【正文】 6：信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng) 6 9 9 15 15 16：信息安全實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) 26 26 28 34 39 39 40 43 44 44 44 44 44 45 工作流程 46 相關(guān)費(fèi)用 47 47 47 47 48II二十年來，信息領(lǐng)域中多媒體與Internet兩大技術(shù)蓬勃發(fā)展，形成了集通信、計(jì)算機(jī)和信息處理于一體的龐大巨系統(tǒng)，成為現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的基礎(chǔ)。這是信息時(shí)代的主要標(biāo)志，同時(shí)也深刻反映了當(dāng)今社會(huì)對(duì)信息系統(tǒng)的巨大依賴性。信息系統(tǒng)的安全一旦受到破壞，不僅會(huì)導(dǎo)致社會(huì)的混亂，也會(huì)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全已成為世人關(guān)注的社會(huì)問題，信息安全自然也成為目前研究的熱點(diǎn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，信息安全的內(nèi)涵在不斷延伸，從最初的信息保密發(fā)展到信息的機(jī)密性、完整性、可用性、可控性和不可否認(rèn)性。信息安全技術(shù)涉及物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、信息基礎(chǔ)設(shè)施安全、管理安全等等，是保障國(guó)家信息安全的基礎(chǔ)。但是，目前信息安全方面的人才還很稀少，并且大多分布在高校和研究院所，按照目前信息化發(fā)展的狀況，社會(huì)對(duì)信息安全專業(yè)的人才需求量還會(huì)迅速擴(kuò)增?；谛畔踩R(shí)的綜合性、應(yīng)用性和工程性，從豐富信息安全類課程的教學(xué)手段及人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，建設(shè)信息安全綜合實(shí)驗(yàn)室是非常有必要的。從而豐富并提高學(xué)校原有網(wǎng)絡(luò)工程類人才的培養(yǎng)層次，同時(shí)，擴(kuò)展進(jìn)行信息安全類人才的建設(shè)中，為社會(huì)提供更廣泛的職業(yè)技術(shù)人才。信息安全作為目前最為熱門的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如何將這些抽象的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用實(shí)物化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有效地加深學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理解，提高動(dòng)手能力和實(shí)際環(huán)境中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。為在校的大學(xué)生搭建一個(gè)真正的實(shí)踐操作演練平臺(tái)，讓大學(xué)生們不走出校園就可以捕捉到當(dāng)前最先進(jìn)的信息安全技術(shù)脈動(dòng)、獲取用人單位求才時(shí)要求具備的技術(shù)能力。 對(duì)信息安全相關(guān)課程的理論教學(xué)提供配套實(shí)驗(yàn)支持；216。 研究和分析主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)的安全漏洞、弱點(diǎn)和基于主流安全設(shè)備的彌補(bǔ)技術(shù)；216。具體來說，信息安全綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室完成后，可以滿足以下要求：(1) 基礎(chǔ)理論實(shí)踐可以承擔(dān)認(rèn)識(shí)性、驗(yàn)證性和原理性信息安全實(shí)驗(yàn)，如古典密碼加/解密、PGP、訪問控制、端口掃描、DDOS攻擊、病毒/蠕蟲感染、防火墻/VPN/IDS的配置等；(2) 專業(yè)技能訓(xùn)練可以承擔(dān)專業(yè)性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如緩沖區(qū)溢出攻擊實(shí)施、IPS/UTM分析、防火墻設(shè)計(jì)、蠕蟲解剖、攻擊對(duì)抗、漏洞發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)信息獲取、網(wǎng)絡(luò)取證和企業(yè)安全管理等實(shí)驗(yàn)；(3) 提供相關(guān)課程的實(shí)踐需要，同時(shí)達(dá)到因材施教、分類培養(yǎng)的目的。圖21：實(shí)驗(yàn)室總體設(shè)計(jì)信息安全綜合實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校在信息安全領(lǐng)域方向的一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，需要從實(shí)驗(yàn)環(huán)境、支撐的教學(xué)內(nèi)容、可能的擴(kuò)展服務(wù)等多方面來進(jìn)行建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方面包含課程實(shí)踐平臺(tái)和設(shè)備實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，其中課程實(shí)踐平臺(tái)主要采用一套網(wǎng)絡(luò)信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行各種安全知識(shí)的原理驗(yàn)證及動(dòng)手實(shí)踐；設(shè)備實(shí)訓(xùn)平臺(tái)則采用一套模擬仿真的安全實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，對(duì)著名安全設(shè)備廠商的設(shè)備進(jìn)行模擬操作，進(jìn)行完成防火墻、IDS、VPN等各種安全設(shè)備的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生對(duì)真實(shí)設(shè)備的配置管理能力。其中，教學(xué)演示環(huán)境為教師進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)室的演示場(chǎng)所，利用投影儀等設(shè)備對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)知識(shí)的講解；學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)境則為學(xué)生進(jìn)行安全實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)操作，我們建議每5個(gè)學(xué)生為一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，通過獨(dú)立與分組實(shí)驗(yàn)并重的方式，培訓(xùn)學(xué)生獨(dú)立及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時(shí)，利用本實(shí)驗(yàn)室的管理平臺(tái)還可建立一個(gè)信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源中心，對(duì)學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)信息安全學(xué)科的教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，實(shí)現(xiàn)資源共享。在本實(shí)驗(yàn)室中，針對(duì)信息安全專業(yè)人才的培養(yǎng)及科研項(xiàng)目開發(fā)需求，我們提供針對(duì)學(xué)生及社會(huì)人員的知名安全企業(yè)及國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)培訓(xùn)認(rèn)證服務(wù)，以此滿足學(xué)生在課程實(shí)踐教學(xué)后的“培訓(xùn)取證就業(yè)”的需求，提高其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。