企业网络系统的管理机制,导致在企业网络安全的管理过程中,缺乏行之有效的保护制度与管理制度。这些方面的缺失,又导致企业的网络管理者及相关内部人员出现了违规现象,将严重影响了企业网络系统的安全性,制约了企业网络系统的建设。

三、未来企业网络系统安全防范与管理的进一步完善

要想彻底解决企业网络系统安全防范与管理上的问题,我们必须从制度、组织结构、思维方式等多角度出发,加以相应的改革与完善。

(一)建立企业网络安全管理部门

企业安全管理部门的建立,可以提高员工的网络安全意识,让他们在一个更为安全的环境下取得信息,传播信息。相关部门建立之后,要对企业的重要部门和各项重要信息经常性的进行安全保障与维护工作,及时消除安全隐患。当然,建立的安全管理部门不能够流于形式,必须将它的职责明确的加以界定,然后组织管理人员对该部门实行监察与管理。定期要对企业网络安全管理部门的相关技术人员进行培训,让他们了解行业走向,站在行业前列。

(二)合理投资,良好运行木桶效应

企业网络系统安全防范不应该盲目追随新兴技术。木板所盛水的容量取决于最短那块木板的长度。不法分子往往从企业网络最薄弱的环节下手,然后加以利用。所以,企业应该合理投资,重点对网络系统安全防范的薄弱环节加以重点治理,以此真正实现企业“投资少,回报高”的理性投资模式。

(三)制定网络安全管理策略

安全管理总是被人们忽视,但是很多专家却提出企业网络系统的安全“三分靠技术,七分靠管理”,从中我们不难体会到管理工作在网络系统安全运行中的重要作用。要想实现企业网络系统安全防范这一终极目标,我们必须及时制定出相应良好的安全管理策略。例如,企业可以实行授权管理、病毒防范及用户权限设置等一系列的安全管理制度与措施。与此同时,完善安全管理制度,我们还必须保证各项制度的一致性,其中包括防火墙制度、企业内部信息管理制度、用户访问权限制度之间的相互一致。

四、结语

对于企业发展而言,网络系统所起到的作用越来越大,为此我们必须对其予以足够的重视与保护,不断强化对企业网络系统安全防范与管理,将其作为我国企业发展的长久计划加以改革完善,唯有这样,才能真正意义上实现企业网络系统的安全防护,也才能实现企业更快、更平稳的长久发展。

参考文献:

[1]宇.计算机网络安全防范技术浅析[J].民营科技,2010,7:25-27.

网络安全基本概念范文3

【关键词】网络安全;入侵检测;信息安全引言

在传统的网络安全模型中,防火墙主要作为计算机网络安全的一种防护手段,但随着网络攻击技术的发展,这种单一的防护手段已经不能确保网络的安全。防火墙对于防范黑客产生了明显的局限性,主要表现为:防火墙无法阻止内部人员所做的攻击;对信息流的控制缺乏灵活性;在攻击发生后,利用防火墙保存的信息难以调查和取证,对于那些利用某些合法端口,合法地址的恶意攻击和访问,不能及时发现和制止。为了确保计算机网络安全,不断有新的安全技术提出,入侵检测技术就是这样产生和发展起来的。

1 入侵检测的基本概念

入侵检测:顾名思义,是对入侵行为的发觉。它通过对计算机网络或计算机系统中得若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。进行入侵检测的软件与硬件的组合便是入侵检测系统(Intrusion Detection System,简称IDS)。入侵检测在不影响网络性能的情况下对网络进行监测,从而提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。

2 入侵检测系统分类

既然入侵检测系统能够检测网络中发生的未授权和异常的访问,那我们不禁要问它是通过怎样的方法来完成这些复杂的检测工作的。

2.1按照检测类型划分

2.1.1异常检测模型(Anomaly Detection):检测与可接受行为之间的偏差。如果可以定义每项可接受的行为,那么每项不可接受的行为就应该是入侵。首先总结正常操作应该具有的特征(用户轮廓),当用户活动与正常行为有重大偏离时即被认为是入侵。这种检测模型漏报率低,误报率高。因为不需要对每种入侵行为进行定义,所以能有效检测未知的入侵。

2.1.2误用检测模型(Misuse Detection):检测与已知的不可接受行为之间的匹配程度。如果可以定义所有的不可接受行为,那么每种能够与之匹配的行为都会引起告警。收集非正常操作的行为特征,建立相关的特征库,当监测的用户或系统行为与库中的记录相匹配时,系统就认为这种行为是入侵。这种检测模型误报率低、漏报率高。对于已知的攻击,它可以详细、准确地报告出攻击类型,但是对未知攻击却效果有限,而且特征库必须不断更新。

