何風(fēng)華

（南昌陸軍學(xué)院科文教研室 江西南昌 330103）

信息安全技術(shù)實驗設(shè)置的實踐與思考

何風(fēng)華

（南昌陸軍學(xué)院科文教研室 江西南昌 330103）

隨著“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”逐步替代“計算機文化基礎(chǔ)”課程，信息安全技術(shù)成為了課程的重要內(nèi)容，建立和完善在校大學(xué)生的“信息安全防范意識”已形成廣泛的共識。本文分析了信息安全技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀和特點，指出了開設(shè)信息安全技術(shù)實驗的必要性，根據(jù)近幾年的教學(xué)實踐，針對信息安全技術(shù)實驗提出了具體的設(shè)置方案和建議。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)；信息安全技術(shù)；實驗；信息安全防范意識

根據(jù)教育部高等院校大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會的要求，全國各院校非計算機專業(yè)課程“計算機文化基礎(chǔ)”已逐步過渡到“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”?！按髮W(xué)計算機基礎(chǔ)”是高校各類非計算機專業(yè)學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課，是大學(xué)生開設(shè)的第一門計算機課程，其教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生計算機操作技能，建立和完善在校大學(xué)生的信息素養(yǎng)。信息安全技術(shù)作為課程內(nèi)容的重要組成部分，屬于教學(xué)重點和難點，其教學(xué)質(zhì)量和效果直接影響到在校學(xué)生的信息素養(yǎng)的建立和“信息安全防范意識”的培養(yǎng)。

1 信息安全技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

信息安全技術(shù)作為“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的重要內(nèi)容，大致包括信息安全問題概述、信息安全技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)道德及信息安全法規(guī)三個模塊，約11個知識點，規(guī)定課堂講授為6個學(xué)時。通過調(diào)查，大部分院?！按髮W(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在重計算機基礎(chǔ)理論和辦公軟件（如Office 2003）操作，輕計算機網(wǎng)絡(luò)、信息安全技術(shù)和程序設(shè)計內(nèi)容實踐的現(xiàn)象。同時，在實際的教學(xué)過程中，信息安全技術(shù)規(guī)定的6個學(xué)時有時也難于得到實施，通常被任課老師用于講解課程其他的教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致該部分內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果不明顯，加之大部分老師的教學(xué)方法和教學(xué)手段單一，基本以理論講解為主，缺乏有針對性的實驗操作和演示。

2 信息安全技術(shù)實驗設(shè)置的必要性

信息安全是一門新興的學(xué)科，涉及眾多學(xué)科和領(lǐng)域，屬國家重點建設(shè)學(xué)科。面向高校非計算機專業(yè)的信息安全技術(shù)涉及面廣，教學(xué)時間短，因此教學(xué)重難點上不能像信息安全專業(yè)的學(xué)生一樣深入、全面，否則在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)，難于達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。實驗設(shè)置主要基于：（1）提高教學(xué)質(zhì)量和效果。信息安全技術(shù)點多面廣，且大部分內(nèi)容對非信息安全專業(yè)的學(xué)生而言理解困難，采取有針對性地開設(shè)信息安全技術(shù)實驗，可以幫助學(xué)生加深對知識點的理解和掌握，同時也可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）更好地建立和完善學(xué)生的“信息安全防范意識”。通過老師的實驗演示和學(xué)生的上機實驗操作，讓學(xué)生切身感受到網(wǎng)絡(luò)攻擊等信息安全隱患就在身邊，使學(xué)生更好地建立和完善“信息安全防范意識”，主動地提高自身的信息素養(yǎng)。

3 信息安全技術(shù)實驗內(nèi)容設(shè)置

基于強化學(xué)生“信息安全防范意識”，提高實際應(yīng)用信息安全技術(shù)能力的考慮，結(jié)合學(xué)生自身專業(yè)類型和特點，“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”信息安全技術(shù)實驗區(qū)別于信息安全專業(yè)所設(shè)置的實驗，實驗內(nèi)容安排上著重強調(diào)實驗的寬度和廣度，實驗深度上不需作過高要求，只需要讓學(xué)生通過實驗更加清楚地認(rèn)識到信息安全存在的隱患，知道其危害，了解其基本原理，不深入了解技術(shù)細(xì)節(jié)。根據(jù)課程內(nèi)容的特點，結(jié)合實驗設(shè)施要求，實驗內(nèi)容可設(shè)置如下。

3.1 數(shù)據(jù)刪除、粉碎與恢復(fù)實驗

依據(jù)磁盤存儲數(shù)據(jù)的原理及操作系統(tǒng)文件管理機制，磁盤上一旦存儲了數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)就很難徹底清除，即便用磁盤填充數(shù)據(jù)軟件對磁盤文件所處的扇區(qū)進(jìn)行多次覆蓋填充，技術(shù)上還可能將該扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)恢復(fù)還原，以至重要的數(shù)據(jù)丟失，造成利益的損失或泄密。

實驗內(nèi)容：對不同類型文件分別作一般刪除和徹底刪除；利用文件粉碎機對文件進(jìn)行粉碎操作；還原“Windows系統(tǒng)回收站”中被刪除的文件；應(yīng)用磁盤覆蓋軟件“Eraser”對被刪除文件所在磁盤進(jìn)行多次填充；利用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件“FinalData”和“EasyRecovery”查看并恢復(fù)被刪除和粉碎的文件。

