新形势下计算机信息系统安全技术的研究及其教学应用

　　1.引言----计算机信息系统安全技术教学的重要性
　　随着互联网时代的到来，计算机也以其独特的增长模式进入千千万万老百姓家里，并迅速成为了其日常生活中必不可少的一部分。据数据显示，截至2012年底，中国内地家庭宽带普及率已超过30%。同时越来越多的企事业单位通过计算机建立起了属于自己的一套业务信息管理系统，因此计算机信息系统安全问题已逐渐映入人们的视野。根据调查统计：仅2012年一年内，国内一级域名的网站被篡改就有28405个，其中教育类网站被篡改数为314个。而这还仅仅只是被人们发现的数据，仍有许多黑客是处于隐蔽性级高的状态，让人们根本无从发觉。据某大型企业管理人员反映，其公司内部网络在管理员未曾察觉的情况下，曾被黑客入侵并控制时间长达几个月之久。同样在国际上也曾有过类似事件：全球计算机信息发展最为突出的美国也曾有10多家著名的互联网站因受黑网站攻击，导致直接经济损失高达12亿美元；而亚洲地区经济最为发达的日本，其最高法院也曾在3天内遭受到3000多次黑黑客攻击。因此如何提高计算机信息系统安全技术成为了全球性战略高度的问题。
　　2.计算机信息系统安全的主要技术
　　计算机信息安全技术和计算机信息技术两者的发展与应用是互相呼应的，随着全球政治经济的飞速发展，计算机信息技术的地位也日益提高，了解和掌握计算机信息安全相关知识及技术成为了当代青年学者的基础技能之一。本文由论文联盟http://收集整理就计算机信息系统安全技术而言，其可简单分为五大类：
　　2.1 数字签名以及认证技术：所谓数字签名及认证技术指的是创作者将数字编码信息用接收者的公钥进行加密后，与原文一同发送给接收者。WWW.11665.CoM而接收者则只可用自己的私钥方能解开被加密的数字编码信息，然后需用函数hash对接收到的信息生成一个数字编码信息，与解密的数字编码信息对比。如结果相同，则说明此次传输过程安全没有被篡改，信息为完整的，反之则表明此次信息传输被修改过，故数字签名能验证数字编码信息的完整性。因此数字签名为加密过程，而数字签名认证则为解密过程
　　2.2 防火墙技术：防火墙是指一种将公众网络与计算机内部网络分离开来的一道屏障，以此来实现用日常网络安全，将潜在的攻击性入侵尽最大可能隔绝开来，实际上它就是隔离技术的一种。
　　2.3 信息加密技术：信息加密技术主要包含数据的传输加密与存储加密两大方面。其中数据传输加密时主要加密对象为正在传输途中的数据流，而常用的方式有三种：节点加密、端到端加密和链路加密。而加密系统则分为：未加密报文（明文）；加密后报文（密文）；加密及解密设备；加密及解密密钥四部分组成。
　　2.4 入侵检测技术：入侵检测主要依靠ids入侵检测系统来完成，其作用是对防火墙不足的一个合理补充，主要帮助系统应对来自网络黑客的攻击，增强系统安全管理能力，提高信息安全整体结构的完整性。而入侵检测大致可分为两种实时入侵检测与事后入侵检测。
　　2.5 访问控制：计算机信息系统安全之中最为关键的技术——访问控制。按类型分可分为两大类自主访问控制以及强制访问控制。它所指的是按用户身份或其所属的某项定义来限制用户访问或使用某些信息项的权限，主要适用于系统管理员控制用户对其服务器、目录和文件等资源在网络上访问权限。
　　3.目前计算机信息系统安全课程的教学现状
　　计算机信息系统安全课程涉及到的学科纷繁复杂，主要是为了培养学生了解目前主流网络系统中的安全设置、安全漏洞和安全协议，掌握计算机信息系统可能会存在的一般安全问题及防御策略，全面提高学生计算机信息系统安全防护意识和安全防护能力。就目前各大高校学习情况来看，学生对课程知识的掌情况并不理想，尚未达到开设课程时预期效果，现综合近几年的教学情况分析得出以下存在的几个问题：
　　3.1 课程涉及知识面较广且知识体系更新快