2.2按照检测对象划分

2.2.1基于主机:系统分析的数据是计算机操作系统的事件日志、应用程序的事件日志、系统调用、端口调用和安全审计记录。主机型入侵检测系统保护的一般是所在的主机系统。

2.2.2基于网络:系统分析的数据是网络上的数据包。网络型入侵检测系统担负着保护整个网段的任务,基于网络的入侵检测系统由遍及网络的传感器(sensor)组成,传感器是一台将以太网卡置于混杂模式的计算机,用于嗅探网络上的数据包。

2.2.3混合型:基于网络和基于主机的入侵检测系统都有不足之处,会造成防御体系的不全面,综合了基于网络和基于主机的混合型入侵检测系统既可以发现网络中的攻击信息,也可以从系统日志中发现异常情况。

3 入侵检测过程分析

入侵检测过程分为三部分:信息收集、信息分析和结果处理。

3.1信息收集:入侵检测的第一步是信息收集,收集内容包括系统、网络、数据及用户活动的状态和行为。由放置在不同网段的传感器或不同主机的来收集信息,包括系统和网络日志文件、网络流量、非正常的目录和文件改变、非正常的程序执行。

3.2信息分析:收集到的有关系统、网络、数据及用户活动的状态和行为等信息,被送到检测引擎,检测引擎驻留在传感器中,一般通过三种技术手段进行分析:模式匹配、统计分析和完整性分析。当检测到某种误用模式时,产生一个告警并发送给控制台。

3.3结果处理:控制台按照告警产生预先定义的响应采取相应措施,可以是重新配置路由器或防火墙、终止进程、切断连接、改变文件属性,也可以只是简单的告警。

4 入侵检测技术的发展方向

无论是规模还是方法,入侵技术近年来都发生了变化。入侵的手段与技术也有了“进步与发展”。入侵技术的发展与演化主要反映在下列几个方面:

入侵或攻击的综合化与复杂化。

入侵主体对象的间接化,即实施入侵与攻击的主体的隐蔽化。

入侵或攻击的规模扩大。

入侵或攻击技术的分布化。

攻击对象的转移。

以往入侵与攻击常以网络为侵犯的主体。现已有专门针对IDS作攻击的报道。攻击者详细地分析了IDS的审计方式、特征描述、通信模式找出IDS的弱点,然后加以攻击。

今后的入侵检测技术大致可朝下述三个方向发展。

4.1 分布式入侵检测。 第一层含义,即针对分布式网络攻击的检测方法;第二层含义即使用分布式的方法来检测分布式的攻击,其中的关键技术为检测信息的协同处理与入侵攻击的全局信息的提取。

4.2 智能化入侵检测。 即使用智能化的方法与手段来进行入侵检测。所谓的智能化方法,现阶段常用的有神经网络、遗传算法、模糊技术、免疫原理等方法,这些方法常用于入侵特征的辨识与泛化。但是这只是一些尝试性的研究工作,需要对智能化的IDS加以进一步的研究以解决其自学习与自适应能力。

4.3 全面的安全防御方案。 即使用安全工程风险管理的思想与方法来处理网络安全问题,将网络安全作为一个整体工程来处理。从管理、网络结构、加密通道、防火墙、病毒防护、入侵检测多方位全面对所关注的网络作全面的评估,然后提出可行的全面解决方案。

5 结束语

入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。从网络信息安全立体纵深、多层次防御的角度出发,入侵检测应当受到人们的高度重视,也必须将入侵检测产品的研究与开发列入信息安全领域的重要课题之内。

参考文献

[1]罗宁,喻莉. 入侵检测技术研究发展.湖北:计算机与数字工程.2005.

