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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇中国信息安全论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
届时,大会还将继续凸显“我国电子认证服务业发展现状与重点”的介绍,并以“工业控制系统安全高峰论坛”为本届大会的突出亮点,集纳各界经典名篇、学术成果、研究课题、应用经验,编辑出版《2013中国信息安全技术展望学术论文集》,其中优秀论文将择优在《信息安全与技术》(国家级刊物)、《信息网络安全》、《计算机安全》、《电脑编程技巧与维护》上刊登,并全文收录于《中国学术期刊网络出版总库》及CNKI系列数据库、《中文核心期刊(遴选)数据库》、《中文科技期刊数据库》和龙源期刊网。
征文内容如下:
1.计算机安全、下一代网络安全技术;
2.网络安全与网络管理、密码学、软件安全;
3.信息系统等级安全保护、重要信息系统安全;
4.云计算与云安全、物联网的安全;
5.移动互联网的安全信息安全保障体系、移动计算平台安全性研究;
6.信息内容安全、通信安全、网络攻防渗透测试技术;
7.可信计算;
8.关键基础设施安全;
9.系统与网络协议安全分析;
10.系统架构安全分析;
11.面向业务应用的整体安全保护方案;
12.信息安全漏洞态势研究;
13.新技术新应用信息安全态势研究;
14.Web应用安全;
15.计算机系统安全等级保护标准的实施与发展现状;
16.国内外电子认证服务相关政策与标准研究;
17.电子认证服务最新技术和产品;
18.电子认证服务应用创新;
19.电子认证服务行业研究和热点事件解析;
20.可靠电子签名与数据电文的认定程序/技术规范/应用规范/应用案例分析;
21.数字证书交叉认证技术规范/应用规范/应用案例分析;
22.电子认证服务与云计算、物联网、移动互联网等新技术、新应用融合的相关技术、标准规范和应用发展情况;
23.工业控制系统信息安全标准;
24.信息安全和功能安全标准化;
25.信息安全和功能安全集成技术;
26.工业控制系统安全性的技术指标与经济成本;
27.信息安全产品设计和系统集成;
28.工业控制系统安全的评估与认证;
29.工业控制系统的信息安全解决方案;
30.工业自动化安全面临的风险;
31.国外工业控制系统安全的做法;
32.工业控制系统信息安全现状及其发展趋势;
33.工业控制系统安全性的建议;
34.工控系统与信息系统对信息安全的不同需求;
35.工业控制系统的安全性与可用性之间的矛盾与平衡;
36.应用行业工业控制系统的信息安全防护体系;
37.工业控制系统安全测评体系;
38.工业控制系统安全安全策略;
论文提要:当今世界已进入了信息化时代,信息化和信息产业发展水平已成为衡量一个国家综合国力的重要标准。党的十七大明确提出了一条“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的具有中国特色的信息化道路。信息资源随之成为社会资源的重要组成部分,但由于信息资源不同于其他资源的特殊性质,如何保证信息的安全性和保密性成为我国信息化建设过程中需要解决的重要问题。
一、信息化的内涵、信息资源的性质及信息的安全问题
“信息化”一词最早是由日本学者于20世纪六十年代末提出来的。经过40多年的发展,信息化已成为各国社会发展的主题。
信息作为一种特殊资源与其他资源相比具有其特殊的性质,主要表现在知识性、中介性、可转化性、可再生性和无限应用性。由于其特殊性质造成信息资源存在可能被篡改、伪造、窃取以及截取等安全隐患,造成信息的丢失、泄密,甚至造成病毒的传播,从而导致信息系统的不安全性,给国家的信息化建设带来不利影响。因此,如何保证信息安全成为亟须解决的重要问题。
信息安全包括以下内容:真实性,保证信息的来源真实可靠;机密性,信息即使被截获也无法理解其内容;完整性,信息的内容不会被篡改或破坏;可用性,能够按照用户需要提供可用信息;可控性,对信息的传播及内容具有控制能力;不可抵赖性,用户对其行为不能进行否认;可审查性,对出现的网络安全问题提供调查的依据和手段。与传统的安全问题相比,基于网络的信息安全有一些新的特点:
一是由于信息基础设施的固有特点导致的信息安全的脆弱性。由于因特网与生俱来的开放性特点,从网络架到协议以及操作系统等都具有开放性的特点,通过网络主体之间的联系是匿名的、开放的,而不是封闭的、保密的。这种先天的技术弱点导致网络易受攻击。
二是信息安全问题的易扩散性。信息安全问题会随着信息网络基础设施的建设与因特网的普及而迅速扩大。由于因特网的庞大系统,造成了病毒极易滋生和传播,从而导致信息危害。
三是信息安全中的智能性、隐蔽性特点。传统的安全问题更多的是使用物理手段造成的破坏行为,而网络环境下的安全问题常常表现为一种技术对抗,对信息的破坏、窃取等都是通过技术手段实现的。而且这样的破坏甚至攻击也是“无形”的,不受时间和地点的约束,犯罪行为实施后对机器硬件的信息载体可以不受任何损失,甚至不留任何痕迹,给侦破和定罪带来困难。
