劉艷東,李 晨
(綠盟科技集團股份有限公司,北京 100089)
隨著全球數(shù)字化、信息化的蓬勃發(fā)展,網(wǎng)絡安全問題也日趨嚴峻,網(wǎng)絡安全已經成為影響全球數(shù)字經濟發(fā)展的重要因素。我國高度重視網(wǎng)絡空間安全發(fā)展,相繼出臺《網(wǎng)絡安全法》《國家網(wǎng)絡空間安全戰(zhàn)略》《網(wǎng)絡安全等級保護 2.0》《密碼法》和《網(wǎng)絡安全審查辦法》等國家安全法律和政策條款,對推動我國網(wǎng)絡空間安全強國戰(zhàn)略發(fā)展,構建網(wǎng)絡空間命運共同體具有重要意義,網(wǎng)絡空間安全已上升至國家戰(zhàn)略高度。
網(wǎng)絡空間的競爭,歸根結底是人才的競爭。如何培養(yǎng)網(wǎng)絡安全多元化、高質量人才,已成為全球各國關注的焦點。體系化的網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)體系建立,真實化的網(wǎng)絡攻防對抗演練以及常態(tài)化的人才培養(yǎng)基礎設施建設,已成為大國網(wǎng)絡空間安全戰(zhàn)略發(fā)展的重要舉措。
目前,全球各國普遍從管理、立法、政產學研用等方面高度重視網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)體系的建設。
美國高度重視網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)建設,相繼發(fā)布相關網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)戰(zhàn)略及框架計劃:2010年發(fā)布國家網(wǎng)絡安全教育計劃NICE;2016年發(fā)布該計劃的網(wǎng)絡安全人才框架NCWF[1];美國政府依托高校建立網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)卓越中心,NSA和DHS共同資助國家網(wǎng)絡防御學術卓越中心(CAE-CD)計劃,專門培養(yǎng)網(wǎng)絡安全防御型專業(yè)人才。另外,NSA啟動國家網(wǎng)絡運營學術卓越中心(CAE-CO)計劃,重點培養(yǎng)網(wǎng)絡運營型人才;2013年2月,DHS啟動網(wǎng)絡安全職業(yè)與研究國家計劃(NCCS),目的是開發(fā)在線網(wǎng)絡安全培訓資源[2]。
在學歷教育方面,美國高度重視通過正規(guī)學校系統(tǒng)教育培養(yǎng)網(wǎng)絡安全人才,已經將網(wǎng)絡安全教育體系嵌入到不同學齡,甚至是幼兒階段。同時,加強對青少年網(wǎng)絡安全人才的培養(yǎng)和挖掘是網(wǎng)絡安全人才的基本理念。高等學校在培養(yǎng)專業(yè)人才的同時,注重對網(wǎng)絡安全科學研究能力的培養(yǎng),形成了教學與科研雙輪驅動的教育模式。
在社會培訓方面,美國政府早在1998年就開始實施針對信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡基礎設施安全保障的培訓和認證計劃,從多方面接入網(wǎng)絡安全培訓和教育工作。目前,美國社會已經建成面向不同領域的培訓體系。
歐盟2013年 2月發(fā)布了《網(wǎng)絡安全戰(zhàn)略》,并且已制定網(wǎng)絡安全人才戰(zhàn)略規(guī)劃。各成員國要在國家層面重視網(wǎng)絡安全方面的教育和培訓,同時要求學校開展網(wǎng)絡安全培訓,對計算機科學專業(yè)學生進行網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡軟件開發(fā)以及個人數(shù)據(jù)保護的培訓,對公務員進行網(wǎng)絡安全相關培訓。另外,還加強高校對網(wǎng)絡安全專家的培養(yǎng)。例如,英國政府為提高網(wǎng)絡安全教育質量和教學水平,滿足社會對網(wǎng)絡安全專家的需求,加強了高校專業(yè)認證。另一方面,歐盟注重提升全民網(wǎng)絡安全意識。歐盟各成員國在歐洲網(wǎng)絡和信息安全局(ENISA)的支持下,從 2013年起每年組織1次私營行業(yè)參與的網(wǎng)絡安全月活動,以提高用戶的安全意識。
