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1、信息安全实验室解决方案方案背景二十年来，信息领域中多媒体与 Internet 两大技术蓬勃发展，形成了集通信、计算机和信息处理于一体的庞大巨系统，成为现代社会运转不可缺少的基础。这是信息时代的主要标志，同时也深刻反映了当今社会对信息系统的巨大依赖性。信息系统安全无误的运转变得空前重要，并引起了各国政府和经济界人士的高度重视。信息系统的安全一旦受到破坏，不仅会导致社会的混乱，也会带来巨大经济损失。世界主要发达国家每年因计算机犯罪所蒙受的经济损失令人吃惊，远远超过普通经济犯罪的经济损失。因此确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题，信息安全自然也成为目前研究的热点。传统上，人们认为信息安全就是
2、保障信息的机密性。随着信息技术的发展与应用，信息安全的内涵在不断延伸，从最初的信息保密发展到信息的机密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性。对信息系统提出了“保护、检测、反应、恢复”的保障安全的策略，即所谓的 PDRR 原则。信息安全技术涉及物理安全、网络安全、数据安全、信息基础设施安全、管理安全等等，是保障国家信息安全的基础。有关数据表明，中国目前共有 50 多万家大中型企、事业单位 3500 万台计算机联入网络，按照每家单位需要 1-2 名信息安全管理人员计算，中国目前需要的信息安全专业人才至少是 80 万，随着电子政务的推行和信息化建设的不断深入，信息安全专业人才的需求将逐年增加。但是
3、，目前信息安全方面的人才还很稀少，并且大多分布在高校和研究院所，按照目前信息化发展的状况，社会对信息安全专业的人才需求量还会迅速扩增。我国的信息安全教育才刚刚兴起，本科专业设置始于 2001 年，截止 2005 年底教育部共批准了 50 余所高校开设信息安全本科专业。基于信息安全知识的综合性、应用性和工程性，从丰富信息安全类课程的教学手段及人才培养的角度出发，建设信息安全实验室是非常有必要的。一方面，能为日常信息安全教学工作提供很好的实验、演示环境，另一方面能提供师生一个安全攻防的实践环境，还能让学生实际了解到业内主流安全设备的应用和了解。从而丰富并提高学校原有网络工程类人才的培养层次，同时，
4、扩展进行信息安全类人才的建设中，为社会提供更广泛的职业技术人才。方案内容实验室总体设计信息安全实验室作为学校在信息安全领域方向的一个综合实验平台，需要从实验环境、支撑的教学内容、可能的扩展服务以及实验室自身的管理等多方面来进行建设，以实现实验室的高效运转。因此，我们从上图总体上对实验室进行了中长期的建设规划，根据学校实验室建设的各期经费预算，不断完善，从而实现实验室的可持续性发展。实验环境平台实验环境平台作为实验室的硬件基础，构建了实验教学所需要的各种网络环境，通过西普科技的信息安全实验教学系统 SimpleISES 构建本实验室的实验软硬件环境，完成对密码学、信息隐藏、网络攻防、防火墙等各种
5、专项实验环境的搭建。根据实验环境操作主角的不同，包含教学演示环境和学生实验环境。其中，教学演示环境为教师进行各种实验室的演示场所，利用投影仪等设备对各个实验及相关知识的讲解；学生实验环境则为学生进行安全实验的场所，进行独立与分组相结合的实验操作。教学支撑平台对于实验教学而言，利用各种软硬件设备搭建实验环境平台仅仅是基础，在此基础上，为支持学校利用实验平台开设相关的实验课程，西普科技提供相关的实验指导书，并对实验平台进行操作培训，为学校尽快利用实验设备提供师资培训。同时，利用本实验室的管理平台还可建立一个信息安全实验教学资源中心，对学校在信息安全学科的教学进行统一的管理，实现资源共享。扩展服务平
6、台实验室作为学校一个公共实验场所，如何最大化地利用实验室内的各种资源，为学生、教师甚至社会提供服务是实验室建设中必须考虑的一个问题。在本实验室中，针对信息安全专业人才的培养及科研项目开发需求，我们提供针对学生及社会人员的知名安全企业及国家权威机构培训认证服务，以此满足学生在课程实践教学后的“培训-取证- 就业” 的需求，提高其就业竞争力。此外，利用实验室的实验环境，可承接相关的科研项目或企业横向课题，教师可带领学生组建研发团队，进一步带动信息安全专业人才培养及团队建设。实验管理平台科学化的管理将有效提高实验室的运作效率，从而发挥实验室各种实验资源的最大价值，为此，在实验室建设过程中，可配置相应
7、的实验资源管理系统、实验教学信息管理系统等管理平台，实现实验室的规范化、流程化管理。实验室逻辑结构 实验室网络结构分服务区、教学演示区和学生实验区，根据实际建设资金预算情况，还可增加相关的网络及安全设备，提高网络结构的复杂度，从而开设更多的信息安全实验，并可相应地增加学生实验终端数。实验网络拓扑结构学生实验区在学生实验区部署 40 台学生实验用机，其中分为 8 个学生小组，每组 5 人。对于学生实验 PC 机，安装支持信息安全实验教学系统客户端，实现实验的统一访问和管理。同时，基于不同操作系统实验的需求，客户端内集成实现了 Windows 2003 Server 和 Linux 两个虚拟操作系
8、统，每个学生可以模拟出不同平台，可作为攻击发起方及被攻击方，通常是发起网络攻击的主体，也是作为学生的实验用机，从而允许学生实验各种单机、网络攻防技术。 服务区服务区 利用机柜统一部署实验室的各种硬件设备，包含管理控制设备、数据服务设备、安全实验设备、交换设备和显示控制设备等。其中，安全实验设备通过设备固有的虚拟防火墙技术，每台设备可支持 20 个学生进行独立的规则配置等实验。教学演示区为了在实验中更好地对学生实验进行教学辅导及培训，教学演示区部署一台教师机，用来安装实验系统的控制台，实现对各种实验设备的管理。该区主要用于教师对已经完全研究透彻的信息安全技术、工具进行再现演示，并且通过大屏幕、投影仪来进行现场教学。方案目标及意义当前的社会需要高素质的毕业生，尤其需要具有实际动手能力和解决问题能力的应用型人才。信息安全作为目前最为热门的网络技术，如何将这些抽象的网络技术，采用实物化的网络实