信息安全威胁主要来源于自然灾害、意外事故;计算机犯罪;人为错误,比如使用不当,安全意识差等;“黑客”行为;内部泄密;外部泄密;信息丢失;电子谍报,比如信息流量分析、信息窃取等;信息战;网络协议自身缺陷,等等。
二、我国信息化中的信息安全问题
近年来,随着国家宏观管理和支持力度的加强、信息安全技术产业化工作的继续进行、对国际信息安全事务的积极参与以及关于信息安全的法律建设环境日益完善等因素,我国在信息安全管理上的进展是迅速的。但是,由于我国的信息化建设起步较晚,相关体系不完善,法律法规不健全等诸多因素,我国的信息化仍然存在不安全问题。
1、信息与网络安全的防护能力较弱。我国的信息化建设发展迅速,各个企业纷纷设立自己的网站,特别是“政府上网工程”全面启动后,各级政府已陆续设立了自己的网站,但是由于许多网站没有防火墙设备、安全审计系统、入侵监测系统等防护设备,整个系统存在着相当大的信息安全隐患。美国互联网安全公司赛门铁克公司2007年发表的报告称,在网络黑客攻击的国家中,中国是最大的受害国。
2、对引进的国外设备和软件缺乏有效的管理和技术改造。由于我国信息技术水平的限制,很多单位和部门直接引进国外的信息设备,并不对其进行必要的监测和改造,从而给他人入侵系统或监听信息等非法操作提供了可乘之机。
3、我国基础信息产业薄弱,核心技术严重依赖国外,缺乏自主创新产品,尤其是信息安全产品。我国信息网络所使用的网管设备和软件基本上来自国外,这使我国的网络安全性能大大减弱,被认为是易窥视和易打击的“玻璃网”。由于缺乏自主技术,我国的网络处于被窃听、干扰、监视和欺诈等多种信息安全威胁中,网络安全处于极脆弱的状态。
4、信息犯罪在我国有快速发展趋势。除了境外黑客对我国信息网络进行攻击,国内也有部分人利用系统漏洞进行网络犯罪,例如传播病毒、窃取他人网络银行账号密码等。
5、在研究开发、产业发展、人才培养、队伍建设等方面与迅速发展的形势极不适应。
造成以上问题的相关因素在于:首先,我国的经济基础薄弱,在信息产业上的投入还是不足,尤其是在核心和关键技术及安全产品的开发生产上缺乏有力的资金支持和自主创新意识。其次,全民信息安全意识淡薄,警惕性不高。大多数计算机用户都曾被病毒感染过,并且病毒的重复感染率相当高。
除此之外,我国目前信息技术领域的不安全局面,也与西方发达国家对我国的技术输出进行控制有关。
三、相关解决措施
针对我国信息安全存在的问题,要实现信息安全不但要靠先进的技术,还要有严格的法律法规和信息安全教育。
1、加强全民信息安全教育,提高警惕性。从小做起,从己做起,有效利用各种信息安全防护设备,保证个人的信息安全,提高整个系统的安全防护能力,从而促进整个系统的信息安全。
2、发展有自主知识产权的信息安全产业,加大信息产业投入。增强自主创新意识,加大核心技术的研发,尤其是信息安全产品,减小对国外产品的依赖程度。
3、创造良好的信息化安全支撑环境。完善我国信息安全的法规体系,制定相关的法律法规,例如信息安全法、数字签名法、电子信息犯罪法、电子信息出版法、电子信息知识产权保护法、电子信息个人隐私法、电子信息进出境法等,加大对网络犯罪和信息犯罪的打击力度,对其进行严厉的惩处。
4、高度重视信息安全基础研究和人才的培养。为了在高技术环境下发展自主知识产权的信息安全产业,应大力培养信息安全专业人才,建立信息安全人才培养体系。
5、加强国际防范,创造良好的安全外部环境。由于网络与生俱有的开放性、交互性和分散性等特征,产生了许多安全问题,要保证信息安全,必须积极参与国际合作,通过吸收和转化有关信息网络安全管理的国际法律规范,防范来自世界各地的黑客入侵,加强信息网络安全。
国务院参事、国家信息化专家咨询委员会原主任曲维枝,国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁,工业和信息化部信息化推进司副司长秦海以及信息化领域多位著名专家、教授和企业界的学者出席了会议。会上,大家就国家信息化发展趋势和信息化重大进展,具有自主知识产权的最新的产品和技术,学科和专业建设以及课程建设等内容作了报告和交流。这是一次难得的政、企、学沟通交流的机会,大家高涨的热情让整个会议气氛非常热烈。
信息化发展六大趋势
秦海分析了在十二五期间国际、国内的信息化发展趋势。他指出,基于世界社会经济发展的最新动态,目前信息化主要体现在两大方面:一是整个社会的转型发展,包括信息通信技术的开发应用、网络普及、信息传播和知识扩散、人的素质等已经进入了一个自觉适应的正常化阶段;二是国际金融危机发生以后,信息技术与社会经济发展的融合程度越来越高。信息化发展趋势则具体体现在六个方面:一是信息网络基础设施不断向宽带、泛在和融合的方向演进,对产业业态、商业模式和组织形态等的影响将越发显著;二是工业化与信息化将走向深度融合;三是新一代信息技术的开发和利用将催生战略性新兴产业的崛起和发展;四是信息安全问题将日益重要;五是互联网应用日益普及仍将带来经济社会发展的巨大变化;六是诸多国家面向信息化发展提出了新的国家战略和发展规划,面向未来的战略制高点争夺将越演越烈。
我们要把握这个趋势,首先要对这种趋势有比较客观和务实的认识。其次,要有一套科学的规划,无论是一个单位还是一个群体,乃至一个国家,科学规划都是非常重要的。