日本通過以下幾個方面來加強網(wǎng)絡空間安全人才培養(yǎng)。首先,日本已通過《網(wǎng)絡安全基本法》實現(xiàn)立法保障。日本國內大學開始致力于培養(yǎng)可以應對網(wǎng)絡攻擊的人才,在大學開設的課程中,介紹對此類法令及企業(yè)遭受網(wǎng)絡攻擊的案例,同時將該課程設為所有入學者必修科目。其次,在專門學校設立網(wǎng)絡安全科,在進行網(wǎng)絡設計、構造技術學習的基礎上,對病毒防治、加密、身份認證等多種信息安全技術進行學習。培養(yǎng)運用高新的技術從黑客以及網(wǎng)絡恐怖主義中保護企業(yè)以及人民的人才。最后,加強政府、企業(yè)、科研機構、高校聯(lián)合,日本的經濟產業(yè)省、國立產業(yè)技術綜合研究所、相關高校都在加強聯(lián)合培養(yǎng)網(wǎng)絡空間安全人才的力度[3]。
我國在網(wǎng)絡空間安全人才培養(yǎng)方面也提出相關政策:2015年6月,國務院學位委員會、教育部決定增設“網(wǎng)絡空間安全”為一級學科[3];2016年,中央網(wǎng)信辦、教育部等六部委印發(fā)了《關于加強網(wǎng)絡安全學科建設和人才培養(yǎng)的意見》;2016年12月,國家頒布了《國家網(wǎng)絡空間安全戰(zhàn)略》,首次以國家戰(zhàn)略文件形式要求“實施網(wǎng)絡安全人才工程,加強網(wǎng)絡安全學科專業(yè)建設”,形成有利于人才培養(yǎng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境;2017年,國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室發(fā)布《關鍵信息基礎設施安全保護條例(征求意見稿)》,反復強調網(wǎng)絡空間安全人才對于關鍵基礎設施的重要作用。
縱觀全球網(wǎng)絡強國諸如美國、以色列等國家對于網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)的思路和模式,不難看出,國家層面會根據(jù)網(wǎng)絡空間安全人才需求與發(fā)展情況,出臺有關人才培養(yǎng)框架和具體實施計劃,以推動網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的執(zhí)行與落地。從學校的教育開始,就專門設置完善的網(wǎng)絡安全專業(yè)相關課程體系和實踐活動,并且打通國內網(wǎng)絡安全上下游產業(yè),將理論與實踐相結合,讓專業(yè)學生能夠到網(wǎng)絡安全企業(yè)進行實習和鍛煉,以充分了解當前網(wǎng)絡安全行業(yè)和企業(yè)對于網(wǎng)絡安全人才的實際需求,并接觸到最新的網(wǎng)絡空間安全前沿熱門技術,來拓寬未來網(wǎng)絡安全人才的視野和知識。
