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作者简介：康晓凤（1978-），女，江苏徐州人，徐州工程学院信电工程学院，讲师；鲍蓉（1968-），女，上海人，徐州工程学院信电工程学院教学院长，教授。（江苏 徐州 221000）
基金项目：本文系江苏省高等教育教改立项研究课题（项目编号：2011JSJG253）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0107-01
计算机科学与技术专业是技术发展更新最快的专业之一，而信息与网络安全技术又是本专业技术更新最快的课程之一。为使本课程的教学内容能跟上社会对人才的知识和技能要求，在给学生奠定扎实的基础理论的同时，还要强化动手能力，把学到的理论知识应用到实际项目中，同时在实践应用中主动学习新知识去解决各种问题。
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其核心思想是强调“做中学”和“基于项目的学习”，这个思想和所倡导的学以致用和应用指导学是一致的。
信息与网络安全技术是一门理论与实践高度结合的课程，学生最初学习的积极性会比较高，但是如果没有合理的实践教学环节，学生学习的积极性会受到影响。只有在CDIO 理念的指导下，以学生为中心，合理安排教学内容和过程，提高理论联系实际的能力，才能达到较好的教学效果。
一、基于CDIO理念的教学大纲设计
根据CDIO工程教育理念，在构思信息与网络安全课程的教学大纲时，着重在教学目的、课程内容、教学方法、考核方式和课程设计等几个方面对教学提出了更高的要求。课程内容方面要求与当今的技术发展同步，将热点问题融入到实际教学中去。例如，2013年“3.15晚会”曝光的和网络安全相关的问题，可以融入到相关章节的教学内容，分析其成因、原理和解决方法。课程设计要能与全国大学生信息安全竞赛和全国大学生软件设计大赛等各级各类相关学科竞赛的水平同步，同时定期与相关的企业和院校交流，保证能够以社会需求为导向提高学生的技术能力。在考核方式上进行了大胆的改革，省级以上大学生实践创新和创业项目的主要参与者和省级以上信息安全竞赛的主要获奖者，本课程就可以免修。
在上述思想的指导下，经过课程组的讨论，本课程的教学内容主要包括信息安全发展现状和前沿技术、网络操作系统安全、网络实体安全、网络数据库与数据安全、数据加密和鉴别、防火墙、网络攻防技术与应用、Internet安全和VPN技术等，实验项目包括密码学（置换、替代、DES和RSA）、PKI、多级安全访问控制、防火墙、入侵检测、病毒、VPN和安全审计等内容。课程设计遵循以赛带练的指导思想进行开展，主要分为两大方向：安全作品和模拟攻防。安全作品由教师指定参考题目或学生自拟题目来实施，这些题目主要参考各级信息安全竞赛而不断更新，如文件透明加解密、基于Android平台的安全通信录、基于Android平台的绿色浏览器、基于Android平台的手机防护系统等。模拟攻防由教师提前创建一个模拟环境，在此环境中预留一些漏洞和层层关卡，学生在规定的时间内通过的关卡越多，则完成质量越高，环境和关卡的设置参考各级攻防赛的相关设置。
二、一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革
为了最大限度提高学生的学习积极性和学习效果，提出了一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革方案。一个核心是指以从业职位为核心，以信息安全人才未来可能从事职业的基本需求为基础设定了三大类职位：安全软件开发、安全顾问和红客。引导学生在学习期间拟定职业方向，进而有针对性地提高某个方面的能力。一个导向是指以项目经理训练为导向，即与网络安全充分结合的综合性的团队式项目训练，从团队人员的确定、项目计划、项目实施和项目的推广整个过程都有项目经理来执行，培养了学生的工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力。三个层次是指本课程的教学结构和内容上分为基础模块、项目模块、企业模块三个层次。基础模块是本课程的理论知识学习，项目模块是项目经理训练，企业模块是实训基地的企业项目实训。
三、分梯度的学生培养机制
徐州工程学院（以下简称“我校”）没有设置信息安全专业，信息与网络安全技术课程只是在计算机科学与技术专业的网络工程方向开设，而信息安全人才是复合型的人才，仅仅在网络工程方向的学生中去培养优秀的信息安全人才是困难的。学生仅仅学习这一门课程远远达不到社会对信息安全人才的技能要求，所以我校一般从大一开始进行选拔和培养。首先从计算机科学与技术专业中选拔一些有兴趣的同学，进入学院设立的学生网络技术学会，然后再从中选拔比较优秀的学生进入学院与企业共同设立的信息安全小组。进入信息安全小组的同学采取导师制的方式进行培养，指导老师对信息安全小组的每个同学制订一份个性化的培养方案，指导这些学生去参加各级各类学科竞赛，申请各级大学生实践创新和创业项目，在本科学习的第四年再把这些学生送到相关的实训基地参加实训项目，形成了四年分梯度的信息安全人才培养机制，如图1所示。
四、基于情景模拟的实践、实训教学体系
在CDIO的12条标准中，标准5和标准6对目前实践教学中存在问题的解决有很好的指导作用。依据CDIO的指导思想和企业项目需求，课程组老师进行多方考察和筛选后，与企业合作建立了信息安全实验室。本实验室不仅可以进行常规的课程实验，同时也能模拟各种信息安全应用案例，实现各类安全项目的实施。信息与网络安全技术的实践教学体系将课堂教学、实验项目、课程设计、学科竞赛、教师科研、实训基地、服务社会等环节有效地融入一体。
在实践教学中采取情景模拟教学方法。每一个实验都进行应用情景设计，按照“设定情景—提出问题—分析问题—解决问题—总结经验—经验推广”的模式进行实验教学，使学生对每一个实验项目都有一个全面的认识，提高其解决问题的能力。
学生在本科学习的第四年进入实训基地学习，和校外工程导师一起参与实际项目的开发，这样学生掌握的技能就能和企业需求实现“零距离”对接。实施以来取得了丰硕的成果并受到学生的普遍欢迎，学生在校外实训期间参与企业各类工程集成项目多项，深受用人单位好评。
五、提高教师自身的CDIO理论和实践能力
为了加深对CDIO的认识，并把这个理念带到教师实际的教学和科研工作中去，要求课程组的教师认真学习CDIO的理念，同时积极参加国内组织的CDIO教学研讨活动。现在很多大学教师在自己专业知识和科研方面都是专家，但在实际工程和产业中的经验非常有限，CDIO理念要求教师不仅要具备深厚的理论功底而且还要具备熟练的实战动手能力。在这种思想的指导下，课程组教师积极争取学院委派到企业进行锻炼的机会，增强自己的实际工程和产业经验。现在本课程组教师都具有工程项目经历。
六、结语
在充分研究与吸收CDIO工程教育理念的基础上，结合我校的人才培养目标和教学理念，对信息与网络安全技术课程从教学大纲的编制、教学模式的改革、实验和实训体系的设计，以及学生培养机制等方面进行实践，取得了丰硕的成果。自2010年起，学生申请软件著作权4项，在国内的各类期刊9篇，在省级以上信息安全技术相关的学科竞赛中获奖11余人次、申请省级以上大学生实践创新和创新创业项目10项。在此基础上，将继续运用CDIO工程教育理念，深化课程的教学改革。
参考文献：
[1]王天宝，程卫东.基于CDIO 的创新型工程人才培养模式研究与实践——成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究，2010，（1）：25-31.
[2]林英，李彤.信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践探索[J].计算机教育，2010，（6）：94-97.