两只眼睛看信息化
把握信息化发展趋势为我们的教育带来了一个良好的发展机会,将大学里的学科根据信息化的发展趋势来设置,培养出适应社会发展的新一代青年,这将对下一代人才培养和整个社会带来巨大益处。
论文摘要:随着计算机和互联网的广泛普及,层出不穷的信息安全事件也受到了大家的关注。高校计算机系大都开设了信息安全专业,而网络安全基础是该专业的一门实践性较强的重要的课程,如何设计好该门课程的实践学习是掌握网络安全方面知识的一个重要环节,建立虚拟机的实验环境、选择合适的实验工具可以帮助教师更好的完成教学、帮助学生更好地完成课程的学习。
1引言
进入21世纪,随着信息技术的逐步普及和发展,信息安全问题也日显突出。如何确保信息系统的安全已成为全社会关注的问题。国际上对于信息安全的研究起步较早,已取得了许多成果,并得以推广应用。目前国内已有一批专门从事信息安全基础研究、技术开发与技术服务工作的研究机构与高科技企业,形成了我国信息安全产业的雏形,但由于国内专门从事信息安全工作技术人才严重短缺,阻碍了我国信息安全事业的发展。在国家教育部门的宏观指导下,我国在一些高校已经设置了本科、专科信息安全专业,我国信息安全学科建设已经拉开序幕。
网络安全基础是一门具有普及性意义的实践性很强的课程,是信息安全专业中一门非常重要的课程。通过学习要求学生具有全面的信息安全专业知识,使得学生有较宽的知识面和进一步发展的基本能力;使学生具有本学科科学研究所需的基本素质,为学生今后的发展、创新打下良好的基础;使学生具有较强的应用能力,具有应用已掌握的基本知识解决实际应用问题的能力,不断增强系统的应用、开发以及不断获取新知识的能力。该门课程对实践操作要求较高,因此如何安排好实验环境、选择合适的实验工具软件对学好这门课程显得十分重要。
2实验环境的建立
通常具备条件的大学应该建立相应的信息安全专业实验室,专门用于信息安全相关课程的学习和实践,来完善和加强理论知识。而无法建立专门的网络安全实验室的学校就要利用现有的条件来完成课程实践部分内容的传授和学习。由于在课程实践过程中,会涉及大量的实验内容,这些内容大部分都是与网络攻击与防范有关,因此为避免影响实验室的正常运转,不能直接在现有的环境下进行。这就需要以现有的普通计算机实验室为基础,建立专门用于网络安全实验的环境。利用虚拟机软件建立虚拟实验环境是一种有效且实用的方法。
常用的虚拟机软件由VirualPC,Vmware等。这里主要介绍一下VMware虚拟机软件。VMwareWorkstation是VMware公司的专业虚拟机软件,可以虚拟现有任何操作系统,而且使用简单、容易上手。在现有的实验室人手一机的环境下,利用该软件组建一个小规模的双机实验环境,在课程实验的过程中,由物理机充当攻击主机或客户端,虚拟机充当被攻击主机或服务器端,这样既不会影响现有的实验室配置,又可以完成课程的实验,是一种有效的方法。
VMwareWorkstation软件的完整安装过程如下:
1.建立一个新的虚拟机,利用软件的安装向导创建一个新的虚拟机并选择在该环境下要安装的操作系统;
2.配置安装好的虚拟机:设置虚拟机磁盘容量,内存的大小,网络连接方式等;
3.配置虚拟机的网络,这部分比较重要,是整个安装过程的重点和难点。虚拟机的三种网络连接方式如下:
(1)Bridged模式(VMnet0):桥接方式,结构如图1所示。
相当于在计算机上搭建一个虚拟网桥,如果物理机上有网卡(IP地址固定),而且位于一个物理网络,可以使用该选项。虚拟机通过虚拟网卡直接和外部局域网相连,有自己的IP地址,和物理机所在的局域网处于同一个网段,在外部看来,虚拟机和物理机地位相等,物理机和虚拟机都使用本地连接。
设置方法:将虚拟机的TCP/IP属性设置为与物理机的TCP/IP属性在同一物理网段即可。
(2)NAT(VMnet8):网络地址转换方式,结构如图2所示。
虚拟机使用本地连接与物理机的VMnet8之间通信并连接到外部网络,用此方式连网的话可以不必与主机真实网卡的地址在同一个网段中。设置方法:将虚拟机的本地连接为自动获取即可。
(3)Host-Only(VMnet1):仅为主机网络,结构如图3所示。这种模式是一种封闭的方式,适合在一个独立的环境中进行各种网络实验。这种方式下Host主机的“网络连接”中出现了一个虚拟的网卡VMnet1(默认情况下)。和NAT的不同的是:此种方式下,没有地址转换服务。因此这种情况下,虚拟机只能访问到主机,不想和外部网络连接,只与物理机之间搭建一个虚拟专有网络,则使用该项。
设置方法:将虚拟机的IP地址设置为与物理机VMnet1的IP地址为同一网段即可。
在实际教学的过程中,根据课程内容的不同可以灵活的选择虚拟机的网络连接方式来完成实验。
3实验工具的选择
在课程的教学过程中要培养学生学习信息安全方面的基本理论和基本知识,要使学生既有扎实的理论基础,又有较强的应用能力,因此要选择合适的教学内容和实验工具。在教学内容中以网络安全的基础知识为主。课程主要的学习内容包括:网络安全的基本框架;网络安全体系结构;密码技术;计算机扫描技术;网络攻击技术;入侵检测技术;计算机病毒及反病毒技术;防火墙技术;WWW安全;E-mail安全等知识。实验工具也是学习课程的一个重要辅助手段,可以帮助学生迅速有效的掌握所学的理论知识。根据课程的实际内容选择相应的实验工具,这里根据网络安全基础课程的内容分成几个部分分别介绍一下在学习实验过程中用到的实验工具。