圖22：實(shí)驗(yàn)室平面布局實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)、教學(xué)演示區(qū)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)區(qū)。為更好的進(jìn)行在不同操作系統(tǒng)下的安全實(shí)驗(yàn)，每臺(tái)學(xué)生用機(jī)配置了windows、linux雙虛擬機(jī)系統(tǒng)。并用來給學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息安全實(shí)驗(yàn)、安全攻防的集中演示。一方面可以滿足信息安全專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)需要，幫助學(xué)生深刻理解信息安全的相關(guān)原理性知識(shí)，為信息安全的相關(guān)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另一方面，為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)的設(shè)備實(shí)訓(xùn)環(huán)境，幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)充分的應(yīng)用的實(shí)踐之中，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。 ：信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)課程實(shí)踐平臺(tái)強(qiáng)調(diào)的是為信息安全相關(guān)課程的課堂教學(xué)提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，根據(jù)課程教學(xué)大綱及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的要求，平臺(tái)配置對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生動(dòng)手操作來進(jìn)一步加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，從而提高教學(xué)質(zhì)量。SimpleISES是針對(duì)高校信息安全及相關(guān)專業(yè)開發(fā)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。同時(shí)，SimpleISES配有強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，能夠?yàn)樾畔踩虒W(xué)及科研提供一個(gè)完整的、一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，從而打造出全方位的專業(yè)信息安全實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)提供開發(fā)API及部分源代碼，支持校企合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)。圖31：系統(tǒng)層次圖作為一套完整的信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，SimpleISES具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：◆ 完備的實(shí)驗(yàn)體系根據(jù)信息安全體系架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，實(shí)驗(yàn)涵蓋信息安全領(lǐng)域的各項(xiàng)重點(diǎn)專項(xiàng)技術(shù)，提供了一個(gè)綜合的信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。獨(dú)創(chuàng)性開發(fā)出集成實(shí)驗(yàn)客戶端、虛擬實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)等多功能的實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，大大提高用戶的操作體驗(yàn)。支持多用戶的并發(fā)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)用戶操作互相獨(dú)立，大大提高實(shí)驗(yàn)室的整體實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量?！?高效的實(shí)驗(yàn)管理具有一鍵式實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、用戶管理、教師管理、課程管理等管理功能，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)用戶的安全認(rèn)證訪問，教師通過管理后臺(tái)即可自定義哪些學(xué)生什么時(shí)間做什么實(shí)驗(yàn)的“3W”（Who、When、What）管理。結(jié)合實(shí)驗(yàn)的日志記錄，老師可從實(shí)驗(yàn)考核分?jǐn)?shù)及實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，從而掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高教學(xué)質(zhì)量。所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)現(xiàn)“可插拔”獨(dú)立部署，支持不同學(xué)校的個(gè)性化定制需求?！?開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)工具管理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容管理等多種擴(kuò)展接口，方便學(xué)校定制添加已有實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)部署非常簡(jiǎn)便，只需在學(xué)校原有實(shí)驗(yàn)室主交換機(jī)上引出一根網(wǎng)線接入系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，并在學(xué)生PC機(jī)安裝實(shí)驗(yàn)客戶端軟件即可完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的部署。服務(wù)區(qū)存放實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)相關(guān)的硬件設(shè)備，包括管理中心設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備、安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備、交換設(shè)備和顯示控制設(shè)備等，為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供完善的硬件支撐環(huán)境；客戶操作區(qū)為實(shí)驗(yàn)室用戶操作區(qū)，主要為學(xué)生用PC機(jī)、教師管理PC機(jī)。SimpleISES標(biāo)準(zhǔn)配置支持40臺(tái)學(xué)生機(jī)，并可自由擴(kuò)充，支持更多學(xué)生的并發(fā)實(shí)驗(yàn)。 硬件組成SimpleISES信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)主要包括管理控制設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備、安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備、交換設(shè)備和顯示控制設(shè)備等硬件設(shè)備，為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供安全可靠的硬件環(huán)境。 