随着网络中信息安全事件的不断升温，网络安全教育也越来越受到高校重视。各大高校纷纷开设该类课程。本校计算机科学与技术、信息工程等专业都相继开设《网络与信息安全》、《信息安全》、《信息安全技术》等课程，普及网络安全知识，提高学生的网络安全技能，增加网络安全意识。以《网络与信息安全》课程为例，课程分配学分为4.0，采用“2+2”模式教学，其中理论2.0为课堂教学和课堂讨论课时，实验2.0为实验课时，即每周理论2节课，单周理论课时，双周讨论课，实验课每周2节课。该课程的体系结构如图1所示。[1，2]
教学过程中的基础内容
《网络与信息安全》课程分为三大模块：①网络安全基本知识概述。该模块主要讲述了网络安全的发展和现状问题，列举网络安全问题引发的各种不同影响的案例。②网络攻击技术。该模块主要讲述网络中的一些攻击现象、攻击行为以及攻击工具等。③密码学模块。该模块主要讲述古典密码学和现代密码学的一些应用，以及信息隐藏技术的一些实际作用等。④网络防护技术。该模块主要讲述网络中针对安全的一些防护措施，如防火墙、入侵监测系统等。
以信息隐藏技术为例，该部分内容在整个课程中非常重要，它将一些保密或重要的信息隐藏到另外一个可以公开的媒体之中，如把指定的信息隐藏于数字化的图像、声音或文本当中，充分利用人们的“所见即所得”的心理，来迷惑恶意的攻击者。近几年来，信息隐藏技术不断发展，越来越多地应用在生活中，如隐写术、数字水印、数字指纹、隐藏信道、阈下信道、低截获概率和匿名通信等，是目前较热的话题。[3，4]
在课程中这部分内容是整个课程的重点、难点之一，教学过程采用了比较、举例等方法，课时分配――理论教学：讨论：实验=1：1：2，理论讲授以图1中的知识框架为主线，算法原理及实现方法，讨论和实验结合中软吉大的网络信息安全系统进行教学。综合起来可以把这部分内容分为以下几部分。
1.信息隐藏位图法
位图法目前使用越来越少，但作为一种基础信息隐藏方法，仍有较高的教学应用价值。该方法作为课程中的一个基本知识点，要求学生掌握它的基本原理，并能通过一个案例，掌握主要运算过程如下：
例如，一幅24位BMP图像，文件头和图像数据由54字节组成，文件头不能隐藏信息，从第55字节开始为图像数据部分，这部分可以隐藏信息。图像数据部分是由一系列的8位二进制数所组成，因为每个8位二进制数中“1”的个数只有奇数或偶数两种可能性，因此若一个字节中“1”的个数为奇数，则称该字节为奇性字节，用“1”表示；若一个字节中“1”的个数为偶数，则称该字节为偶性字节，用“0”表示。我们用每个字节的奇偶性来表示隐藏的信息。
设一段24位BMP文件的数据为：01100110，00111100，10001111，00011010，00000000，10101011，00111110，10110000，则其字节的奇偶排序为：0，0，1，1，0，1，1，1.现在需要隐藏16进制信息4F，由于4F转化为8位二进制为01001111，将这两个数列相比较，发现第2，3，4，5位不一致，于是对这段24位BMP文件数据的某些字节的奇偶性进行调制，使其与4F转化的8位二进制相一致：第2位：将00111100变为00111101，则该字节由偶变为奇；第3位：将10001111变为10001110，则该字节由奇变为偶；第4位：将00011010变为00011011，则该字节由奇变为偶；第5位：将00000000变为00000001，则该字节由偶变为奇。
经过变化，8个字节便隐藏了一个字节的信息，这样就能很好地将信息隐藏在位图中了。当然逆向提取隐藏信息需要花费更长的时间。
2.LSB水印提取
LSB（最低有效位）算法是在位图法的基础上将输入的信号打乱，并按照一定的分配规则使嵌入的信息能够散布于图像的所有像素点上，增加破坏和修改水印的难度。水印信号嵌入模型如图2，水印信号检测模型如图3。
3.DCT变换域算法
DCT变换域算法是这一类算法的总称，在它下面的具体的算法会有一些不同。下面介绍一种基于模运算的数字水印算法。该方法将水印作为二值图像（每一像元只有两种可能的数值或者灰度等级状态的图像）进行处理，依据图像在进行DCT变换后系数的统计来选取适当的阈值，通过模处理加入水印。此算法的特点是在水印检测时不需要原始图像（如图4）。
模拟主动水印攻击教学过程
通过基础知识的学习，学生对信息隐藏技术已经有了一定的了解，为了加深记忆，使知识应用得更好，在这部分课程最后增加了一个模拟主动水印攻击的教学模块。该模块主要应用前期的知识完成。常见的水印攻击方法有：移去攻击、几何攻击、密码攻击、协议攻击（如图5）。
通过模拟攻击实验，学生对数字隐藏技术有了更深的了解，对各种算法增加了兴趣。并在课堂上针对结果展开讨论。下页图6为实验模拟攻击后的有效结果之一。
选用LSB或者DCT进行水印攻击，测试可以显示如下页图6效果。
教学成效
通过对课程中信息隐藏技术教学的改进，学生对比较难懂的数字水印部分内容有了更深一步的了解。通过改革，不仅充分调动了学生的积极性，培养了自学能力，开发了创新能力，还锻炼了学生的团队合作意识和实践能力。攻击中涉及算法的选择、操作的选择、速度的快慢，学生都能通过团队合作完成。学生在实践过程中强烈感受到了成功感和自信感。
结束语
本文以信息隐藏技术内容教学为例，阐述了三种不同的信息隐藏技术的基本知识点，分析了它们之间的关联性和区别，提高了学生的团队合作能力和创新思维的培养，加强了学生的学习兴趣。此外，本模式将教学与科研能力培养相融合，更多地引发了学生的思考。该教学模式可推广到其他课程中。
参考文献：
[1]李继芳，奚李峰，董晨.IPR―CDIO环境的计算机工程教育研究[J].计算机教育，2009（18）.
[2]李继芳，奚李峰，殷伟凤，高昆.基于合作式学习的计算机导论课程教学[J].计算机教育，2008（10）.
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)05-1165-01
1 虚拟机技术的简介
所谓虚拟机,顾名思义就是虚拟出来的计算机。虚拟机技术也就是利用虚拟机软件可以在一台实体计算机上虚拟出来若干台计算机一种技术。这些虚拟出来的计算机和真实的实体计算机几乎完全一样,每台虚拟机可以运行单独的操作系统而互不干扰,而且可以随意修改虚拟机的系统设置,而不用担心对实体计算机造成损失。
采用虚拟机技术一方面可以解决一般院校课堂教学没有网络环境的问题,另一方面也可以解决一些带有破坏性的实验演示所需要的特殊环境要求的问题。
2 利用虚拟机技术构建实验演示环境。
在木马的功能与危害实验、网络攻击典型手段等演示中需要在一台实体机(为了方便备课和教学可以采用笔记本电脑)上同时启动多台虚拟机,对实体机的系统资源占用量大,在操作中也经常需要重新启动虚拟机,考虑到Virtual PC在资源占用和简单易用上的优势,所以,在本课程的实验演示中虚拟机软件选用了Virtual PC。
Virtual PC虚拟机软件的安装和设置不是很复杂,但是在构建具体的实验演示环境时还要注意以下几点事项。
1)虚拟机数量的选择问题。为了节约资源,提高系统运行速度,一般建立2个虚拟机就能满足实验演示的需要了。
2)虚拟机操作系统安装的问题。如果建立了2个虚拟机,一般一个安装Windows 2000 Server操作系统,另一个安装Windows XP操作系统,安装过程和操作与实体机上的操作一致。在安装操作系统时要注意版本的选择,因为我们的目的是要演示木马的功能和危害还有网络攻击手段,因此虚拟机的操作系统还不能全部打上补丁和安装杀病毒软件。
3)实体机的网络配置问题。Virtual PC是通过在现有网卡上绑定Virtual PC Emulated Switch服务实现网络共享的。对于Windows 2000或Windows XP等操作系统,如果实体机在课堂教学时网线没插或没有网卡的时候,要安装Microsoft的loopback软网卡,才能实现网络共享。在Virtual PC的Global Setting里,当有网卡并插好网线的时候,将Virtual Switch设成现实的网卡;当没有网卡或网线没插的时候,将Virtual Switch设成MS Loopback软网卡,即可实现网络共享。