實驗?zāi)康模菏箤W(xué)生了解磁盤存儲、數(shù)據(jù)刪除及文件恢復(fù)的工作機制，牢記磁盤存儲介質(zhì)上的文件不能徹底清除，感受不正當(dāng)使用存儲介質(zhì)存在的潛在危害，提高學(xué)生正確使用、管理存儲介質(zhì)的能力。

3.2 電磁泄漏、干擾與屏蔽實驗

根據(jù)電氣設(shè)備的工作特性及電磁波的性質(zhì)，幾乎所有的電氣設(shè)備工作時均會向外輻射夾帶含有處理信息的電磁波，該電磁波信息在一定的條件下可借助特殊儀器來接收并還原，存在嚴(yán)重的泄密安全隱患。

實驗內(nèi)容：利用普通電視機或同型顯示器接收CRT顯示器的電磁輻射，體驗電磁輻射現(xiàn)象；開啟手機信號干擾器，觀察手機信號，體驗電磁干擾現(xiàn)象；利用手機屏蔽袋或孕婦防輻射服包裹手機，體驗電磁屏蔽現(xiàn)象。

實驗?zāi)康模菏箤W(xué)生真切感受到電磁輻射現(xiàn)象的客觀存在及其危害，進(jìn)一步地提升學(xué)生對電磁泄漏隱患的認(rèn)識，從而逐步樹立防電磁泄漏的意識。

3.3 網(wǎng)絡(luò)攻擊實驗

網(wǎng)絡(luò)使用中的不安全因素主要是存在不法分子的各種網(wǎng)絡(luò)攻擊，多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用中的信息安全事故，都是因為不了解網(wǎng)絡(luò)攻擊的基本方式和常用手段而造成的。開展網(wǎng)絡(luò)攻擊實驗，讓學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)攻擊方法，體驗網(wǎng)絡(luò)攻擊過程，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)攻擊留下深刻印象。

實驗內(nèi)容：利用“灰鴿子”等黑客工具進(jìn)行端口掃描和遠(yuǎn)程控制實驗；使用“Sniffer”軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽實驗；在電腦中植入擺渡木馬，進(jìn)行擺渡攻擊實驗。

實驗?zāi)康模毫私饩W(wǎng)絡(luò)攻擊的基本原理和方式；認(rèn)識到一名普通計算機操作人員能夠通過黑客工具，實施網(wǎng)絡(luò)攻擊；提高網(wǎng)絡(luò)使用過程中的“信息安全防范意識”和防范能力。

3.4 信息加密、鎖定與隱藏實驗

信息加密是指利用特定的算法將重要信息（明文）轉(zhuǎn)換成隱蔽信息（密文）的過程；信息鎖定是指對重要信息或網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行鎖定，使得非授權(quán)用戶無法訪問的技術(shù)；信息隱藏則是采用信號處理技術(shù)將重要信息隱藏到其他載體信息中的過程。

實驗內(nèi)容：利用加密軟件“JiaMi”對不同類型的文件進(jìn)行加、解密實驗；利用文件管理軟件“Easy File Locker”對文件進(jìn)行鎖定；利用“Windows注冊表管理器”對計算機常用端口進(jìn)行鎖定；利用信息隱藏軟件“電子密寫水”進(jìn)行信息隱藏與還原實驗。

實驗?zāi)康模毫私庑畔⒓用堋㈡i定與隱藏的基本過程，及其在信息安全防護中的作用，讓學(xué)生認(rèn)識到信息技術(shù)也可以被信息攻擊者利用，逐步養(yǎng)成做好信息安全防護的習(xí)慣，提高日后信息安全防護的實際能力。

4 實驗設(shè)置需要注意的幾個問題

（1）實驗設(shè)備、環(huán)境需逐步建立和完善

根據(jù)各院校的特點、專業(yè)設(shè)置及“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的定位性質(zhì)，有些實驗并沒有條件開展，可根據(jù)院校的實際設(shè)備、環(huán)境有針對性地選擇實驗項目。許多信息安全技術(shù)實驗軟件，可以從互聯(lián)網(wǎng)中免費獲取，教學(xué)單位也可以有針對性地研制、開發(fā)和建設(shè)實驗平臺。

（2）實驗組織形式可靈活處置

實驗組織可以采取老師演示、自主實驗和專題實驗課等形式進(jìn)行。對環(huán)境要求不高、操作簡單、時間較短的實驗可安排在理論講授課中由老師演示、也可安排在課后由學(xué)生自主體驗，如信息隱藏、信息加密、數(shù)據(jù)刪除與恢復(fù)等實驗；對環(huán)境要求較高的實驗可安排專題實驗課在實驗室進(jìn)行，如電磁輻射和網(wǎng)絡(luò)攻擊等實驗。

（3）實驗效果評價重在考查實驗對學(xué)生“信息安全防范意識”的培養(yǎng)

效果評價是學(xué)習(xí)的指揮棒，一個科學(xué)的評價方法，將有效地引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地并創(chuàng)造性地進(jìn)行學(xué)習(xí)。實驗效果的評價可以通過提交實驗報告的形式來完成。在實驗報告中要求學(xué)生記錄實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，撰寫實驗體會。實驗體會中要求結(jié)合實際，思考學(xué)習(xí)、生活中存在的信息安全隱患，以及信息安全防護工作中應(yīng)該注意的事項。老師根據(jù)實驗報告，考查學(xué)生對實驗過程的把握和實驗現(xiàn)象的理解，給予相應(yīng)的評價，計入課程平時成績，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而達(dá)到增強“信息安全防范意識”、提高信息素養(yǎng)的目的。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.071

何風(fēng)華（1976-），男，講師，碩士，研究方向為計算機應(yīng)用及信息安全。