管理控制設(shè)備：作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的核心管理設(shè)備，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)的核心硬件環(huán)境，負(fù)責(zé)處理實(shí)驗(yàn)操作終端與所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間的通信管理。內(nèi)置實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)使用者的統(tǒng)一管理和訪問認(rèn)證授權(quán)，并對(duì)所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行統(tǒng)一的管理和配置，為各個(gè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行提供后臺(tái)服務(wù)支持。教師可自定義各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠⑻砑有碌膶?shí)驗(yàn)。 數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備：作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)對(duì)用戶信息的統(tǒng)一存儲(chǔ)和控制，主要包含用戶注冊(cè)信息、實(shí)驗(yàn)操作日志、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、考核成績(jī)信息等。 安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備：基于Linux操作系統(tǒng)，通過專用技術(shù)實(shí)現(xiàn)至少20個(gè)獨(dú)立防火墻實(shí)驗(yàn)功能，可完成普通包過濾、狀態(tài)檢測(cè)、NAT、應(yīng)用代理等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或提供相應(yīng)設(shè)備滿足此功能。 交換設(shè)備：提供用戶區(qū)接入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的能力，并為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各個(gè)硬件平臺(tái)提供通信支持。 顯示控制設(shè)備：為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的本地運(yùn)維提供環(huán)境支持。 SimpleISES實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)為教師和學(xué)生提供了訪問實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的接口，提供了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作環(huán)境，并將實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)考核、思考實(shí)驗(yàn)等集成在平臺(tái)中。獨(dú)創(chuàng)的多平臺(tái)虛擬機(jī)嵌入技術(shù)，集成了Windows和Linux兩套虛擬操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻防、木馬病毒、VPN、入侵檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)?zāi)K的操作，實(shí)現(xiàn)友好用戶體驗(yàn)。教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)自行添加相關(guān)工具，從而豐富工具箱并進(jìn)行個(gè)性化的定制。圖35：實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)主要功能1）系統(tǒng)管理：系統(tǒng)設(shè)置一鍵式初始化功能，每次實(shí)驗(yàn)前只需一鍵式操作即可完成實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備工作。圖37：實(shí)驗(yàn)體系管理針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中用到的各種實(shí)驗(yàn)工具、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板、開放源代碼可實(shí)現(xiàn)自定義和擴(kuò)展，以融合教師原有實(shí)驗(yàn)。教師利用本平臺(tái)可實(shí)時(shí)定義學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)考核題目。圖39：考核管理3）實(shí)驗(yàn)管理：在實(shí)驗(yàn)管理模塊可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生、班級(jí)、教師、課程等管理功能。為配合學(xué)校進(jìn)行信息安全相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，產(chǎn)品標(biāo)配相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材，對(duì)具體實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行講解，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)步驟等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)說明。為加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中所涉及的知識(shí)點(diǎn)的理解，每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都有實(shí)驗(yàn)思考題。l 提供主流密碼算法（對(duì)稱加密、對(duì)稱分組加密、流加密、古典加密、散列函數(shù)、非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名）的原理講解及加密實(shí)驗(yàn)。圖312：密碼學(xué)實(shí)驗(yàn)面板 信息隱藏實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要功能特點(diǎn)：l 支持基于圖片、音頻、文本、網(wǎng)頁等不同載體的信息隱藏實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解各種載體的信息隱藏方法。l 通過水印攻擊、權(quán)益管理、編程等實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解水印的攻擊策略，信息隱藏在版權(quán)保護(hù)中的作用及信息隱藏的編程實(shí)現(xiàn)等。l 覆蓋主流操作系統(tǒng)（Windows 2003 Server、Linux）的安全配置實(shí)驗(yàn)。l 實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同操作系統(tǒng)平臺(tái)下的主流網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全配置實(shí)驗(yàn)。l 利用C/S結(jié)構(gòu)的可視化實(shí)驗(yàn)界面，基于IPTABLES的規(guī)則配置，可方便防火墻原理知識(shí)教學(xué)，同時(shí)支持普通包過濾、狀態(tài)檢測(cè)、應(yīng)用代理等核心防火墻技術(shù)實(shí)驗(yàn)。l 全面的實(shí)用防火墻實(shí)訓(xùn)，可讓系統(tǒng)掌握商用防火墻及相關(guān)集成功能（如VPN、IDS等）的配置及應(yīng)用。l 靈活的策略制定方式：可以針對(duì)時(shí)間、事件對(duì)象等組合制定出靈活的