4)实体机的硬盘空间问题。在一个硬盘分区中,为每台虚拟机的映像文件预留足够的硬盘空间。Windows2000 Server的虚拟机映像文件约占2.4GB,Windows XP的虚拟机映像文件约占1.5GB。如果启用硬盘Undo功能,所需硬盘空间还要增加一倍。
5)实体机的内存大小的问题。由于在实验演示时要同时启动2个以上的虚拟机的数量,所以,要尽量扩大实体机内存的大小。建议实体机系统的内存最少也要达到1G。
3 虚拟机环境应用于网络信息安全课堂实验演示
在网络信息安全课程教学中,虚拟机环境主要应用于网络典型攻击手段和木马的功能与危害实验演示,在实际演示时,可以将这两部分有机的结合起来,使学生对于网络漏洞泄密隐患有更加真切的体会。本文设计的演示内容是利用RPC漏洞攻击和灰鸽子木马的功能与危害,具体实验演示设计如下:
1)在实体机上分别启动Windows2000 Server的虚拟机作为攻击目标机,启动Windows XP的虚拟机作为攻击计算机。
2)在攻击计算机上启动DCOM漏洞扫描工具,扫描目标机IP地址,结果显示目标机存在RPC漏洞。
3)在攻击计算机上打开第一个shell模式窗口,启动端口监听程序NC,并启动监听端口。
4)在攻击计算机上再打开一个shell模式窗口,利用缓冲区溢出攻击程序对目标机进行攻击。攻击成功后将在第一个shell模式窗口取得目标机shell模式窗口权限。
5)在攻击计算机上运行灰鸽子配置程序,配置服务器段安装程序。
6)利用tftp程序将配置好的服务器段安装程序上传至目标计算机,并安装启动。
7)在攻击计算机上启动灰鸽子软件,演示相关的功能。
4 虚拟机网络环境应用的优点及其缺陷
利用虚拟机网络环境,在本课程的教学中具有相当大的优势,可简单归纳以下两点:
1)在一台实体机上组建的一个虚拟机局域网环境,这个网络的行为与真实的网络完全一致,而且在虚拟机上进行网络攻击或木马演示不用担心对系统的破坏,演示结束后不保存虚拟机状态即可恢复正常,方便反复教学演示。
2)每台虚拟机,在宿主机上是一个文件或文件夹。这样就具有良好的携带性和迁移性,便于教师备课准备和互相交流。
同时,利用虚拟机网络环境应当充分考虑到如果启动的虚拟机较多,则需要实体机内存要大且屏幕也要大,同时屏幕上较乱,所以虚拟机名称的规划也很重要。每次虚拟机启动的过程也同真实环境一样,时间较长,由此,教师在上课前必须预先启动演示所需的虚拟机。
5 总结
对于像网络信息安全这样的课程需要演示实验时,虚拟机技术的应用是必不可少的手段。它可以提高教师的备课和讲课的效率和效果,完成用传统的方法无法实现的很多教学要求,保证了教学质量,现场的攻击演示给学生以很大感触,对提高学生对于计算机信息系统安全保密意识有很大的帮助。
参考文献:
1.引言
网络安全技术是计算机网络专业一门重要的基础课程，理论知识的深奥抽象，不易理解，因此实验教学的好坏直接影响了学生对于该门课程的掌握程度。针对当前网络安全技术实验教学的情况，问卷调查了82名学生，36%的学生认为很难以学以致用，21%的学生认为实验课程本身知识结构混乱，29%的觉得没有兼顾个人差异及兴趣，14%的则认为教学内容和方法落后。
为了解决这个问题，各高校做出过很多尝试，但总体的实验教学成果仍不容乐观。究其根本，在于进行的变动均在其实验教学环节的细节上，如中山大学实施开放式实验教学、河南科技大学采用分层递进教学，强化个性创新等等。要真正提高实验教学的有效性，改变当前不理想的实验教学成果，更需要从根本上转变实验教学理念的一种教学模式。基于此，本文提出随机进入的实验教学模式，以实现网络安全专业人才的与时俱进与全面发展。
2.随机进入教学的方法
随机进入教学是建构主义学习理论的一个分支，由斯皮罗（1991）等人提出，是一种基于弹性认知理论的指导下针对高级学习的教学方式，不同于传统教学方式，它始终强调在整个学习过程中对于知识体系的建构与掌握，而非运用、理解各知识点。并坚持主体为学生，教师作为组织、指导者。同时以情境为学习的根本，在不同情境中反复进行同一内容的学习，表现同一内容的不同侧面，这种情境的反复再现并不是为了知识技能的巩固而进行的简单重复，它强调在每个不同情境中体现的互不重合的部分，从而使学习获得对概念知识多角度的理解，培养学生的主动性、积极性和创新性。但是不同于简单的情境性教学，随机进入教学重点在于知识在情境中的重复，而不一定要选择真实性任务，另外，在评估方面，随机进入教学除了可采用情境性教学的评估方式外，还通常结合其他评估方式，达到多方位评价的效果。
随机进入教学方法通常包括五个环节：（1）创设情境，主题确定；（2）多角度提出问题；（3）随机进入学习；（4）小组协作学习；（5）学习效果评价。
3.随机进入网络安全技术实验教学
网络安全技术这门课程一般在大三年级开设，学生对计算机技术、网络技术、信息技术以及数学知识有了一定的了解，但是各自的知识结构存在一定的差异，从而导致了在认知安全概念上，实验教学内容的兴趣性上都存在差异性。另一方面，网络安全技术课程本身教学内容各部分存在较强的独立性和实时的新颖性，比如密码破解和网络攻击之间的相关性不明显、网络攻击和防范手段更新快等。这些因素都要求网络安全技术实验教学必须以学生为主体，以问题为出发点，围绕其兴趣，激发其学习动机，最终提高学习效果。
随机进入教学模式基本上能解决网络安全技术课程教学过程中各个环节所存在的问题。下面以课程中“网络安全攻防技术”为例，具体说明如何应用随机进入教学模式设计网络安全技术实验教学。
第一步：创设情境，确定主题。
在正式讲授前，提供背景资料，可利用搜集的文字材料，或动态的视频文件给学生观看，结合一些具体发生的事情（比如：“Nimaya（熊猫烧香）”病毒事件，针对日本用户的DDOS攻击事件等），并提出与教学内容有关的敏感问题，引起学生的好奇与思考，即可随机自然地引入到教学内容上。
第二步：多角度提出问题。
在第一步的学习过程中．不同的学生因为个体的差异而产生不同的疑问和兴趣．有的学生会对病毒攻击产生兴趣．有的则对病毒防御是怎么实现的有兴趣。每个学生都可以提出疑问和喜好。教师则把一系列的疑问和兴趣作为实验教学的切入点，过滤掉不恰当的问题，并提供给学生课前制作的专题学习资料，再由学生自主选择感兴趣的信息，加深对教学内容的认识，在此过程中，教师只是对学生的自主学习进行适当的引导。
第三步：随机进入学习。
该阶段让学生根据自己的需要选择学习内容和实验内容，自主探索，研究点相近或相同的同学，彼此互助，完成一个实验后，应尝试总结理论知识和实验结论，除了实验前提出的问题，还应增加遇到的新问题及知识点。并带着新问题进行新的实验。由于是随机进入的学习，学生学习的快慢程度也不相同，学习后所得的结论往往涉及不同方面。因此该过程老师可以有针对性地穿插引导演示，也可以稍微进行点拨由学生独立完成。同时还要关注培养学生的思维能力，在学生学习一段时间后，教师可提出一些相关问题让他们巩固延伸。
第四步：小组协作学习。
在学生个体进行随机学习，并完成思考题的基础上，就近分成小组，充分交流自己的学习内容，互相补充，共享，最后形成对教学内容的较为全面的认识。
由于网络安全技术实验的内容有一定特殊性，实验方式通常采用组合，而不是单人方式，原因也就是为了提高学生的兴趣，即开发了个人思维能力也提高团队合作的意识。
第五步：学习效果评价。
基于随机进入的网络安全技术实验教学中，针对实际情况运用不同的评价方式。在进入学习前学生首先进行自评。在学习过程中，自评、互评实验报告、实验记录等。最后采用绝对评价法，由教师学生共同评价（情感、知识、实践能力）。
4.结语
通过在网络安全技术实验教学中应用随机进入教学模式，可以看出在整个实验教学过程中，学生的主体地位明确，学习的思路清晰，有利于学生探索发现网络安全新问题，并进行网络安全解决方案的创新性设计，是对传统教学的延伸。
参考文献
[1]马昌社,宋德志.基于差异性的网络安全实验教学方法[J].吉首大学学报(自然科学版),2010(6).