网络安全基本概念范文4

随着网络技术的发展,各种网络威胁也随影而至。特别是无线网络技术的发展,使得互联网的体系结构更加复杂,任何网络节点的薄弱环节都有可能会是网络攻击者的突破口。近几年,引起广泛关注的高级持续性威胁(AdvancedPersistentThreat)更是综合了各种可以利用的突破口对目标进行长期踩点,并在适当的时候对目标发动攻击。因此,网络安全管理人员需要具备操作系统、数据库、密码学的理论与技术、掌握网络路由与交换技术、网络管理技术,网络编程技术,以及常见的网络服务器的管理与配置,尤其是对Web服务器的深入理解。但无论是信息安全专业还是信息对抗专业的培养方案都在网络路由域交换技术、网络管理技术等相关课程的设置方面比较薄弱,无法满足网络安全管理人员对相关知识体系的要求。因此,网络工程专业依托其深厚的网络知识体系,更适合建立网络安全管理所需要的理论技术,更适合培养网络安全管理人才。

2网络工程专业的网络安全课程体系建设

根据当前社会对于网络和网络安全人才的需求,本校制定了相应的人才培养计划,历经10年的改革与发展,形成了当前网络工程专业下的三个特色方向:网络技术方向、网络安全方向、网络编程技术方向。无论是网络技术还是网络安全技术都离不开网络编程技术的支撑,缺少相应的编程能力网络技术与网络安全技术也注定会是瘸腿的技术,无法满足网络管理与网络安全管理的需求。因此这三个方向相互融合形成的高级网络与网络安全技术方向,形成了目前网络工程专业较为稳定的培养目标。“PKI体系及应用”与“网络安全协议”是以应用密码学为基础的延伸课程。培养学生利用现代密码学的技术研发密码产品的能力。“PKI体系及应用”以证书认证中心为轴心,详细介绍公开密钥基础设施的基本概念、基本原理、基本方法,以及公开密钥基础设施在现代密码产品中的应用研发技术。“网络安全协议”从密码应用系统业务逻辑层面的安全分析入手,介绍常见的网络安全协议、网络安全标准和典型的网络安全应用系统,在此基础上,介绍安全协议设计及其安全性分析的基本理论与技术,使学生掌握基本的网络安全协议设计方法,能够根据具体的应用背景设计对应的网络安全协议,研发安全应用系统。网络攻防类课程是在以“应用密码学”等信息安全类课程开设的基础上,根据网络工程专业的建设和国内网络安全形势的需要而开设的网络维护类课程。其中,“网络攻防技术入门”是在大一新生中开设的新生研讨课,共16学时,分8次上课,以学生讨论的方式组织教学,通过安排技术资料研读和课堂讨论,启发学生对网络攻防技术的学习兴趣,掌握基本的网络威胁防护方法。“网络信息对抗”综合讲授与网络安全相关的法律法规、网络渗透技术和网络防护技术。课程共64学时,理论授课32学时,实验32学时,每个理论学时跟着一个实验学时,以边学边练的方式组织教学。实验教学通过专用综合攻防平台进行验证性训练。“计算机取证技术”主要讲述计算机取证的基本方法、基本过程、数据恢复技术、证据提取技术、证据分析技术,以及常见的计算机取证工具的使用方法。“信息安全技术实训”是在四年级上学期开设的实训课程,共计192学时,8个学分。该课程分为两个部分,第一部分以实际的项目案例为驱动,训练学生对现代密码理论技术应用能力与程序设计能力,目标是设计并实现一个小型的网络安全软件系统。第二部分以实际的网络安全案例为驱动,训练学生对于目标系统的渗透能力与网络加固能力、以及对于整个渗透过程的取证分析能力。该实训课程与学生的实习相互结合,部分学生进入网络安全公司进行实习,提交综合实习报告来获得同校内综合实训相当的学分。通过三年的实践,效果良好。

3网络安全方向的人才培养分析

网络安全方向已经形成了较为完善的课程体系,学生学习兴趣高涨,在校内形成了良好的网络安全研究氛围。自发形成了保有数为20人左右的本科生兴趣研究小组,另外,通过每年一届的全校网络安全知识比赛,促进了全校网络安全知识的普及与人才培养,通过组织参加全省大学生网络信息安全知识比赛,选拔优秀本科生进入相关课题研究,而且都取得了较好的效果。

4结语

网络安全基本概念范文5

关键词 网络安全;实验教学;虚拟机

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)22-0146-03

Research on Experimental Teaching of Computer Network Secu-

rity Course//HONG Yunde,GAO Qiang

Abstract This article introduces the research on experimental tea-ching of computer network security course from the experimental platform building, the experimental project design and the experimental teaching implementation.