　　计算机信息系统安全课程涉及到的学科纷繁复杂，其主要包括信息安全技术、密码技术、网络技术、计算机科学、通信技术、数论、应用数学和信息论等多种学科。它是一门经合性学科，涵盖内容非常广泛，不仅需掌握基本的原理知识，同时也要具备一定的应用技术及方案设计技能。总而言之，其课程教学内容包括以下几个方面：信息系统安全、信息安全概述、密钥分配及管理技术、密码学基础、网络安全、访问控制、安全管理、安全审计等，属于大学时期综合性极强的一门课程。因此对于学习此课程的学生有着极高的基础知识要求，但由于2005年教育部发布了《教育部关于进一步加强信息安全学科、专业建设和人才培养工作的意见》①以及2007年成立了“高等学校信息安全类专业教学指导委员会”②，致使各大高校内与计算机相关的专业纷纷开设信息安全类课程以及组建信息安全专业，而学校并未针对不同类型以及不同层次的学生为其定位，导致有的学校原本应该出现在大三下期或大四的课程提前向学生展开，使得学生学习难度及学习压力大大提升，且学习兴趣也随之下降。
　　社会经济的迅速发展，计算机技术以及互联网技术也随之日新月异，同样黑客的攻击方式与防范手段也在不断提升。现在社会上不断出现了很多新的网络技术，如的如像无线传感器网络技术、p2p网络技术等，同样许多新的网络计算环境也在不断诞生。在学生刚了解掌握课本知识的同时，社会上又已开始出现新的计算机信息安全知识。因此，在计算机信息系统安全教学中必需紧跟时代信息技术的发展趋势，且仍需随时准备对信息安全技术提出新挑战。

　　3.2单一化的教学模式以及理论教学与实践能力培养间的矛盾
　　就计算机信息系统安全课程的内容本身而言，其中有绝大部分原理的描述非常抽象，使得此课程对于学生而言极其来枯燥及难以理解。而目前大多数学校课堂教学主要仍是以传统教学模式为主：课前预习→教师讲述→学生提问。但在这三个环节中，课前预习是处于一个无法有效检查到的项目，并且学生提问环节也一般少有学生进行提问，因此传统教学模式的弊端显而易见。
　　据调查发现，计算机信息系统安全课程的教学内容同实际应用的知识有着一定程度上的差距，使得该课程在实际教学过程中遇到了很大的困惑。因为信息系统安全技术是一门新型学科，同时也与实际生活工作学习有着密不可分的关系，有许多学生在课程开始前的生活中已经对其有了初步而又浅显的接触，促使学生在刚触及到这门课程时对其抱有非常大的期望，然而随着教学进度的逐步向前，学生们很快发现他们根本无法将课堂上所学的理论知识同实际生活应用中有效的开展开来，从而学生的学习兴趣也渐渐地下降。而就实践课程开设环节而言，目前仍有许多高校内开设的实践环节项目不能包含所教学的理论内容，原因为其总体数量过少。并且据某高校教师介绍，诸多已开设此类课程的学校仍旧无完善的信息安全实验室以及相关实验设备，很多实验项目均无法进行。因此，如何培养及提高学生实验动手能力教学对于计算机信息系统安全课程的教学成为了迫在眉睫急需解决的问题。
　　4.新形势下计算机信息系统安全课程的教学对策
　　4.1 区分专业贴合实际精选内容教学
　　随着计算机技术飞速的发展，各大高校也逐渐将计算机科学技术人才的培养视为目前的首要任务之一。按现阶段的招生规模来看，计算机信息系统安全课程在各大本科院校内皆已开设，并且其将成为一个大专业。就学生就业需求而论，各大院校在学生进入大三学习阶段后，便将其按不同专业方向分配给予教学。但其计算机信息系统安全课程仍是同步进行，曾有学者提出过是否也可将计算机信息系统安全课程区分不同专业方向进行特色教学。目前而论计算机信息系统安全课程教材大致可分为：理论教材和实践教材两大类，因其理论教材中以密码学知识为主，而实践教材中则以实际操作技能为主，故大多数学生对原理的描述非常抽象的理论教材极为反感，而对实践教材中的实际操作兴趣颇大，教师可根据学生要要多开设实验课程，并就实验课程反推出理论知识的重要性，促进学生理论与实践双项技能的共同发展。
　　4.2 教学方式的改进——传统教学和现代教学的相互结合与渗透
　　因“材”施教，同样在面对不同教材时，教师也可根据不同的教学内容来制定教学方法，在利用传统教学方法优势的同时也要适时的引用新型教学方法，有效的将传统教学与现代教学结合起来，求得更为突出的教学效果。以理论课程为例，由于计算机信息系统安全课程中有部分理论知识较为抽象且复杂难以理解，教师则需一改单一的传统教学模式，可多采用现代教学方式中的趣味教学法带动学生学习兴趣活跃课堂气氛，提高学生的主动学习能力，从而方可使教学效果事半功倍。而在实践课程教学时，则需多采用传统教学模式教学，让学生在提前了解学习内容后再进行实验方能使学习效果愈加明显。