[2]余敏.随机通达教学思想在网站平面设计教学中的应用[J].科技致富向导,2010(6).
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）19-0105-01
随着计算机网络安全技术的广泛应用，导致网络不安全的因素越来越多，网络面临前所未有的安全威胁，社会对网络安全技术应用型人才的需求量不断增加，根据社会需求，培养网络安全技术人才成为高职院校的重要任务。本课程应理论联系实际应用技术，着重强调实用性和操作性。
1课程特点
网络安全技术涉及硬件平台、软件系统、基础协议等方方面面的问题，复杂多变。在高职教学中主要有如下一些突出特点。
1）知识面广。网络安全技术课程内容包含网络安全的基本，理论、网络安全技术、软件配置及使用、服务器配置与应用和网络安全维护等知识，如：网络安全的基本概念，加密技术，数字签名和认证技术，防火墙技术，入侵检测技术，端口扫描和嗅探技术，黑客攻击和防范技术等，该课程涉及知识点多而杂。
2）先修课程多。网络安全技术课程是计算机网络技术专业的核心课程，它需要的先修课程有：计算机网络基础、操作系统、网络设备配置等。学生需要掌握以上课程知识，才能更好地学习本门课程。
3）网络攻击手段变化快。随着网络安全技术的广泛应用，由于各种原因，网络攻击手段越来越复杂，与防范技术不断较量。因此，网络安全课程教学内容也需要不断地更新。
4）突出实用性。学习本课程的最终目的是能解决网络安全问题，因此学生必须能动手解决实际问题。本课程需要学生学会的内容有：windows操作系统的安全设置、使用sniffer等抓包软件进行数据分析、使用X-Scan等软件扫描系统漏洞、提升Guest用户权限、WinRoute过滤规则、用PGP加密软件发送邮件、使用sessionwall等入侵检测软件对网络进行实时监视、用ISA防火墙软件设置网络过滤规则、远程桌面连接、灰鸽子的内网上线配置、Snake跳板、EasyRecovery的数据恢复等，通过以上实训，学生能掌握网络安全的基本防护。
2网络安全技术课程教学改革与实践
高职院校以培养技术型人才为主要目标，使学生具备必要的基础理论知识，重视实务知识的学习，知识的讲授是以能用为度，侧重相关知识的实际综合运用，强化职业技能的训练。
1）教学内容改革
网络安全课程教学内容多而杂、且更新速度快，在64学时内不可能将网络安全的相关知识全部学完，这就需要教师精心挑选典型的内容，重点突出当前最紧急最重要的网络攻防内容。本课程按照网络安全防护过程划分为如下三个部分。
事前预防：本部分主要是对网络安全相关知识的介绍，包括网络安全概述、操作系统安全常识、病毒知识介绍。通过这部分的学习，学生应了解网络安全面临了哪些威胁；理解网络出现安全威胁的原因；掌握操作系统有哪些安全漏洞；掌握操作系统的安全策略如何实现；掌握网络病毒及其防治。
事中检测与治理：第二部分主要内容是关于网络运行过程中的相关安全技术，包括加密技术、防火墙技术、黑客攻击与入侵检测、虚拟专用网、网络通信安全和Web的安全。这部分内容是网络安全课程的重难点及疑点，学生学起来比较费劲，教师应在这部分内容做精心的准备。
事后恢复：最后一部分主要内容是关于在网络安全事故发生后如何恢复的技术，包括数据备份技术和安全恢复技术。
2）教学方案的改革
网络安全课程的实验环境要求复杂，需要交换机、路由器、防火墙等网络硬件设备；还需要扫描、抓包、网络监控、加密等软件工具。目前各大高职院校都存在设备不足且落后的局面，因此需要教师充分利用已经拥有的硬件设备和软件工具，并针对各自的情况制定严密的教学方案。
微课教学法。微课是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或技能点开展的简短、完整的教学活动。由于《网络安全技术》这门课程难点疑点较多，且动手操作点较多，学生在学习的过程中常常会感到非常吃力。教师录制的微课则很好地解决了这一问题，课后学生可以随时随地反复观看，还能动手反复操作，做到轻车熟路。
理论与实践一体化教学。本课程的教学过程是：教师简单介绍完理论知识后，马上动手演示网络安全攻防过程，学生跟着教师动手操作实验，即边学边做。因此把上课地点安排在多媒体实训机房。多媒体实训机房包含的设备有：投影仪、麦克风、手写白板；60台安装了若干网络安全防护软件的计算机；10组交换机、10组路由器、10组防火墙、10组入侵检测系统等。
案例教学法。本课程内容复杂但也非常精彩和引人入胜，可以用非常有趣的例子作为项目引导学生。如：熊猫烧香病毒、特洛伊木马的电影、QQ被盗、密码破解、网络抓包监控等有趣案例来吸引学生主动解决实际生活中的问题。
3）考核方式的改革。
1引言
随着信息时代的到来，网络信息技术的快速发展，网络在工作和生活中的地位越来越重要，以致无法被取代。因此保证网络的安全，是我们要考虑的问题。高校实验室是教师教学和学生学习的重要场所，使用率高，使用范围广，因此其中的网络安全十分重要。为了保证实验室的网络安全，更好的为高校教学服务，就要求管理人员在管理中，重视网络安全问题，并将其提到一定的高度。因此在高校实验室管理中，应用网络安全技术是十分必要的。
2网络安全技术在高校实验室管理中的应用策略
2.1网络安全的概念
网络安全是指通过一定的技术和方法，使网络系统的硬件、软件以及其中的数据受到保护，不因偶然原因或者恶意攻击而遭受破坏、更改和泄露，并且保证网络服务不随意中断，系统能够正常、连续、可靠的运行。网络安全包括物理安全和逻辑安全。如果网络系统中的各种通信计算机设备和有关设备的物理保护不会丢失和破坏，则称物理安全。如果系统中数据和程序不会被非法增删减，以及信息不会泄露给无权限的人。并且当合法用户正常请求资源时，系统能够正确并且及时的响应，即能够阻止非法用户独占系统资源和数据，则称逻辑安全。网络安全的主要问题有：病毒入侵，身份窃取和假冒，数据窃取和篡改，非权限访问和操作否认等。
2.2常用的网络安全技术
在高校的实验室中，如果不能保网络安全，则会带来很严重的后果，直接影响高校的教学活动。因此，将网络安全技术引入到高校实验室管理中，是十分迫切和必要的。网络安全技术很多，其常用技术主要有：2.2.1防火墙技术可以是一种软件，一种硬件，或者是软件和硬件的结合，它是网络中的一种安全部件。它作用于被保护网络和其他网络的交界，起到隔离作用。这样既能阻止被保护网络的重要信息外流，也能防止外部网络威胁的入侵。2.2.2网络安全扫描技术该网络安全扫描技术使管理员能够及时掌握网络中的隐患和漏洞，并且采取相应措施来降低网络安全的风险。2.2.3加密技术通过相应的信息加密方法对系统中的资源和数据设置密钥，加密技术不仅能够有效的保证网络资源的安全，还能保证通信传输的安全性和可靠性。这是保证系统信息安全的关键技术。2.2.4入侵检测技术入侵检测系统即网络实时监控系统，其核心是利用计算机的软件或者硬件实时检测网络传输的数据流，如果发现可疑情况，立即采取有效的处理措施。2.2.5灾难恢复技术该技术分为全盘恢复和个别文件恢复，全盘恢复用于服务器发生意外导致系统奔溃、数据丢失或者系统升级和重组时。个别文件恢复指利用网络备份，恢复个别受损的文件。如果说前四项技术是防患于未然，那么第五项技术就是亡羊补牢，都能尽最大可能的保证网络安全。
2.3高校实验室的应用策略
