摘要：數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)給各行業(yè)各業(yè)的數(shù)據(jù)安全提出了重大的挑戰(zhàn)，復(fù)合型人才培養(yǎng)模式要求學(xué)生在理解大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程本身的前提下能夠?yàn)楦餍袠I(yè)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)安全解決方案，以保障行業(yè)數(shù)據(jù)安全和國(guó)家信息安全。該文從跨行業(yè)、跨學(xué)科角度出發(fā)，分析大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要性、與復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的關(guān)系以及課程建設(shè)方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)安全;隱私保護(hù);復(fù)合型人才

中圖分類號(hào)：TP311 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）32-0226-03

Research on the Course for Big Data Security and Privacy Preservation under the Training Mode of Compound Talents

SHI Yan-feng

（Nanjing Institute of Technology， Nanjing 211167， China）

Abstract： The advent of the big data era poses a major challenge to the data security of all industries. Compound talents are required to provide accurate data security solutions for all industries on the premise of understanding the big data security and privacy protection course itself， so as to ensure industrial data security and national information security. From the perspective of cross industry and interdisciplinary， this paper analyzes the importance of big data security and privacy protection， the relationship with compound talent training mode and curriculum construction methods.

Key words： big data security; privacy preservation; inter-disciplinary talent

2021年，習(xí)近平在清華大學(xué)建校110周年校慶考察之際指出“要用好學(xué)科交叉融合的‘催化劑’，加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)能力，打破學(xué)科專業(yè)壁壘?！闭{(diào)整現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)體系，重視交叉學(xué)科復(fù)合型人才的培養(yǎng)，是社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，是國(guó)家以及地方戰(zhàn)略布局產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前的教育，無(wú)論是學(xué)校教育還是網(wǎng)絡(luò)教育，其模式大多以獨(dú)立學(xué)科形式呈現(xiàn)，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資料等教學(xué)資源都自為一體，形成封閉的學(xué)科孤島，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科復(fù)合型人才的培養(yǎng)。因此，在復(fù)合型人才需求不斷提升的背景下，在課程設(shè)計(jì)中引入交叉學(xué)科知識(shí)，將課程內(nèi)容與其他學(xué)科內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)是培養(yǎng)復(fù)合型人才的關(guān)鍵問(wèn)題[1-2]。

另一方面，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)療、教育、交通、金融等各行各業(yè)都逐漸進(jìn)入到了大數(shù)據(jù)時(shí)代。2020年，習(xí)近平在浙江考察時(shí)指出，“要抓住產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化賦予的機(jī)遇，加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，抓緊布局?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)、生命健康、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，著力壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)、形成發(fā)展新動(dòng)能。”不同的產(chǎn)業(yè)需要不同的復(fù)合型人才培養(yǎng)，這在“大數(shù)據(jù)+”的需求背景下顯得尤為明顯。在各行各業(yè)都進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代的今天，深入研究大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程和其他學(xué)科的交叉融合，建立一套強(qiáng)適應(yīng)性的復(fù)合型培養(yǎng)課程，對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生保障不同行業(yè)大數(shù)據(jù)安全的技能和意識(shí)，對(duì)于保障國(guó)家信息安全都具有深刻的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

本文將從大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程的重要性、大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)和復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)系以及復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下的大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程建設(shè)方法等方面展開(kāi)深入的研究。

1 ?大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程的重要性

大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)是大數(shù)據(jù)、信息安全等專業(yè)的核心課程，主要從大數(shù)據(jù)服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)、算法、協(xié)議、應(yīng)用等多個(gè)角度，講述大數(shù)據(jù)安全與隱私。該課程從數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、處理、共享整個(gè)生命周期中的大數(shù)據(jù)安全與隱私視角，從不同角度介紹各種大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)相關(guān)技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生理解各種經(jīng)典數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)原理，培養(yǎng)學(xué)生解決大數(shù)據(jù)應(yīng)用中實(shí)際安全與隱私保護(hù)問(wèn)題的能力。

大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程主要講述的內(nèi)容從主體上可以分為兩大類：保護(hù)大數(shù)據(jù)本身的安全與隱私技術(shù)以及基于大數(shù)據(jù)分析的安全技術(shù)。保護(hù)大數(shù)據(jù)本身的安全與隱私技術(shù)包括密碼學(xué)、訪問(wèn)控制、身份認(rèn)證、可信計(jì)算、匿名化技術(shù)、差分隱私等;基于大數(shù)據(jù)分析的安全技術(shù)包括基于大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)、面向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全的大數(shù)據(jù)挖掘分析以及基于態(tài)勢(shì)感知的網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)等。該課程在傳統(tǒng)信息安全與隱私技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)的特征，將各種安全與隱私技術(shù)應(yīng)用于HDFS、MapReduce、HBase、Spark等大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)中，融入大數(shù)據(jù)安全架構(gòu)，保障大數(shù)據(jù)安全與隱私。

2 ?大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)和復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)系

隨著信息大規(guī)模的產(chǎn)生，各行各業(yè)逐步邁入大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)在不久的將來(lái)將成為企業(yè)、事業(yè)單位、行政機(jī)構(gòu)乃至國(guó)家的重要資產(chǎn)。如何保障各行業(yè)大數(shù)據(jù)的安全與隱私是保障各機(jī)構(gòu)利益、維護(hù)國(guó)家信息安全的重要基礎(chǔ)。然而，由于各行各業(yè)的大數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度、數(shù)據(jù)價(jià)值密度、數(shù)據(jù)質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)的用途等方面呈現(xiàn)出明顯的差異化，使得大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)需求在各行業(yè)中呈現(xiàn)出各自的獨(dú)特性[3]，例如：