(1)网络安全基本框架和体系结构部分实验以网络命令和数据包捕获为主。网络命令主要是让学生熟悉一些网络测试基本命令的使用。数据包捕获部分使用工具软件Sniffer让学生了解网络体系结构中网络层与传输层中信息的传输情况。Sniffer是利用计算机的网络接口截获数据报文的一种工具。使用该工具把网络中传输流动的数据报抓下来,然后查看并分析其中的内容,得到有用的信息。
(2)密码技术中除学习基本的密码算法之外,实验工具可以选择PGP软件。PGP加密软件是美国NetworkAssociateInc.出产的免费软件,可用它对文件、邮件进行加密,该软件采用的是由对称加密算法(IDEA)、非对称加密算法(RSA)、单向散列算法(MD5)以及随机数产生器(从用户击键频率产生伪随机数序列的种子)组成的混合加密算法,可以帮助学生加深对密码理论知识的学习和掌握。
(3)计算机扫描技术则通过一些常用的端口扫描工具的使用来让学生了解如何通过端口扫描来收集目标主机的信息、漏洞。工具软件可以选择SuperScan、X-Scan之类的扫描软件。
(4)网络攻击技术部分介绍一些常见的网络攻击与防御方法。如木马攻击与防御选择不同类型的比较常见的木马工具如冰河、广外男生、灰鸽子等来进行攻击和防御,让学生通过实验了解木马程序如何对目标进行攻击以及如何清除木马的方法;DDOS攻击则通过SYN-FLOOD、UPD-FLOOD等工具了解拒绝服务攻击的过程和预防。
(5)入侵检测技术则通过使用SessionWall工具了解入侵检测的基本过程和原理。SessionWall是ComputerAssociates公司的入侵检测产品。可以自动识别网络使用模式,特殊网络应用,并能够识别各种基于网络的入侵、攻击和滥用活动,可以对网络安全事件进行监听、对事件进行侦测、提前预警、在侦测出不正常的网络行为时,可自动发出处理动作、记录统计报告等。
(6)计算机病毒及反病毒技术则选择最新的病毒或由学生根据实际体会来对病毒的危害、处理方式进行学习。并选择瑞星杀毒软件来学习防病毒软件的安装和使用。
(7)防火墙技术由于实验环境的限制选择个人版防火墙如天网防火墙或瑞星防火墙来完成实验,通过实验要求学生掌握防火墙的基本设置。
(8)WWW的安全则主要以Win2000系统的Web服务为例来学习Web服务器和浏览器的安全配置以及如何启动SSL通道获取数字证书来保证站点安全的整个设置过程。
(9)E-Mail安全部分主要通过对OutlookExpress客户端编辑软件的设置来对保证邮件的安全。OutlookExpress是微软公司的一个基于Internet标准的电子邮件和新闻阅读程序。它的邮件接收规则定义、邮件加密和签名等机制可以可以帮助用户发送和接收安全的电子邮件。通过该工具帮助学生学习关于电子邮件安全方面的知识,拒绝垃圾邮件和恶意邮件。
4结束语
信息安全是国家信息化健康发展的基础,是国家安全的重要组成部分。国家对信息安全人才的要求也是极其迫切的,这就要求高校能够更好的培养信息安全方面的应用型人才,培养能利用所学知识解决具体问题的人才。网络安全基础课程是信息安全专业的一门基础课程,如何更好的完成网络安全基础课程的教学,让学生尽可能的将所学知识有效的结合到实际应用中,根据所学知识解决具体的安全问题,是该门课程要解决的主要问题。本文从教学实践出发,讨论了信息安全基础课程的教学过程中实验环境的建立、实验内容和实验工具的选择。对如何更好的完成网络安全基础课程的教学进行了探讨。
参考文献:
[1]彭爱华.实战多操作系统与虚拟机[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[论文摘要]随着Internet的不断发展,伴随而来的网络信息安全问题越来越引人关注。计算机信息一旦遭受破坏,将给单位造成严重的损失。就网络信息安全问题,对可能产生的安全因素进行剖析,并采取一定的措施。
一、信息安全的概念
目前,我国《计算机信息安全保护条例》的权威定义是:通过计算机技术和网络技术手段,使计算机系统的硬件、软件、数据库等受到保护,最大可能不因偶然的或恶意的因素而遭破坏、更改或泄密,系统能够正常运行,使用户获得对信息使用的安全感。信息安全的目的是保护信息处理系统中存储、处理的信息的安全,其基本属性有:完整性、可用性、保密性、可控性、可靠性。
二、计算机网络系统安全因素剖析
(一)来自计算机网络的病毒攻击
目前,计算机病毒的制造者大多利用Internet网络进行传播,所以广大用户很大可能要遭到病毒的攻击。病毒可能会感染大量的机器系统,也可能会大量占用网络带宽,阻塞正常流量,如:发送垃圾邮件的病毒,从而影响计算机网络的正常运行。
(二)软件本身的漏洞问题