高校实验室是高校教学的重要场所，保证实验室的网络安全，提高教学效率，是实验室管理员的重要工作，加强实验室网络安全技术的应用策略主要有：2.3.1加密重要数据和信息通过加密技术，将待传输的重要数据变成密文，这样能够保证数据传输的安全，防止数据被修改和窃取。2.3.2防止病毒入侵安装杀毒软件，能够准确、及时的查杀病毒，使实验室处于受保护的状态。2.3.3设置防火墙防火墙能够隔离实验室网络和外网，保证实验室网络数据流连接合法。2.3.4使用入侵检测技术入侵检测技术能够及时报告计算机的异常，使实验室管理员能够及时反应和处理。2.3.5安装系统还原软件安装系统还原软件，通过系统还原阻止病毒的入侵和传播。应用这些网络安全技术到高校实验室管理中，让管理员及时监控实验室的网络状态，最大限度的保证它的网络安全。
3取得的成效和面临的困难
3.1取得的成效
应用网络安全技术到高校实验室管理中，取得了一定的成效。例如外国语学院的实验室，在近四年中，利用这些网络安全技术防患未然，从未发生网络安全故障，保证教学的正常进行。师生能够大量的使用网络平台的资源和信息，开拓知识面，提高教学效率。应用网络安全技术如安装系统还原软件，能够有效防止病毒在移动设备和计算机之间交叉入侵，受到广大师生的一致好评。
3.2面临的困难
尽管在实验室的管理中取得了一定的成效，但是利用这些网络安全技术在实验室中，在保护实验室网络安全的同时，也在一定程度上增加了操作的复杂度。例如在网络传输数据信息时，使用加密技术，就会增加加密和解密的步骤。随着黑客技术的发展，对网络攻击方式的不断改变，在这些网络安全技术中，没有一种技术是完美的，每一种技术都只是从不同方面保护实验室的网络安全，不可能面面俱到。因此需要管理员的不断创新，结合每个实验室的实际情况，采用恰当的网络安全技术，尽最大程度保证实验室的网络安全。
4结束语
目前正处于网络迅速发展的时代，网络已经渗透到日常工作和生活中，应用范围越来越广。然而任何事物都是双刃剑，在享受网络信息的同时，网络安全问题也越来越突出。因此，要利用好网络安全技术，确保网络安全。为了促进高校实验室网络健康、快速的发展，管理员要不断学习新的网络安全技术，努力实践创新，确保实验室的网络安全，保证教学活动正常有序的进行。
参考文献
[1]贾晶,陈元,王丽娜.信息系统的安全与保密[M].北京:清华大学出版社,2015.
[2]侯亚辉.网络安全技术及其在校园网中的应用与研究[D].电子科技大学,2012.
[3]陈秀君.计算机网络安全与防火墙技术研究[J].软件导刊,2011.
关键词：网络安全技术 教学改革 虚拟网络
一、前言
网络安全技术主要包括主机安全技术、认证技术、访问控制技术、密码与加解密技术、安全审计技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从学科的角度又涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信、密码学、数据库等多学科的相关知识[1]。它是计算机、电子、通信专业的一门专业选修程，是一门理论性、实践性、综合性很强的课程。但因资金及学校发展计划等多方面因素，我校仍没有专业实验室，无法进行综合性、实践性的实验。这些严重影响了该课程的教学质量及教学效果。
二、教学内容改革
教学内容改革从以下两个方面入手。
（1）教材的选用。
从教材方面来说，《网络安全技术》课程长久以来存在着以下的问题：课程教材老化，现如今随着计算机网络的发展网络安全的知识日新月异，更新速度相当的快。而众多的教材还是换汤不换药，徒有印刷精美的外表，内容却一尘不变，不成体系，一些旧的知识更无法提起学生的兴趣。过于偏重理论轻实践，并且缺乏好的实验教材。为了解决这些问题我们可以结合实际的需要自制教材和相关的实验指导书。如果在条件许可的情况下，不要仅局限于某一本教材。而是选择多本，轮换作为教材，还可以选择一些实战性较强的书作为参考资料来辅助《网络安全技术》课程的学习。
（2）教学内容选取。
《网络安全技术》课程是一门综合了几乎所有计算机知识的课程，网上的信息每12个月就会翻一番。而我国现行的高等教育专业课程体系落后，课程内容陈旧，教材更新缓慢，导致学生在校学习的知识早已落后于时展的需要，根本不具备实用价值，使得许多学生在走向社会后不得不在重新学习或培训后才能走向工作岗位。为此，我们必须科学组织教学内容，充分关注计算机网络安全的发展现状，并把这些信息及时补充到相关知识模块中，同时，不断地研究探讨计算机网络安全在发展过程中遇到的问题并加以提炼和总结，适时调整教学内容。
《网络安全技术》课程的教学能否顺利开展在一定程度上还依赖于众多前序课程的学习，如果前序的课程没有设置好的话，学生学起来有很大的困难。所以，教学内容调整的同时，还应该重新设置人才培养方案，合理配置教学计划。
三、考核方式改革
传统的纯理论考核方式目前已不能满足网络安全的教学形势，现行的考核方式更注重理论与实验相结合，侧重实验的考核，强调学生的自主学习，注重知识的综合运用。
该课程的考核是一项全面的综合考核，应该包含平时考核、实验考核、期末考试等多方面。在该课程的考核形式上采用期末试卷成绩占60%、实验和实验报告占10%、作业和平时考勤占10%的方式考核。该考核方式的改进使学生不拘泥于理论知识的死记硬背，激励学生独立思考、探索创新，发挥自己的潜能，激发其学习的主动性与积极性。
四、教学方法和手段改革
教学方法和手段改革从以下几个方面入手。
（1）采用随机进入教学方法。随机进入的理论核心是：学习者可以随意通不同途径、不同方式、不同角度、不同角色进入同样教内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[2]。在教学过程中，运用随机进入教学法将引导学生从不同的角度对网络安全知识进行思考，这也将有利于实现课程教学的目标。
（2）加大教师培训，提高教师素质。增加教师的培训机会，将教师外派到重点大学的相关专业进行学习，鼓励教师参加各种前沿会议和讲座以提高教师的教学水平。这样培养出来的学生也能更快地适应毕业后的真实工作，更快的上手。
（3）改进教学手段，提高学生兴趣。引进现代化的教学设备，不仅能够提高学生参与课堂的积极性，而且大大提高了教学效率。教师在《网络安全技术》课程中运用多媒体演示教学，增加学生参与交流和讨论的机会。还可以借鉴网络演示视频或者自行制作演示视频，使实验步骤讲解过程更加生动形象。
（4）通过实验教学，提高学生的实践能力。实验教学是课堂理论教学的重要补充，通过实验，学生能够更好地理解课程中的基本原理，同时通过动手体验，提高学生的实践能力和创新能力。
现今很多学校受资金等各方面因素的影响.教学设备的硬件建设相对欠缺和滞后。如果我们能在网络安全的实验中充分利用虚拟机技术，在虚拟的环境下进行大量的实验而不会对计算机产生破坏。将虚拟机引入到实验教学中能够利用有限的资源扩充实验内容，让学生参与到教学活动之中，大大调动学生的积级性[3]。同时，在进行网络安全攻防实验中，通过分组讨论、共同规划设计等全新的实验实现方法，还可以提高团队意识，培养合作精神。
五、结语
本文是我们在《网络安全技术》教学过程中，根据三表院校学生的实际情况，针对教学内容、教学方法提出了一些心得体会。通过调整教材和教学内容，理论结合实验等方法，培养出具有较强综合能力的的应用型人才。
参考文献：
[1]谌黔燕.综合性、设计性实验的开发与探索—网络攻防实验模型的设计与实现[J].实验科学与技术，2005，（10）.
[2]倪玉华， 闰丽华，陈海.“随机进入教学”在计算机基础教学案例组织中的应用[J].本科专业课程建设，2008，（8）.