據(jù)相關調研數(shù)據(jù)顯示,每年我國培養(yǎng)的網(wǎng)絡安全人才數(shù)量在3萬左右,已經投入社會的安全相關專業(yè)人才不足10萬,而2020年,我國的網(wǎng)絡安全人才需求缺口將達到140萬。近些年,隨著我國高度重視網(wǎng)絡空間安全人才培養(yǎng),網(wǎng)絡安全高等教育建設工作進程也在逐步加快。國家增列“網(wǎng)絡空間安全”一級學科博士學位授權點,進一步加快和推進了我國網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃與部署。目前,我國40多所高等院校成立了網(wǎng)絡空間安全學院,實現(xiàn)了網(wǎng)絡安全專業(yè)人才從本科到博士的一體化教育培養(yǎng)模式。雖然我國網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)工作開展得比較早,但整體發(fā)展對比世界發(fā)達國家較慢,網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)速度仍然滯后于我國網(wǎng)絡安全產業(yè)發(fā)展的需要。
從院校實際的網(wǎng)絡安全專業(yè)培養(yǎng)工作來看,很多專業(yè)課老師并非是網(wǎng)絡安全相關專業(yè)科班出身,往往是從計算機專業(yè)、通信專業(yè)或者是軟件工程專業(yè)轉型而來,老師對原有專業(yè)較為熟悉,但對網(wǎng)絡安全體系化教學內容并不清晰。網(wǎng)絡安全專業(yè)是跨學科專業(yè),知識體系也較為復雜,老師很難在較短的時間內將網(wǎng)絡安全相關課程體系進行深入理解并教授于人。另外,根據(jù)不同區(qū)域的教育程度與認知程度的不同,經濟較為發(fā)達的區(qū)域對于網(wǎng)絡安全教育投資和人才引進較為重視,偏遠的地區(qū)受限于教育思想和資金問題的影響,往往在網(wǎng)絡安全教育投入方面不足,這就造成了我國不同區(qū)域、不同院校對于網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)和師資投入的重視程度不同。
網(wǎng)絡安全專業(yè)是具有跨多學科屬性的專業(yè),知識體系也較為復雜,專業(yè)知識較強且層次化分明。我國部分地區(qū)的網(wǎng)絡安全專業(yè)的相關課程還采用較早的信息安全教材,且課程內容也已經較為落后,部分課程內容的設置結構不太合理,無法匹配當前網(wǎng)絡安全產業(yè)的技術發(fā)展和人才需求。另外,網(wǎng)絡安全專業(yè)也是一門實踐性要求非常強和知識內容迭代較快的學科,如果將較為陳舊的、脫離實際網(wǎng)絡安全技術發(fā)展趨勢、不結合一定實踐操作的課程設置為專業(yè)教材,那么院校培養(yǎng)出來的網(wǎng)絡安全人才也是不成功的[4]。
網(wǎng)絡安全主要就是研究攻防之間的技術博弈和對抗,網(wǎng)絡空間安全是一門對技術研究和操作要求較高的專業(yè)。我國當前部分院校在網(wǎng)絡安全教學時,并沒有配套設置相應的技術實踐課程,也沒有為學生制定工學交替、工程實踐的人才培養(yǎng)計劃和內容,學生也只是從教材中學習網(wǎng)絡安全相關知識理論。網(wǎng)絡安全行業(yè)和企業(yè)不僅需要研究性的技術創(chuàng)新型人才,而且更多的是需要具有豐富實踐經驗的工程型人才。
從國家層面,進一步加強對于網(wǎng)絡安全專業(yè)師資力量培養(yǎng)的政策與資金支持力度,優(yōu)化和整合不同區(qū)域優(yōu)質師資教學資源。通過師資優(yōu)惠政策鼓勵師資力量較強的區(qū)域將資源向較弱的區(qū)域引進和發(fā)展;通過線上和線下的網(wǎng)絡安全師資培訓模式,鼓勵網(wǎng)絡安全專業(yè)教師參加由專業(yè)網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)企業(yè)組織的課外培訓,以提升教師自身能力水平;院校方面,可考慮引進一批網(wǎng)絡安全企業(yè)的技術人員到學校進行教學授課,將當前網(wǎng)絡安全行業(yè)和企業(yè)里的先進技術和人才需求理念傳授給教師和學生,真正將網(wǎng)絡安全產業(yè)和企業(yè)的技術與經驗轉化為網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)課程的重要內容之一。