任何软件都有漏洞,这是客观事实。就是美国微软公司,全球的软件霸主,也不例外。但是这些漏洞恰恰是非法用户窃取用户信息和破坏信息的主要途径。针对固有的安全漏洞进行攻击,主要有:①协议漏洞。利用POP3等协议的漏洞发动,获得系统管理员的特权;②缓冲区溢出。攻击者利用该漏洞发送超长的指令,超出缓冲区能处理的限度,造成系统运行的不稳定,使用户不能正常工作;③口令攻击。黑客通过破译,获得合法的口令,而入侵到系统中 。还有IP地址轰击等方法,不一一举例。
(三)来自竞争对手的破坏
俗话说:同行是冤家。有的企业利用不正当手段,对同行进行破坏。攻击对方的网站或篡改对方的信息,或在其他网站上散布谣言,破坏竞争对手的良好形象。有的轰击对方的IP地址,使对方的网站不能正常工作。
(四)用户使用不慎产生的后果
计算机管理人员平时工作马虎,不细心,没有形成规范的操作,也没有制定相应的规章制度。很多管理人员安全意识不强,将自己的生日或工号作为系统口令,或将单位的账号随意转借他人使用,从而造成信息的丢失或篡改。
三、网络信息安全的应对措施
(一)加强入网的访问控制
入网访问控制是网络的第一道关口,主要通过验证用户账号、口令等来控制用户的非法访问。对用户账号、口令应作严格的规定,如:口令和账号要尽可能地长,数字和字母混合,避免用生日、工号等常见的东西作口令,尽量复杂化,而且要定期更新,以防他人窃取。目前安全性较高的是USBKEY认证方法,这种方法采用软硬件相结合,很好地解决了安全性与易用性之间的矛盾。USBKEY是一种USB接口的硬件设备,用户的密钥或数字证书无需存于内存,也无需通过网络传播。因此,大大增强了用户使用信息的安全性。
(二)加强病毒防范
为了能有效地预防病毒并清除病毒,必须建立起有效的病毒防范体系,这包括漏洞检测、病毒预防、病毒查杀、病毒隔离等措施,要建立病毒预警机制,以提高对病毒的反应速度,并有效加强对病毒的处理能力。主要从以下四个方面来阐述:
1.漏洞检测。主要是采用专业工具对系统进行漏洞检测,及时安装补丁程序,杜绝病毒发作的条件。
2.病毒预防。要从制度上堵塞漏洞,建立一套行之有效的制度;不要随意使用外来光盘、移动硬盘、U盘等存储设备。
3.病毒查杀。主要是对病毒实时检测,清除已知的病毒。要对病毒库及时更新,保证病毒库是最新的。这样,才可能查杀最新的病毒。
4.病毒隔离。主要是对不能杀掉的病毒进行隔离,以防病毒再次传播。
(三)进行数据加密传输
为防止信息泄漏,被竞争对手利用,可对传输数据进行加密,并以密文的形式传输。即使在传输过程中被截获,截获者没有相应的解密规则,也无法破译,从而保证信息传输中的安全性。比如:微软公司的Windows XP就有这样的数据加密功能。
(四)采用防火墙技术
应用过滤防火墙技术能实现对数据包的包头进行检查,根据其IP源地址和目标地址做出放行或丢弃决定,但对其携带的内容不作检查;应用防火墙技术能对数据包所携带的内容进行检查,但对数据包头无法检查。因此,综合采用包过滤防火墙技术和防火墙技术,既能实现对数据包头的检查,又能实现对其携带内容的检查。
(五)应建立严格的数据备份制度
一要重视数据备份的重要性,认为它很有意义,是一个必要的防范措施;二要严格执行数据备份制度。要定期或不定期备份,对重要数据要有多个备份。因为杀毒软件不是万能的,以防万一,很有必要建立数据备份制度。
(六)加强安全管理
安全管理对于计算机系统的安全以及可靠运行具有十分重要的作用。就目前而言,应做到以下几点:
1.树立守法观念,加强法制教育。有关计算机和网络的一些法律知识,要了解并熟悉,如:《中国信息系统安全保护条例》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》等条例,培养良好的法律意识。
2.制定并严格执行各项安全管理规章制度。包括出入机房制度、机房卫生管理制度、在岗人员责任制、机房维护制度、应急预案等。
3.建立检查机制。定期或不定期地对计算机系统进行安全例行检查,要有记录,看落实情况,以免流于形式。
(七)培养用户的信息安全意识
关键词:计算机网络安全;教学手段;交互式教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0200-02
随着国际一体化的快速推进,信息技术在社会和经济发展中的地位越来越重要,信息安全成为关系到信息技术能否成功得到应用的一个关键因素。培养掌握高级信息安全高级人才已成为我国信息化建设的关键。
一、国内外现状
关于信息安全的教材,国内外有很多,比如由机械工业出版社出版的《网络与信息安全教程》,清华大学出版社出版的《信息系统的安全与保密》及William Stallings著的由电子工业出版社出版的《密码学与网络安全》。这些教材一般都是基于密码学基础,介绍基础的相关网络安全知识和基本原理,比如计算机网络安全的基本概念和技术、数据加密和认证原理技术、入侵与病毒、防火墙原理和技术等内容,比较适合本科生使用。但是随着信息技术及网络技术的快速发展,网络安全涉及的内容也越来越多,技术难度也越来越大,比如可信计算、无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术及组播安全等理论和模型,而目前国内外还没有合适的教材涉及以上内容,适合研究生层次的教学。以上这些理论和技术目前只能在相关科研论文或其他文献中查到,这对我校计算机学院所开设的研究生学位课《高级计算机网络安全》的教学极不方便,也影响了同学们的学习。