一、课程概况
1．课程定位与目标。网络安全技术与防范课程定位突出基础理论知识的学习和应用、强化实践能力的锻炼和培养。课程的培养目标是为行业企业培养熟练掌握网络安全与防范基本知识、基本理论，具有较强实践动手能力的高技能型人才。学生在学习该课程后，通过实训平台的考试，并获得由国家反计算机入侵和防病毒研究中心颁发INSPC认证网络安全工程师证书。
课程目标是要求学生通过学习了解网络安全存在的主要问题和黑客行为，系统地掌握网络安全与防范的基础知识、基本理论和基本技术，熟练掌握网络安全攻防技术的应用和具体安全防范的方法，具有在公安、司法及其他行业、企业从事中小型网络安全管理和系统安全维护的能力。
2．课程设计指导思想网络安全技术与防范课程本着“必需够用”的原则和“懂技术、会操作、能应用”的培养目标，建设“基于工作过程”的实践教学内容和实战训练项目，以培养学生网络安全与防范基本理论、基本技能为主线，将涉及网络安全与防范的知识组合成四大模块十二个章节进行教学。在教学内容选取上删减了应用性不强的理论内容，加大了实践教学学时，使理论教学与实践教学的比例达到1：1，充分体现了课程的职业性、实践性和开放性。
三、实践教学内容的选取与组织
依据教学目标，我们根据行业企业发展需要和职业岗位工作任务的能力和素质要求选取实践教学内容，依托理论教学组织和安排实践教学内容，在系统安全技术、网络应用安全技术、安全防范技术等内容方面制定实践项目。同时，在教学过程中遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及工作过程需要为依据，借助实训教学平台，有针对性地开设实用性、操作性强的实训项目，创新教学模式。积极拓展学生面对新技术、自我创新的能力。通过开放实验实训室，组织学生参与专业实训室建设和课题研究等方式，提供给学生更多的动手操作的机会。积极引导学生进行探究性学习，提高学生的实践能力和学习能力。
四、实践教学模式的设计与创新
网络安全技术与防范课程将公安教育训练中的“教、学、练、战”一体化的教学模式应用到专业课程教学中。以“学为用”、“练为战”为指导，充分吸纳高职示范院校教学改革成果和行业企业典型实战经验，科学设计教学内容，强化实践教学环节，面向基层，面向实践，精讲多练，突出了学生实战技能的培养。
1．校内实验室环境建设改造。为了保证教学质量和教学效果，切实培养学生的综合素质和实践能力，提高课堂教学质量，结合本专业校内实验室的容量的实际情况，学校投资百万元建设和改造网络与安全实验室，引进防火墙、IDS等网络安全实用硬件设备和模拟仿真实训系统，能够完成网络安全基础实训、网络安全技术实训、网络攻防模拟仿真实训、网络管理基础实训、实际组网技术实训、计算机网络连接设备使用实训、小型网络搭建实训、网络技术综合应用实训等多种实践内容，良好的硬件环境为学生更好地完成网络安全与攻防实验实训创建了条件。
2．虚拟实践环境的构建。构建虚拟仿真实验环境，组织任务驱动式的实践教学项目。在实践教学过程中，黑客工具的使用、网络操作系统的安全配置、网络服务器的安全配置、数据加密系统的应用等实践内容都可以在虚拟机的环境下完成。在实验室局域网内采用虚拟方法来完成仿真、模拟实验。虚拟实践环境的建立，可以一人单独实验也可以多人合作实验，不但便于学生独立完成实验，还可以更好地锻炼学生的协同合作能力，教学效果显著。
3．校内实训基地的建设。我校与公安部第三研究所合作建立了“国家反计算机入侵和防病毒研究中心信息网络安全辽宁实训基地”。基地建设后为我校提供了该套信息安全教学方案，并对基地的后续运营工作提供长期的技术支持和保障服务。课程组依托“实训基地”的资源，发挥合作双方的优势，按照教、学、练、战一体化的模式，为辽宁省公安队伍和相关行业企业提供专业的信息网络安全教学和培训，加深学生对本课程所学知识的理解，逐步提高学生的实践操作技能。
4．校外实习基地的建设。辽宁省内14个城市公安局网络警察支队毕业生实习基地建设成熟。每年公安类专业学生统一分配到户籍所在地的网警支队进行为期半年的实习工作，提高学生应对网络安全事件的应急能力和解决实际问题的能力。
5．研讨式实践教学。教学中充分利用“理论课+研讨课+实践课”的教学模式，对重点难点部分的实践教学内容精心设计研讨课题，学生根据自己在实践课堂中的实验实训体会和解决方案进行讨论、分析、论述，师生互动，学生互动，充分探讨和争论，加深对所学知识的理解，最后，由指导教师结合理论和实践知识对每组方案的优缺点进行讲评和分析，从而培养学生的开发创新能力和独创意识。
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0053-02
1 计算机网络安全
随着计算机技术和Internet技术的扩展和普及，计算机网络在人们的学习、工作和生活诸方面都产生了巨大作用，人们对计算机网络的依赖性越来越凸显。而由于计算机网络在联结形式的多样性和终端分布不均匀性，加上网络自身的开放性、互连性等特征，使得无论是在局域网还是广域网中，都存在诸多的网络安全威胁。数据丢失、系统被破坏、机密被盗等问题日益增多，病毒传输扩散、黑客恶意攻击、网络违法犯罪等事件频频出现，“熊猫烧香”，“金猪拜年”等事件，企业单位计算机系统瘫痪、机密文件被盗，隐私泄露等不时存在，计算机网络安全成为亟待解决的问题。
计算机网络安全技术是指通过各种网络管理控制和技术措施，使网络系统保持正常运行，确保数据在网络环境中的可使用性、保密性及完整性[1]。计算机网络安全包括四个方面的内容，即操作系统安全、物理安全、逻辑安全和网络传输安全。而从广义看，只要是涉及到计算机网络上保障信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性等的技术都应属于计算机网络安全技术问题。计算机网络安全技术是由病毒防范、防火墙等安全组件组成，单个的组件无法确保网络信息的安全。计算机网络安全技术主要包括防火墙技术、数据加密、入侵检测、身份认证、病毒防护查杀和虚拟专用网等方面。目前防火墙技术、数据加密技术、PKI技术等已广泛应用到计算机网络安全防护中，发展已较为成熟。
2 常用的计算机网络安全技术
早期仅通过网络边界控制和检查流径信息的方法不足以保证计算机网络安全，需要我们利用各种技术措施和控制管理办法共同保证网络信息安全，今天，快速发展和普遍应用的计算机网络安全技术主要包括：网络入侵检测技术、网络安全扫描技术、网络加密技术、防火墙技术、身份验证技术和网络防病毒技术等。
2.1 网络入侵安全检测
网络入侵安全检测是指在网络边界端监视并在可能的时候，阻止网络另一端试图控制或破坏你的系统以及网络资源的行径。入侵检测有两类：一类是网络入侵检测系统，它置于网络边界，靠近网络程序监测网络流量信息，并判断是否正常和提示是否阻止；另一类主机入侵检测系统，它运行在被监测的程序之上，用以监测和判断计算机中正在运行的系统程序是否合法。网络人侵检测技术也称为网络实时监控技术，一旦检测系统发现正在运行的进程或网络流量上的信息有被攻击的迹象，便马上作出反应，例如弹出提示窗口访问用户、断开网络连接，或通知防火墙系统过滤人侵的数据包和对方位控制策略进行调整等。
2.2 网络安全扫描技术
网络安全扫描技术是通过对网络的扫描与防火墙、入侵检测系统互相配合的重要网络安全技术。网络管理员通过网络安全扫描能够根据扫描的结果及时发现网络安全漏洞和系统错误，防范黑客的进攻。通过应用网络安全扫描技术，无论是对局域网络、Web站点还是在主机操作系统，防火墙系统的安全漏洞都可以进行安全扫描，系统管理员能及时了解和掌握各种不安全的网络信息和服务程序，以及可能导致拒绝服务攻击的恶意攻击和安全漏洞。