針對網(wǎng)絡安全專業(yè)課程知識體系龐雜、交叉性強的特點,國家邀請和組織國內網(wǎng)絡空間安全專業(yè)高水平的專家、學者和網(wǎng)絡安全企業(yè)技術人才,對高等院校和高職院校的網(wǎng)絡安全專業(yè)教材進行系統(tǒng)化、專業(yè)化的制定與編寫。同時,可以借鑒國外先進的網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)教材,將其優(yōu)質教學內容融入到我國的網(wǎng)絡安全專業(yè)教材的知識體系中。另外,可以考慮將行業(yè)內較為前沿、熱門的技術和產業(yè)發(fā)展動態(tài)也編寫進專業(yè)教材中,讓學生可以在實際的專業(yè)學習中了解當下行業(yè)內比較關注的技術方向和產業(yè)發(fā)展趨勢,而不是在就業(yè)時才了解和掌握。
高等院校要加強高質量網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)模式的持續(xù)創(chuàng)新研究,根據(jù)網(wǎng)絡安全專業(yè)的教學特點,在理論教學的過程中適當增加一定課時的專業(yè)實驗課程與實踐環(huán)節(jié),來鞏固和提升學生的理論結合實踐的專業(yè)技能;高等院校與網(wǎng)絡安全企業(yè)繼續(xù)深入開展產學合作,不斷深化產學融合,進一步加強和推進校企合作工作[4],建立協(xié)同育人項目長效機制,在實踐中探索和落地創(chuàng)新性網(wǎng)絡安全人才模式。通過開展校企合作項目,讓專業(yè)學生能夠有機會走進企業(yè),了解行業(yè)中最新的技術和產品理念,將所學的專業(yè)知識在企業(yè)的環(huán)境中進行實踐與驗證。
打造“政產學研用”的一體化網(wǎng)絡安全創(chuàng)新實踐人才培養(yǎng)基地,讓學生能夠在人才培養(yǎng)基地的環(huán)境中鍛煉和積累經驗,為有意愿進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的人才提供企業(yè)孵化的資源和實踐機會[5]。
院校要持續(xù)開展或積極參與網(wǎng)絡安全攻防競賽,讓學生能夠在攻防競賽中提升自己的網(wǎng)絡攻防實踐能力,不但可以為院校和企業(yè)選拔高質量的攻防型人才,還可以提高院校在國內網(wǎng)絡安全專業(yè)的知名度,提升網(wǎng)絡安全專業(yè)招生率和就業(yè)率水平。
從網(wǎng)絡安全的本質來講,高質量的實踐型網(wǎng)絡安全人才包含兩類:攻擊型人才和防御型人才。培養(yǎng)攻擊型人才的目的也是以攻促防,從攻擊者視角提出加強網(wǎng)絡安全防御體系建設的思路和解決方案,提升企業(yè)縱深安全防御水平;防御型人才更是要在持續(xù)的企業(yè)安全事件應急響應處置的過程中,不斷積累安全運營能力和應急處置能力,從企業(yè)“守衛(wèi)者”的視角對企業(yè)安全進行技術和運維保障。
從網(wǎng)絡安全人員的不同職能屬性進行分類,可以分為戰(zhàn)略型人才、研究型人才、服務型人才和工程型人才。戰(zhàn)略型人才要具備豐富、全面的戰(zhàn)略規(guī)劃、組織管理、技術保障等綜合能力和經驗,從企業(yè)信息化建設的頂層設計角度出發(fā),對網(wǎng)絡安全技術體系、管理體系和運行體系進行統(tǒng)一規(guī)劃和設計,其戰(zhàn)略規(guī)劃的科學合理性將影響企業(yè)未來的戰(zhàn)略發(fā)展;研究型人才肩負著對網(wǎng)絡空間安全技術創(chuàng)新和理論研究的重任,在研究過程中往往要分析大量的惡意代碼和異常文件樣本,研究攻擊者的戰(zhàn)術、技術和過程,從而提出應對新型或高級網(wǎng)絡攻擊的有效防御手段和產品方案,研究型人才對網(wǎng)絡安全產業(yè)技術發(fā)展具有很強的推動作用;服務型人才為企業(yè)提供滲透測試、安全咨詢、等保測評、風險評估、應急響應等服務,他們往往具有豐富的理論知識和實踐型項目經驗,是實踐技能要求較高的一類人才;工程型人才是企業(yè)安全保障體系的構建者,通過實踐化的一線工程經驗,為企業(yè)提出合理、可靠、安全的工程實施方案,并根據(jù)企業(yè)面臨的新的安全風險,提出優(yōu)化改進建議和技術方案[6]。