Key words network security; experiment teaching; virtual machine

1 引言

计算机网络安全课程是实践性很强的课程,不但要求学生具有良好的理论知识,而且需要具备一定的动手能力,因此,实验课程是必不可少的教学环节。使用实验教学的方法,可以让学生通过实验,加深理解网络安全基本概念、基本原理,掌握目前黑客常用的攻击方法和手段,学会使用当前常用的网络安全工具,提高实践操作能力与应用水平。本文将从实验平台的构建、实验项目的设计、实验教学实施三方面对网络安全实验教学进行探索。

2 实验平台的构建

网络安全实验如果采用真实的网络环境,不仅需要大量的设备投资和场地,而且维护复杂。另外,学生课内外的自主学习会受到设备环境的制约。为了可以在学校的公共计算机机房无损开展网络安全实验,为了能够使学生独立完成实验的操作,引入虚拟机技术――VMware虚拟机软件来构建实验平台。虚拟机是指运行在Windows和Linux计算机(以下称为宿主机)上的一个应用程序,该应用程序“模拟”了标准PC的环境。在使用上,虚拟机同样需要分区、格式化、安装操作系统及网络、安装应用程序和软件,如同一台真正的计算机。

基于虚拟机技术,可以在一台真实机操作系统上建立若干个同构造或异构造的虚拟计算机系统,每个虚拟机由一组虚拟化设备构成,其中每个虚拟机都有独立的虚拟硬件,同时可以随时在虚拟机和真实机之间进行切换、虚拟机和虚拟机之间进行切换。采用这种虚拟机的方式,可在一台计算机上构建出一个小型网络环境,可在虚拟机上安装没有打过任何补丁的操作系统,从而使虚拟机成为网络安全实验的攻击靶机。

基于虚拟机的网络安全实验平台构建采用以下几个步骤:首先,启动VMware Workstation安装软件,安装虚拟

机;接着在安装好的虚拟机上安装操作系统;最后选择虚拟机网络连接方式为桥接,使虚拟机成为网络中一立的计算机,并配置真实机和虚拟机在同一网段,能够互相通信。

3 实验项目的设计

计算机网络安全课程涵盖面广、实践性强,需要做的实验很多[1-4]。设计实验项目的主要思路是:体现实用性,同时在实验中更多地体现未来学生毕业后会遇到的网络安全问题;实验项目在基于虚拟机的实验平台上都能完成,对硬件设备要求较低,在学校普通机房可以实施,同时方便学生课前及课后的自主学习。

设置的实验项目如表1、表2所示,共12个,把这些实验项目写成实验指导书,便于学生开展实验。

4 实验教学实施

在具体实施网络安全课程实验教学时,特别注重规范实验过程,实验过程主要包括四个阶段,分别是实验准备阶段、实施阶段、小结阶段、评估阶段。

1)实验的准备阶段。指导学生阅读实验指导书,理解实验目的、实验原理及实验内容,熟悉实验步骤,并做好实验环境的准备,学习预备知识。

2)实验的实施阶段。指导学生开展实验,通过截图方式记录详细过程和重要的实验结果。鼓励学生多思考,深入分析实验过程中遇到的问题,在解决问题的过程中进一步提升能力。

3)实验的小结阶段。要求学生对实验结果展开分析,写出自己对所做实验的心得体会,并完成实验报告。

4)实验的评估阶段。教师对学生提交的实验报告评分并反馈给学生。

实验过程中,可以将实验教学设计为分组进行,每组学生共同完成实验方案设计及实验内容,一起总结项目及撰写实验报告。比如在攻防实验过程中,可以每四位学生为一个小组,其中两位学生担任进攻角色,模拟黑客攻击,另两位学生担任防守角色,负责保护主机安全。这种小组实验方式可以使学生在实验过程中互相交流、互相学习、互相促进。

5 结语

本文设计了一套完整的网络安全实验项目,着重培养学生的动手实践能力。这些实验项目可通过虚拟机实验平台进行实施,方便了学生课前及课后的自主学习。

实践表明,基于设计的实验项目进行教学,学生能够加深对网络安全理论的理解,掌握一些实际的技能,学习兴趣得到提升,教学的质量及实验效果也明显提高。■

参考文献

[1]廉龙颖.网络安全技术实验教学研究[J].价值工程,

2010(36):314-315.

[2]曾煌存,宋超荣.高职院校《网络安全与防范》课程实训项目设置研究[J].科技视界,2012(24):55-58.