2.3 网络防火墙技术
防火墙技术 网络防火墙技术指软件或与硬件设备组合而成的，主要用来加强网络与外部网络之间访问的检查控制，以及限制和防止外界用户以非法手段进入内部网络使用内部网络资源，并能够保护内部网络环境信息安全的网络互联技术。防火墙能过滤不安全的服务，防火墙系统能够隔离内部网络与Internet，以及内部网络不同网段，防火墙可以记录下所有通过它的访问，当这些访问发生不正常动作时，防火墙会做出适当的报警，防止内部网络的信息外泄。网络防火墙对网络之间传输的数据包，如按照定义的安全策略来检查网络链接方式，以判断网络之间的连接通信是否合法和被允许，并实时监视网络运行状态。近年来如入侵检测、安全扫描等各种网络安全技术得到发展应用，但目前，防火墙系统是计算机网络安全技术中最常用、实用的技术。
2.4 网络防病毒技术及应用
计算机在强大互联网络环境下，防范网络病毒问题显得非常重要。网络病毒破坏力很大，而且很难恢复遭病毒破坏过的网络，甚至使计算机瘫痪。防范网络病毒，目前主要有三种方法，其一，基于网络目录和文件安全性方法。根据不同的计算机和目录及文件操作能力，设置访问权限和属性，保护公用目录中的系统和文件的的修改权和管理权，防止病毒感染；其二，采用工作站防病毒芯片。这种方法将有防病毒功能的芯片安装在网络工作站上，以便事实防护工作站及其进出路径；其三，基于服务器的防毒技术。服务器是整个网络的核心，目前的NLM技术以NLM模块方式进行程序设计，以服务器为基础，提供实时扫描病毒能力，其目的都是为保护服务器，使服务器不被感染。
2.5 身份认证技术
身份认证是用户向系统证明身份同时系统对用户查核身份的过程，属于安全管理机制，身份认证分为基于密码、基于地址的认证，智能卡认证，双因素身份认证，生物特征身份认证等。身份认证协议是基于TCP/IP的Internet的安全认证协议。身份认证过程中，Kerberos通过网络对称密钥加密算法，产生计算机网络中访问和通信双方有效身份认证。Kerberos技术目前得到广泛推广应用于Internet和Intranet服务的安全访问，在网络安全保护技术中具有高度的安全性、透明性、和可靠性等优点。
2.6 数据加密技术
开放的网络环境下，网络数据加密技术比较灵活，主要用于动态信息的保护，分为对称加密和非对称加密。在实际应用中，有常规密码和公钥密码，数字签名（Digital Signature）技术应用公开密钥加密技术，将发送方的私有密钥加密报文，并与原始信息混合成为数字签名，发送后需要接收方解密来确认发送方。通过数字签名能够确保报文发送的完整性和权威性，以及实现对报文的验证，广泛应用于银行、电子商务等；数字证书主要用以证实用户身份证实和网络访问权限，由CA机构发行，人们可以用这个证书来识别网络用户的身份；近年来PKI技术利用数字公钥加密技术，是电子商务、电子中相对安全的技术，能够解决网络信息机密性、真实性、存取控制性、完整性、不可否认性的问题，是电子商务、电子政务、电子事物的密码技术的首选。网络数字加密技术目前网络安全技术中最有效的技术之一，技术水平要求高，一个被加密的网络，可以有效防范病毒和恶意软件的攻击，也可以防止网络非法搭线窃听和非法入网。
2.7 虚拟局域网（ULAN）和虚拟专用网（VPN）
VLAN（Virtual Local Area Network）和VPN（Virtnal Private Network）技术分别在局域网和公共网络建立一个逻辑上的独立的物理子网。VLAN能够防止基于网络入侵的监听。VPN 技术基于IP协议，在Internet上可以建立PVPNo VPN保证网络中使用虚拟专用网来机密通信。他们都广泛适用于企业网络信息安全管理。
3 计算机网络安全技术存在的问题及解决措施
3.1 计算机网络安全技术存在的问题
操作系统自身管理的模块或程序如果存在问题，而外部网络连接到有缺陷的模块，会导致计算机系统瘫痪；操作系统支持在线传送文件、加载或安装程序，如果这些文件和程序在编写过程中出现漏洞，同样会导致系统崩溃；操作系统不安全的另一个原因是支持某个进程的远程创建和激活，有可能导致在远程服务端被安装“间谍”软件。而目前普遍使用的操作系统包括Unix服务器、NT服务器及Windows桌面PC等也存在有网络安全漏洞。TCP/IP协议具有脆弱性，协议设计之初的网络环境与现在相比没有存在如此多的网络威胁。除此之外，还存在的问题有网络硬件的配置不协调、网络结构的不安全性、管理制度不健全、用户缺乏安全意识等问题。
3.2 解决计算机网络安全的措施
①建立健全计算机网络安全管理政策法规和制度。只有有法可依，有度可循，计算机网络安全才能有根本保障。
②做好实际中计算机网络安全技术的需求分析。只有明确网络安全保证的需求，才能建立发展有效地管理制度和控制技术。
③制定网络安全防范策略，增强用户信息安全保护意识。
④改善现有的网络安全体系，完善和加强网络加密等技术，建立专业的网络安全服务机构，提供可靠的身份证明和网络安全预警。
⑤加强安全管理队伍的建设，实时维护和核查计算机网络安全。无论在什么样的环境下，绝对的网络安全是不存在的，因此，必须对现有网络进行严格的安全管理和网络安全核查。
4 结 语
计算机网络安全技术在各个方面和领域已经有了较成熟的发展和应用，但在目前的计算机网络环境下，网络安全仍然不容乐观，保证计算机网络安全，需要技术、设备、管理和制度等多方面共同努力，形成系统的有效的保证计算机网络安全的制度。从计算机网络安全的技术层面讲，还有艰巨的任务，防火墙的局限性、操作系统的缺陷和不安全、TCP/IP协议的脆弱等，在各项技术突破和发展的同时，只有将入侵检测、安全扫描、病毒防范、防火墙、网络加密等技术综合应用到计算机网络安全防护中，才能使网络系统保持正常运行，确保数据在网络环境中的可使用性、保密性及完整性。
参考文献：
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任何软件都有一定的生命周期，防火墙也有一定的生命周期，我们要正确的评估防火墙的使用效能，一旦防火墙失效，对网络安全造成的后果无法想象。防火墙使用具有一定的级别，在被外界病毒等侵入时候具有一定的防御，我们在设置防火墙的功能时候要具有一定的科学性，当防火墙受到攻击时候，能自动启动防御功能，因此，我们在设置防火墙功能时候，要正确检测防火墙是否失效功能要开启，达到防火墙失效状态正常评估。
1.2正确选择、科学配置防火墙
防火墙功能的科学配置，是对网络安全防御的重要保障，防火墙技术是网络安全技术基于防火墙网络安全技术的探究文/罗鹏 周哲韫进入新世纪以后，计算机网络技术发展迅速，尤其Internet的发展应用，计算机网络安全越来越重要，尤其一些政府部门网络，科研等机构网络如被黑客或病毒侵入，后果是非常严重的，在许多网络安全技术应用中，防火墙技术室比较成熟的，本论文是从不同层面阐述防火墙网络安全技术的应用。摘要中关键技术之一，在配置防火墙时候，要正确选择，科学配置。防火墙技术是计算机网络技术人才需要专门的培训与学习，才能进行科学的配置，在配置防火时候具有一定的技巧，在不同环境，不同时期具有一定的应用，因此正确科学的配置防火墙没有通式，必须在根据环境状态下进行科学合理的配置，这样才能使防火墙技术成为网络安全技术中最后一道保障。
1.3有赖于动态维护
防火墙技术在网络中应用，不是把防火墙软件在计算机中安装以后，进行一些配置以后就完事，管理员要对防火墙实时进行监控，看防火墙是否出现一些异常状况，管理员还要与厂商经常保持密切联系，是否有更新，任何在完美事物都有两面性，要及时更新，弥补防火墙漏洞，防止计算机网络被更新，因此防火墙技术是一种动态实时更新技术。