二、课程内容的探索
本文作者从2006年开始,已经连续8年承担计算机学院《高级计算机网络安全》课程的教学,具有丰富的教课经验,并已积累了大量的教学素材。很多专家和学者也对信息安全和研究生教学进行了探讨和思考。考虑到当前信息安全的多个热点领域和发展方向,该课程内容从可信计算TCG和可信网络TNG开始,深入分析当前信息安全领域的现状和存在的问题,引出现代信息技术所涉及的信息安全的各种理论和相关技术,包括无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术、网络流量分析、盲签名/群签名、病毒传播模型及云计算安全等。同时,为了加强学生的理论理解,在课程教学中融合一定的实例和案例分析,力求做到理论和实际相结合,提高学生的动手能力;同时对涉及领域的研究动向进行全面的综述,培养学生的研究能力和创新能力。
三、教学手段的探索
本课程教学最初几年,主要采用教师课堂讲授的方式。但由于课程涉及内容广,难度大,大部分学生有畏难情绪,教学效果并不好。通过和研究生多次交流,并不断总结经验,作者认识到:为了激发学生的学习兴趣、提高学生的学习热情,调动学生的积极性、增强学生的参与度是该课程教学效果的重要手段。近五年来,通过对该课程教学手段的不断改进和完善,慢慢总结出以下有效的教学手段,这些教学手段取得了非常好的教学效果,也得到了学生的好评。
1.基础知识介绍。我校计算机学院本科阶段,开设了《信息安全数学基础》、《密码学与安全协议》、《网络攻防》等课程,为我校毕业的研究生了解、掌握信息安全的基础知识。但我校其他研究生来自全国各高校,有的同学没有修读信息安全相关课程。为了使同学对信息安全基础知识有一个基本了解,在课程开始会利用4个课时对信息安全基础理论和技术做介绍,为后面的专题打好基础。
2.专题介绍及小组选题。信息安全技术发展日新月异,课程教师会总结当前计算机网络安全前沿较新的、较系统的、具有代表性的十多个研究方向和研究进展,并做简单介绍。教师会根据每个学生的研究方向及兴趣爱好将同学分为十多个小组,每个小组4~8名学生,包括一名组长。每个小组选取一个专题。
3.小组学习和讨论。在一定时间内,由组长负责组织小组成员对所选专题进行调研、学习和讨论,要求每个成员了解掌握专题主要内容,包括涉及的关键问题、模型、算法及系统实现等四个主要方面。对调研、学习过程中遇到的难题,如经过小组讨论还无法理解,可和教师沟通,得到教师的指导。最后,小组要按规范制作PPT,并发给教师审核。教师给出修改意见,小组再完善修改,直至定稿。这个过程锻炼了研究生的调研、学习和合作沟通能力。通过这个阶段,小组成员对所负责专题有了较深刻的理解,并对小组成员进入导师实验室,对他们开展进一步研究大有裨益。
4.课堂报告。每个小组将根据教师安排,在课堂汇报所负责专题的内容。为了保证每个小组成员积极参与小组学习和讨论,教师在上课时临时指定上台报告的学生,报告学生表现会作为其个人及其小组成员平时成绩的重要依据。在报告过程中,教师和其他小组同学可以随时就相关问题提问,有时对某一个复杂问题进行深入探讨。因为是学生上台报告,并且同学们可以随时参与讨论,课堂气氛非常活跃,大大增强了该课程的教学效果。
5.课程考核。虽然每个小组在他们负责的专题上投入了很多时间和精力,但该课程的主要目标是每个学生需要了解各个小组报告的专题内容。课程讲解、讨论结束后,所有同学还要参加最后的闭卷考试,考试内容来源于每个小组报告的内容。这样,在每个小组课题报告时,其他小组成员还要认真听讲并积极参与讨论。每个同学在课题上的表现和积极性也将作为该学生平时成绩的一部分。
四、小结
本论文讨论的《高级计算机网络安全》的教学模式和教学方法具有一定新意,主要体现在以下几方面。
1.国内外关于高级计算机网络安全专题的教材还没有,本课程对当前计算机网络安全前沿研究方向进行系统化总结。本课程主要内容既可作为研究生学习当前计算机网络安全领域较新和较成熟的科研成果,也可作为课题研究的参考。
2.本课程涉及的内容较全面,包括可信计算TCG和可信网络TNG、无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术、网络流量分析、盲签名/群签名、病毒传播模型以及云计算安全等理论和模型。
3.为了加强学生对相关理论的理解,本课程包含一定的实例和案例分析,力求做到理论和实际相结合,提高学生的动手能力。
4.教学相长,通过小组合作和课堂讨论,引导学生深入研究某一专题,培养学生的团队合作能力和研究能力,增强同学学习的主动性和积极性。此外,还通过网上交流及讲座论坛等形式开展交互式教学。
参考文献:
[1]马建峰,李风华.信息安全学科建设与人才培养现状、问题与对策[J].计算机教育,2005,(1).
[2]王海晖,谭云松,伍庆华,黄文芝.高等院校信息安全专业人才培养模式的研究[J].现代教育科学:高教研究,2006,(5).
[3]景静姝,王玉琨,刘鉴汶.高等院校研究生课程教学改革问题探讨[J].理论导刊,2007,(5):97-99.