[3]蒲晓川.网络安全实验教学探索[J].电脑迷,2013(2):

网络安全基本概念范文6

关键词:网络管理;SNMP;网络工程

中图分类号:G642

“网络管理”是网络工程专业的核心课程,综合性强、实践性强。大量知识的灌输容易导致学生学习积极性降低、主动性和创新能力下降,已不能满足深入学习和理解网络管理本质的要求。为了解决这一问题,教学中需要强调专业课程的纵横连接,在专业体系中讲授课程的核心内容。文章结合网络管理的教学经验,从课程体系和课程特点、教学内容和课堂教学的注意事项等方面加以探讨,旨在激发学生学习的主动性,提高教学质量。

1 “网络管理”的课程特点和教学目标

作为专业课程体系中的核心课程之一,网络管理与网络原理、网络程序设计、网络安全等课程共同构成了专业主干课程体系。学生通过“网络管理”课程,接触网络管理的基础知识,知晓网络管理的体系结构、基本功能、相关协议及简单开发等。课程中既有对协议知识的直接应用,也包含对网络管理知识的全面了解,同时也为后续课程打下基础。

对于网络管理课程,通常网络原理作为先修课程,网络程序设计、网络操作系统等课程可以并行讲授,而网络安全等课程作为后续课程需要网络管理的知识作为基础。通过网络原理,学生学习到网络的基础知识和主要协议,在网络管理中会充分利用网络协议的知识并进一步引申,同期课程也会与网络管理互相关联、互为补充,网络管理中的安全管理、配置管理也会为后续课程的学习打下坚实的基础。课程中包含了网络管理的体系结构、协议分析与网络系统简单开发等内容,具有综合性、入门性和实践性等特点。网络管理的体系结构、管理协议、数据库技术、网络安全管理和系统开发等内容综合了前期知识在网络管理的特定环境中的具体应用。作为网络管理的入门,课程注重基础知识的全面展开,比如网络安全管理包括入侵检测、病毒防范和防火墙技术等,但只介绍基本的原理和方法,为后续课程打下基础并留有足够的空间。此外,以配置管理和简单网络管理系统开发为主的实践环节在网络管理课程中占一定的比重,能加深学生对网络管理的深层次理解。

课程涉及内容较多,如果只是大量知识的灌输,会导致学生感觉内容繁多,学习困难且无趣。所以要让学生建立起课程体系的观点,从全局的角度了解“网络管理”在课程体系中的位置,强调与其他课程的关联,做到融会贯通,互相借鉴。同时,实践环节的设置也会让学生对“网络管理”的实用价值有直观的认识,知晓网络管理的基本任务和管理方法。

2 “网络管理”课程的重点教学内容

根据专业课程体系的设计、教学需要和目前主要的“网络管理”课程教材[1-5],本课程的主要内容如表1所示:

2.1 一个完整体系

“体系”的观念贯穿在课程的始终,包含两方面的含义。首先,专业课程是一个完整的体系,网络协议贯穿在所有课程中,各门课程相互关联、互为补充。在教学过程中,应充分引导学生通过协议的不同应用方式加深对协议的理解。其次,网络管理课程本身也包含网络管理的体系结构。无论网络管理系统的具体技术怎样变化,从复杂网络中抽象出的网络管理的体系结构是不变的。体系结构中包含的管理对象、管理进程、管理信息库和管理协议四个部分是本课程的核心内容。

2.2 一个核心协议

网络管理中最重要的协议是SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议)。由于TCP/IP的广泛使用,作为TCP/IP网络管理解决方案的SNMP也获得了广泛的业界支持,成为工业标准。在教学中,首先要让学生明确网络管理协议在体系结构中的地位,SNMP在管理进程与管理对象通信过程中的作用。其次,需要详细介绍SNMP的协议数据单元格式、操作命令的封装、报文的发送与接收。同时,作为一个应用层协议,SNMP对于传输层协议UDP的使用,可以印证协议分层的基本概念。另外,由于SNMP的演变,三个不同SNMP的版本SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3协议间的变化和演进也是学习协议工程中协议改进的最佳案例。再者,在网络管理系统的开发中,系统也不是凭空构建,分层构架和开发也要建立在SNMP协议的基础之上。从体系结构、协议本身、系统开发等方面,SNMP的重要作用都有所体现。

2.3 一个数据库

在网络管理中,网络的状态需要通过收集管理对象的工作参数得到,这些参数对应的数据存储在网络一端。针对数据的特点,网络管理体系结构中设计了管理信息库(ManagementInformationBase,MIB)。虽然MIB在数据管理的功能上与关系数据库相似,但MIB的语法表示、数据类型、存储模式和访问方法都有所不同。MIB的描述采用管理信息结构(StructureofManagementInformation,SMI)来定义了结构化的管理信息,规定了如何识别管理对象以及如何组织管理对象的信息结构。MIB中的对象按层次进行分类和命名,表示为一种树结构,对MIB的访问通过SNMP的命令封装。在讲授过程中,一定针对网络管理数据,让学生充分认识到MIB与普通数据库的区别。