1.4搞好规则集的检测审计工作
网络安全技术最大的危险是自己，网络管理员不能出现一点大意，在防火墙技术的应用过程中，要适时进行更新，弥补漏洞，还要定期进行一定的检测和审计工作，用来评估网络现在的安全性，以及在未来一段时间网络的安全性，做好正确的评审工作，是网络能长时间保持稳定的重要条件，实时检测，实时维护是网络安全的基本法则。
2防火墙网络安全技术的实现方案
2.1设置内部防火墙，编制可靠的安全方案
在网络安全防范的过程中，内部局域网一定要重视，当局域网中一台机器出现病毒状况，可能瞬间整个网络出现瘫痪状态，因此利用防火墙技术作为网络安全的检测，内部局域网防火墙要进行科学合理的设置，制定一个可行的安全方案，对整个局域网的网络进行一定的保障。内部防火墙进行一定的分段，每个主机要有标准，但有一个统一的标准，标准时同样的，这样对网络的检测等有一定的依据，增强了网络的安全性。
2.2合理设定外部防火墙，防范外网攻击
经外部防火墙的设定，把内网同外网相分开，可防范外网攻击行为。外部防火墙通过编制访问策略，仅已被授权的主机方能访问内网IP，使外网仅能访问内网中同业务相关的所需资源。外部防火墙会变换地址，使外网无法掌握内网结构，阻断了黑客攻击的目标。外部防火墙的精确设定范围要在内网和外网之间，防火墙对获取的数据包加以剖析，把其中合法请求传导到对应服务主机，拒绝非法访问。
3防火墙技术的未来发展趋势及前景
防火墙技术是网络安全技术发展的必然产物，为不安全的网络搭建一个安全的网络平台，网络安全是不可预测的，防火墙技术也在日新月异的进行发展，防火墙技术的未来发展是广泛的，能为网络安全作出一定的贡献，下面阐述一下防火墙技术的未来发展趋势，引领网络安全技术的发展。
3.1智能化
现在计算机的未来发展是网络化、智能化，网络安全问题的发展也比较快，对网络安全的软件要求也是越来越高，网络上的病毒具有不可预见性，对防御病毒的软件提出一个崭新的要求，必须具有一定的智能化，就是防火墙自身具有很强的防御功能，不是人为的进行控制，智能化是网络安全专家对防火墙技术的期盼，也是防火墙技术自身发展的需要，但防火墙技术实现智能化需要一定的时间，需要网络安全专家不停努力的结果。
3.2扩展性能更佳
关键词：
网络安全；入侵检测；网络安全态势预测
引言
在“大众创新，万众创业”的互联网时代，计算机网络给人们的生活、工作以及学习方式带来了极大程度的转变，为人们的生活与工作提供了很大的便利性。但由于各国的科技水平发展不平衡，计算机技术和网络技术的运用基础不同，个人能力之间还存在着差别，因此网络黑客盛行，导致计算机网络的危险系数不断上升，计算机网络环境受到污染，这不仅威胁着网络用户的使用、个人的信息安全，还影响着我国社会的发展。因此，寻找有效的措施解决这一系列问题已经成为当务之急。
1影响网络安全的主要因素
1.1自然因素
台风、雷雨天气、地震等恶劣的自然环境都可能会破坏计算机网络的性能，从而导致网络不能正常使用或瘫痪。这些因素虽然对个人用户来说就是网络不能使用而已，但对某些实时性要求极高的网络来说是不可接受的，比如医疗救助网络。
1.2人为因素
人为因素可以分为两种：一种是故意的进行人为破坏，另一种是无意的。一方面，虽然计算机技术具有较强的专业性，普遍用户都只是会一些常用性操作，但计算机网络的使用会有复杂状况的出现，在实际使用中，有相当一部分的计算机用户没有正确认识到计算机网络安全的重要性，相关的安全防范措施常常被忽略，从而导致安全问题的出现。例如：账号密码过于简单；另一方面，随着越来越多的经济交易在网上进行，一些不法分子也将目光转移到网络中，由于当前的信息网络还不够完善，或多或少存在有漏洞，利用自身的计算机技术攻击这些漏洞的存在，侵入到一些重要的信息系统中对其中的重要信息进行窃听、获取等，或是对信息进行修改和破坏，或是利用这些信息获取利益。甚至有的不法分子为了满足自身的利益，还会直接将一定区域内的网络系统直接切断，阻碍整个区域的网络正常运作。
1.3病毒因素
计算机病毒是一种网络安全隐患，当前对数据安全的最大威胁就是计算机病毒，其属于恶意破坏行为的一种。计算机病毒作为一组具有破坏性和感染性的指令或代码，它的破坏性和潜伏性极强，在实践中，它还具有蔓延范围广、传播速度快等特点，对于网络安全具有极大的威胁。通常来说，计算机病毒会通过进入网站、文件下载、文件打开等多种方式进行传播，一旦人们运行到带有病毒的程序，该病毒就会扩散到计算机网络之中，严重的还会导致电脑瘫痪，造成极大的破坏[1]。计算机病毒具有以下特点：寄生性、隐蔽性、破坏性和传染性等[2]，这些病毒具有自我复制的能力，且在计算机中进行蔓延，其传播范围不只是单机性，而是区域性的，由此可见，提高对计算机病毒的防范力度，及时清理已经感染的病毒是保障网络安全的重要手段。
2保守的应对措施
2.1养成良好的上网习惯
首先，各类聊天娱乐软件和支付应用软件要设置复杂度高的密码，并且经常更换以防暴力破解。其次，不要点击一些中奖信息的链接和陌生人发送的邮件，因为附着有病毒和木马。再则，增强网络安全防范意识，对非常重要的数据进行备份。最后，电脑、手机的杀毒软件要及时更新，检查出漏洞后要及时修补。
2.2发展网络安全技术
计算机网络的安全是一个涉及多方面的系统工程，既需要被动防御，又需要主动防御；既需要采取必要的安全技术来抵御各种攻击，又需要规范和创建必要的安全管理模式、规章制度等来约束人们的行为，保证网络的安全。所以，在制定安全策略时应遵循以下原则：即最小特权原则、阻塞点原则、失效保护状态原则、纵深防御及多样化原则、最薄弱连接原则和普遍参与原则[3]。现在已经产生的技术中没有一种技术是被公认为不存在安全漏洞的，所以网络安全技术必须与时俱进，在它被破解和攻击前技术有新的进步。
2.3应用入侵检测技术
亡羊补牢是没有任何作用的，因此我们需要在网络被破坏前就应该检测到网络正在或可能受到攻击，入侵检测技术不可或缺。入侵检测需要我们借助计算机的硬件和软件功能，以及专门针对入侵的检测技术手段进行实时地检测网络的数据流，如果发现有入侵本地网络的迹象就应及时做出反应，根据具体情况做出仔细分析后采取限制启动项、切断网络以及发挥防火墙的调整作用等措施，最后，对入侵的数据加以过滤处理。除此之外，最好还要结合其他的网络安全技术一起使用，比如安全审计等。
2.4应用网络安全态势预测方法
保障网络安全不仅需要了解此时此刻计算机网络的安全状况，还需要能够对将来网络中可能出现的安全问题进行预测，这就是网络安全态势预测。在日益复杂的网络环境和动态变化的攻防场景下，获取并理解网络中未来的安全状况及其变化趋势，可以为安全管理员的安全操作和决策提供依据和指导，从而提高网络防御的主动性，尽可能地降低网络攻击的危害[4]。目前，研究人员主要提出了以下几种网络安全态势预测方法，基于D-S证据理论的方法、时间序列分析的方法、基于博弈论的方法以及基于时空维度分析的方法。应用这些方法可以更加保守地预测、掌握网络安全的态势进而达到保障网络安全的目的。
3结束语
从上面的分析可以得出以下结论：影响网络安全的因素非常多，需要从多方面进行考虑、改进。但是，从社会工程学角度分析，这些因素又不是最主要的，人类才是网络安全破坏者。所以，在积极探索如何提高网络安全技术的同时，也应该完善相关的法律法规来约束人们的上网行为，制止人们对网络的非法入侵行动。网络安全技术没有最好的，只有更好的，网络安全学者需要孜孜不倦地学习，为网络安全事业做出应有的贡献。
作者：张婷 单位：西华师范大学
参考文献
[1]颜丹.计算机网络安全问题与应对措施分析[J].网络安全技术与应用，2016，2：4.