关键词:多属性群决策;熵权法;TOPSIS;信息安全;风险评估
一、 引言
从20世纪90年代后期起,我国信息化建设得到飞速发展,金融、电力、能源、交通等各种网络及信息系统成为了国家非常重要的基础设施。随着信息化应用的逐渐深入,越来越多领域的业务实施依赖于网络及相应信息系统的稳定而可靠的运行,因此,有效保障国家重要信息系统的安全,加强信息安全风险管理成为国家政治稳定、社会安定、经济有序运行的全局性问题。
信息安全风险评估方法主要分为定性评估方法、定量评估方法和定性与定量相结合的评估方法三大类。定性评估方法的优点是使评估的结论更全面、深刻;缺点是主观性很强,对评估者本身的要求高。典型的定性评估方法有:因素分析法、逻辑分析法、历史比较法、德尔斐法等。定量的评估方法是运用相应的数量指标来对风险进行评估。其优点是用直观数据来表述评估结果,非常清晰,缺点是量化过程中容易将本来复杂的事物简单化。典型的定量分析方法有:聚类分析法、时序模型、回归模型等。定性与定量相结合的评估方法就是将定性分析方法和定量分析方法这两种方法有机结合起来,做到彼此之间扬长避短,使评估结果更加客观、公正。
本文针对风险评估主观性强,要素众多,各因素较难量化等特殊性,将多属性群决策方法引入到风险评估当中。多属性决策方法能够较有效解决多属性问题中权重未知的难题,而群决策方法能较好地综合专家、评估方、被评估方以及其他相关人员的评估意见。该方法可解决风险评估中评估要素属性的权重赋值问题,同时群决策理论的引入可提高风险评估的准确性和客观性。本文用熵权法来确定属性权重,用TOPSIS作为评价模型,对风险集进行排序选择,并运用实例来进行验证分析。
二、 相关理论研究
1. 信息安全风险分析原理。信息安全风险评估是指依据信息安全相关的技术和管理标准,对信息系统及由其处理、传输和存储的信息的保密性、完整性和可用性进行评价的过程。它要对组织资产面临的威胁进行评估以及确定威胁利用脆弱性导致安全事件的可能性,并结合相应安全事件所涉及的资产价值来判定当安全事件发生时对组织会造成的影响。文献中提出了一种改进的风险分析流程及原理,该模型对风险分析基本流程的属性进行了细分,如图1所示。
根据上述原理,总结出信息安全风险评估的基本步骤,可以描述如下: (1)首先调查组织的相关业务,分析识别出组织需要保护的重要资产,以及资产本身存在的脆弱性、面临的威胁,形成风险集。(2)组织各领域专家对风险集中各属性进行评估并赋权值,得到每个风险的属性值。(3)通过一定的算法对所有属性进行综合分析,得到最后的结果,进一步推算出组织面临的风险值。
2. 多属性群决策理论。多属性群决策,是指决策主体是群体的多属性决策。多属性决策是利用已有的决策信息,通过一定的方式对一组(这一组是有限个)备择方案进行排序并选择,群决策是多个决策者根据自己的专业水平、知识面、经验和综合能力等对方案的重要性程度进行评价。在多属性群决策过程中,需要事先确定各专家权重和属性权重,再通过不同集结算法计算各方案的综合属性值,从而对方案进行评价或择优。
3. 熵权法原理。香农在1948年将熵的概念应用到信息领域用来表示信源的不确定性,根据熵的思想,人们在决策中获取信息的数量和质量是提高决策精度和可靠性的重要因素。而熵在应用于不同决策过程的评价时是一个很理想的方法。熵权法是确定多属性决策问题中各属性权系数的一种有效方法。它是利用决策矩阵和各指标的输出熵来确定各指标的权系数。
试考虑一个评估问题,它有m个待评估方案,n个评估属性,(简称m,n评估问题)。先将评估对象的实际状况可以得到初始的决策矩阵R′=(′ij)m×n,′ij为第i个对象在第j个指标上的状态,对R′进行标准化处理,得到标准状态矩阵:R=(ij)m×n,用M={1,2,…,m}表示方案的下标集,用 N={1,2,…,n}表示属性的下标集,以下同。其中,当评估属性取值越大越好,即为效益型数据时:
ij=(1)
当评估属性取值越小越好,即为成本型数据时:
ij=(2)
(1)评估属性的熵:
Hj=-kij×lnij j∈N(3)
其中ij=ij/ij k=1/lnm,并假定,当ij=0时,ijlnij=0,Hj越大,事件的不确定性越大,Hj越小,事件的不确定性越小。
(2)评估属性的熵权:在(m,n)评估问题中,第j个评估属性的熵权j定义为:
j=(1-Hj)/(n-Hj),j∈N,显然0j1且j=1
3. TOPSIS方法。TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)法是一种逼近理想解的排序方法,适用于多属性决策中方案的排序和优选问题,它的基本原理描述如下:(1)界定理想解和负理想解,(2)以各方案与“理想解”和“负理想解”的欧氏距离作为排序标准,寻找距“理想解”的欧氏距离最小,(3)距“负理想解”的欧氏距离最大的方案作为最优方案。理想解是一个方案集中虚拟的最佳方案,它的每个属性值都是决策矩阵中该属性的最好的值;而负理想解则是虚拟的最差方案,它的每个属性值都是决策矩阵中该属性的最差的值。最优方案是通过需要评估的方案与理想解和负理想解之间的欧氏距离构造的接近度指标来进行判断的。假设决策矩阵R=(ij)m×n已进行过标准化处理。具体步骤如下:
(1)构造加权标准状态矩阵X=(xij),其中:xij=j×ij,i∈M;j∈N,j为第j个属性的权重;xij为标准状态矩阵的元素。
(2)确定理想解x+和负理想解x-。设理想解x+的第j个属性值为x+j,负理想解x-的第j个属性值位x-j,则
x+j={xij|j∈J1)),xij|j∈J2)}
x-j={xij|j∈J1)),xij|j∈J2)}
J1为效益型指标,J2为成本型指标。
(3)计算各方案到理想解的Euclid距离di+与负理想解的距离di-
di+=;di-=;i∈M
(4)计算各方案的接近度C+i,并按照其大小排列方案的优劣次序。其中
C+i=,i∈M
三、 基于TOPSIS的多属性群决策信息安全风险评估模型
1. 方法的采用。本文将基于TOPSIS的多属性群决策方法应用于信息安全风险评估中,有以下几点考虑:
(1)组织成本问题。组织需要对分析出来的风险严重程度进行排序比较,从而利用有限的成本将风险控制到适当范围内。因此,组织可以将被评估方所面临的风险集,看作是决策问题中的方案集,决策目的就是要衡量各风险值的大小及其排序,从中找出最需要控制的风险。
(2)风险评估中的复杂性问题。风险评估的复杂性,适合用多属性群决策方法来解决。如图1所示,信息安全风险评估中涉及多个评估指标,通过评估指标u1,u2,…,u7的取值来计算风险值z。风险值z的计算适用于多属性决策的方法。而由于风险评估的复杂性和主观依赖性决定了风险评估需要综合多人的智慧,因此风险评估的决策者在各方面优势互补,实现群决策的优势。
2. 评估过程。
(1)构造决策矩阵,并将决策矩阵标准化为R=(ij)m×n,由于风险评估属性都是成本型属性,所以用公式(2)标准化。
(2)专家dk权重的确定。为确定专家权重,由风险评估负责人构造专家判断矩阵,假设共有r个专家,Eij表示第i位专家对第j专家的相对重要性,利用Saaty(1980)给出了属性间相对重要性等级表,计算判断矩阵的特征向量,即可得到专家的主观权重:=(1,2,3,…,r)。
(3)指标权重的确定。指标权重由熵权法确定,得到专家dk各指标权重(k)=(1(k),2(k),3(k),…,n(k))。
(4)利用属性权重对决策矩阵R(k)进行加权,得到属性加权规范化决策矩阵X(k)=(xij(k))m×n,其中,xij(k)=ij(k)·j(k),i∈M;j∈N。
(5)利用加权算术平均(WAA)算子将不同决策者的加权规范矩阵X(k)集结合成,得到综合加权规范化矩阵X=(xij)m×n,其中xij=xij(k)k。
(6)在综合加权规范化矩阵X=(xij)m×n中寻找理想解x+=(x1+,x2+,…,xn+) 和负理想解x-=(x1-,x2-,…,xn-), 因为风险评估属性类型为成本型,故x+j=xij,x-j=xij,j∈N。
(7)计算各风险集分别与正理想解的Euclid距离di+和di-。
(8)计算各风险集的接近度C+i,按照C+i的降序排列风险集的大小顺序。
四、 实例分析
1. 假设条件。为了计算上的方便,本文作以下假设:
(1)假设共有两个资产,资产A1,A2。
(2)资产A1面临2个主要威胁T1和T2,资产A2面临1个主要威胁T3。
(3)威胁T1可以利用资产A1存在的1个脆弱性V1,分别形成风险X1(A1,V1,T1);威胁T2可以利用资产A1存在的1个脆弱性V2,形成风险X2(A1,V2,T2);威胁T3可以利用资产A2存在的1个脆弱性V3,形成风险X3(A2,V3,T3)。以上假设条件参照文献“7”。
(4)参与风险评估的人员来自不同领域的专家3名,分别是行业专家d1,评估人员d2和组织管理者d3,系统所面临的风险已知,分别是X1,X2,X3。
2. 信息安全风险评估。
(1)构造决策矩阵。如表1,决策属性为u1,u2,…,u7,决策者d1,d2,d3依据这些指标对三个风险X1,X2,X3进行评估给出的风险值(范围从1~5)。
(2)决策矩阵规范化,由于上述数值属成本型,用公式(2)进行标准化。
(3)专家权重的确定,评估负责人给出3个专家的判断矩阵。
计算出各专家权重=(0.717,0.201,0.082),最大特征值为3.054 2,C.I=0.027,R.I=0.58,C.R=0.0470.1,判断矩阵满足一致性检验。
(3)指标权重的确定
w1=(0.193,0.090,0.152,0.028,0.255,0.090,0.193)
w2=(0.024,0.312,0.024,0.223,0.024,0.168,0.223)
w3=(0.024,0.024,0.312,0.168,0.168,0.223,0.079)
(4)得到综合加权规范矩阵X
X=0.072 0.017 0.084 0.023 0.146 0.101 0.1070.072 0.017 0.084 0.039 0.006 0.045 0.0710.072 0.080 0.063 0.013 0.047 0.047 0.026
(5)求出理想解x+=(0.002,0.017,0.063,0.013,0.006,0.045,0.026) 负理想解x-=(0.072,0.080,0.084,0.039,0.146,0.101,0.107)。
(6)计算d+i、d-i和C+i及对结果排序,见表5。
从排序结果可以看出,风险大小依次为X3X2X1,因此,组织要按此顺序根据企业的经济实力加强风险控制。与参考文献“8”中的风险计算方法比较,提高了风险计算的准确性。
五、 结论
通过对信息安全风险评估特点分析,将多属性群决策用于信息安全风险评估当中,多属性群决策中最重要的就是权重的确定,本文对专家权重采用两两成对比较矩阵来获得,对属性权重采用熵权法来确定,最后采用TOPSIS方法进行结果的排序和选择。这种方法可以从一定程度上消除专家主观因素的影响,提高信息安全风险评估的准确性,为信息系统安全风险评估提供一种研究新思路。
参考文献:
1.赵亮.信息系统安全评估理论及其群决策方法研究.上海交通大学博士论文,2011.
2.中国国家标准化管理委员会.GB/T20984-2007信息安全技术信息安全风险评估规范,2007.
3.陈晓军.多属性决策方法及其在供应商选择上的应用研究.合肥工业大学硕士论文,2008.
4.周辉仁,郑丕谔,秦万峰等.基于熵权与离差最大化的多属性群决策方法.软科学,2008,22(3).
5.管述学,庄宇.熵权TOPSIS模型在商业银行信用风险评估中的应用.情报杂志,2008,(12).
6.郭凯红,李文立.权重信息未知情况下的多属性群决策方法及其拓展.中国管理科学,2011,19(5).
7.唐作其,陈选文等.多属性群决策理论信息安全风险评估方法研究.计算机工程与应用,2011,47(15).
8. 中国国家标准化管理委员会.GB/T20984-2007信息安全技术信息安全风险评估规范.北京:中国标准出版社,2007.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(项目号:60970143,70872120);教育部科学技术研究基金资助重点项目(项目号:109016)。