2.4 一个典型管理系统

网络管理的最终表现形式是一个通用网管系统。介绍一个基于SNMP、包含主要网络管理功能的网络管理系统对于学生认识网络管理系统的功能和部署十分必要。在教学中,以HP公司的OpenView为例,通过介绍典型网络管理系统如何在成熟的框架下,利用SNMP协议和MIB搭建网络管理系统,实施故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理五大功能。另外,系统的分层构架和模块化设计是对软件工程课程所学内容的应用和提高,对简单管理系统的开发也可以起到指导作用。

2.5 一套配置管理

网络互连设备和服务器的配置是网络管理中重要的功能学生通过这部分内容的学习,结合实践环节,可以认识到配置管理的必要性和网络管理的实用价值。这部分内容与网络管理的实际应用较为贴近,但学生平时接触到互连设备和服务器的机会较少,动手能力需要在实践过程中多加锻炼和培养。

总之,本课程既有很多基本概念和原理,又涉及到一些具体的协议、系统、配置和开发。在授课过程中,根据“五个一”,在网络工程专业课程的大体系和网络管理课程本身的小体系中,应该紧紧抓住网络管理的本质,将网络管理最核心的内容传授给学生。

3 “网络管理”课程的教学实践与探讨

结合“网络管理”课程的教学实践,为使学生更好的掌握本课程的内容,以下几个方面需要特别注意:

3.1 概念的讲解一定要深入

网络管理课程中的概念较多,在学习过程中容易淹没在各种术语中。一定要结合应用背景,让学生充分理解概念的实质以及在网络管理体系结构中的功能。例如在网络管理体系结构中的“管理对象”,在教材[1]中被叙述为“网络中可以操作的数据”,这种描述较为表面,不能完全揭示管理对象的实质。实际上,管理对象是对网络中被管设备工作参数的封装表示。按照面向对象中封装的概念,就是把被管设备中需要采集和控制的数据抽象出来,表示被管设备本身,并通过接口实施数据采集和设置的具体操作。结合了面向对象中封装的概念,很容易就能理解管理对象是对被管设备的数据级别的抽象。

3.2 实践环节需要突出应用价值

网络管理课程中的实践环节对提升学生的实际操作能力至关重要。实验的设置一定要结合实际,多练习在单机虚拟环境下模拟不完全或不容易操作的项目。常用的互连设备、防火墙和应用服务器的配置等学生平时很少有机会接触,一定要在网络环境中以任务驱动的形式进行实验。实践环节的设置一定要精简,突出实用价值,让学生在有限的上机实践中掌握更多的网络配置管理的技能。

3.3 系统开发中强调框架和协议的使用

网络管理系统开发是“网络管理”课程中的组成部分,通过简单的开发加深对网络管理系统的理解是一个提升的过程。分层设计、模块化程序设计、面向对象的程序设计等基本思想都可以在系统的设计和开发中加以体现。通过协议软件、功能软件和用户接口的分层,可充分利用现有的工具包如SNMP++或者WinSNMP进行功能模块和用户接口的开发。简单的开发练习是基本协议和基本管理功能的具体实施,是对前期面向对象、分层设计思想的应用和提高。

4 结语

“网络管理”是网络工程专业中一门重要的专业课,综合性和实践性都很强。作为“网络管理”的教学一定要做到内容全面、重点突出、注重实践。在讲授的过程中需要在熟练掌握教学内容和充分利用多种教学手段的基础上,结合学生已学的专业课程知识,做到在一个自洽体系中承前启后,按需教学。另外,在授课的过程中最好能结合网络的新技术如IPv6网络的发展,多联系实际,激发学生的兴趣,提升学习的主动性。

参考文献:

[1]杨云江.计算机网络管理技术[M].北京:清华大学出版社,2010.

[2]云红艳,杜祥军,赵志刚.计算机网络管理[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[3]蔡灿辉,陈婧,辛明海.网络管理[M].北京:高等教育出版社,2011.

[4]郭军.网络管理(第3版)[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.

[5]尚晓航,郭正昊.网络管理基础[M].北京:清华大学出版社,2008.