網(wǎng)絡靶場作為網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)的重要基礎設施,融合云計算、虛擬化、SDN、NFV、容器和虛實結合等技術,構建了“學習、競賽、演訓、測評、科研”一體化的實踐型人才培養(yǎng)平臺。
網(wǎng)絡靶場利用靈活的網(wǎng)絡編排管理、彈性的虛擬化部署和柔性的虛實結合等場景仿真技術,結合攻擊、防御、流量仿真、數(shù)據(jù)采集與評估等能力組件,構建從學習、競賽到訓練、測評、研究的綜合性人才培養(yǎng)解決方案,可以滿足用戶對理論學習、攻防競賽、攻防演訓、測試評估、技術研究等不同方面的業(yè)務需求。網(wǎng)絡靶場采用大數(shù)據(jù)分析、行為分析、態(tài)勢理解、機器學習、ATT&CK和Killchain殺傷鏈等技術與對抗研究模型,對靶場數(shù)據(jù)進行深度理解、推理和關聯(lián)分析,利用3D/2D動態(tài)可視化模型,可實時呈現(xiàn)攻防訓練和對抗態(tài)勢,并進行效果和效能評估。用戶還可以對攻防數(shù)據(jù)進行復盤分析,以總結實踐性經驗和技術方法推演。網(wǎng)絡靶場系統(tǒng)設計架構如圖1所示。
5.2.1 教學實訓/科目訓練
(1)理論與實踐結合的進階式安全技能學習體系,滿足信息安全方向的理論學習和實驗實操;
(2)安全技能考核,對學習效果進行量化評判;
(3)安全意識培養(yǎng),從人的因素強化安全意識思維。
5.2.2 攻防競技
提供在線理論答題、在線CTF、攻防兼?zhèn)銩WD、競速奪旗CFS等競賽模式,使參與者在競技對抗中提升網(wǎng)絡攻防技能水平。
5.2.3 攻防演訓
(1)紅藍對抗,紅藍雙方進行高逼真化的攻防對抗演練,以攻促防;
(2)從攻擊維度,訓練網(wǎng)絡攻防技能,并對訓練結果進行量化評估;
(3)從防守維度,針對突發(fā)的入侵威脅和安全事件,進行應急響應和處置的技能訓練和提升;
(4)基于 APT仿真環(huán)境,紅藍雙方進行 APT仿真對抗演練和技能提升。
5.2.4 測試評估
(1)利用自動化攻擊組件或人員進行模擬攻擊或滲透測試,對目標系統(tǒng)進行安全風險和脆弱性檢測,以驗證縱深防御體系的安全防御能力是否有效;
(2)對系統(tǒng)或產品進行性能指標測試和漏洞檢測。
5.2.5 技術研究
(1)網(wǎng)絡空間安全技術創(chuàng)新研究;
(2)對安全漏洞進行分析與研究。
(1)大規(guī)模虛實結合節(jié)點的快速構建與彈性部署;
(2)低損耗的帶內/帶外全數(shù)據(jù)采集[7];
(3)高逼真的用戶行為、應用和流量仿真模擬;
(4)基于大數(shù)據(jù)流式處理架構的事件理解解析;
(5)基于知識圖譜、圖計算、攻擊鏈模型、機器學習算法的智能事件推理、關聯(lián)分析;
(6)基于安全態(tài)勢的分析與量化評估[8];
(7)基于任務標簽和訪問控制的安全隔離技術。
網(wǎng)絡靶場作為網(wǎng)絡空間安全攻防演訓、測試評估與人才培養(yǎng)的重要基礎設施,可應用于教育、能源制造、運營商、金融等行業(yè)領域。
加強與完善網(wǎng)絡空間安全人才培養(yǎng)體系建設,對我國網(wǎng)絡安全人才發(fā)展戰(zhàn)略有重要的推動與指導意義。網(wǎng)絡靶場,是培養(yǎng)實踐型網(wǎng)絡安全人才重要的技術支撐平臺,加快建設網(wǎng)絡靶場,對我國培養(yǎng)高質量的網(wǎng)絡安全人才將有積極的促進作用。