（1）金融+大數(shù)據(jù)安全與隱私：金融大數(shù)據(jù)要求在保障用戶隱私的前提下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶信用度的分析和評(píng)估，對(duì)用戶的信貸額度進(jìn)行估算;

（2）房地產(chǎn)+大數(shù)據(jù)安全與隱私：房地產(chǎn)行業(yè)要求在保障用戶數(shù)據(jù)安全前提下，根據(jù)房齡、位置、戶型等信息實(shí)現(xiàn)對(duì)房?jī)r(jià)的估算、排名等;

（3）廣告+大數(shù)據(jù)安全與隱私：廣告行業(yè)要求在采集個(gè)人隱私數(shù)據(jù)的前提下，根據(jù)用戶的行為進(jìn)行用戶畫像，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)廣告推薦;

（4）通信+大數(shù)據(jù)安全與隱私：通信行業(yè)，尤其是保密通信場(chǎng)景，需要國(guó)產(chǎn)安全算法，如SM1、SM2、祖沖之加密算法等國(guó)密算法系列保障國(guó)家信息安全;

（5）電子業(yè)+大數(shù)據(jù)安全與隱私：電子行業(yè)由于受到國(guó)外芯片技術(shù)壟斷的影響，需要制造國(guó)產(chǎn)的安全芯片，支持電子設(shè)備的持續(xù)生產(chǎn);

（6）工業(yè)+大數(shù)據(jù)安全與隱私：大型傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)往往會(huì)源源不斷地產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，且這些企業(yè)之間存在著上下游供應(yīng)鏈的關(guān)系，它們之間需要通過(guò)大量的數(shù)據(jù)共享來(lái)優(yōu)化資源配置，因此如何保障數(shù)據(jù)共享場(chǎng)景中的安全是工業(yè)最需要關(guān)心的問(wèn)題;

（7）汽車+大數(shù)據(jù)安全與隱私：新型的汽車制造產(chǎn)業(yè)，例如自動(dòng)駕駛車，需要將大數(shù)據(jù)安全與人工智能相結(jié)合，例如通過(guò)基于差分隱私的聯(lián)邦學(xué)習(xí)等技術(shù)保護(hù)車輛位置隱私等。

由于各行各業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的使用需求不同、面對(duì)的安全挑戰(zhàn)不同，因此針對(duì)不同行業(yè)的數(shù)據(jù)，需要不同的數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)。而如何培養(yǎng)既精通相關(guān)行業(yè)知識(shí)又能深入理解大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)的復(fù)合型人才是當(dāng)前一個(gè)亟待解決的開(kāi)放性問(wèn)題。

復(fù)合型人才是通過(guò)跨學(xué)科教育來(lái)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的且具有跨學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)或背景的高級(jí)專門人才。大數(shù)據(jù)安全與隱私在復(fù)合型人才培養(yǎng)需求背景下已不再僅僅是大數(shù)據(jù)、信息安全等專業(yè)需要掌握的知識(shí)技能，更是各行各業(yè)需要掌握的基本技能，只有在保障大數(shù)據(jù)安全的前提下，行業(yè)大數(shù)據(jù)才可以健康地進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和共享，才可以最大程度發(fā)揮大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。此外，行業(yè)大數(shù)據(jù)還關(guān)系到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，保障行業(yè)大數(shù)據(jù)安全是關(guān)系到國(guó)家信息安全的重要問(wèn)題。因此，在復(fù)合型人才培養(yǎng)背景下，“大數(shù)據(jù)安全與隱私+”的復(fù)合型課程體系構(gòu)建是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。

3 ?復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下的大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程建設(shè)方法

在傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)安全與隱私課程中，教師主要以課本為基礎(chǔ)，采用課堂教授的方式，機(jī)械地向?qū)W生灌輸大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)原理，這種以教師為主的教學(xué)方式只能讓學(xué)生從理論上掌握各種數(shù)學(xué)公式，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)對(duì)不同的行業(yè)數(shù)據(jù)靈活選擇、調(diào)整、優(yōu)化各種大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)，很難使學(xué)生學(xué)以致用，無(wú)法在不同行業(yè)崗位上利用所學(xué)知識(shí)保障行業(yè)數(shù)據(jù)的安全，不利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。針對(duì)該問(wèn)題，本文結(jié)合復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的需求以及大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程的特點(diǎn)，優(yōu)化課程建設(shè)。

（1）將行業(yè)案例和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合

為適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，減少機(jī)械式的講授，以各行業(yè)的案例為基礎(chǔ)，采用開(kāi)放式討論的方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的理解分析行業(yè)大數(shù)據(jù)的特征以及安全需求，并且嘗試選擇合適的大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)解決安全問(wèn)題，最后在課堂上進(jìn)行積極討論。例如，在講到與可信計(jì)算相關(guān)的安全芯片時(shí)，教師可以以國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)需求為導(dǎo)向，向?qū)W生提出開(kāi)放性問(wèn)題：如何解除國(guó)產(chǎn)芯片對(duì)國(guó)外密碼算法標(biāo)準(zhǔn)的依賴？教師可以將學(xué)生分組就該問(wèn)題進(jìn)行發(fā)散性思考，并且每組給出自己的想法，最后討論每組方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并且通過(guò)討論交流的方式總結(jié)哪種方案最適合用于目標(biāo)場(chǎng)景和目標(biāo)數(shù)據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。

（2）校企合作的多元化教學(xué)模式

為適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，學(xué)校通過(guò)與慧科教育、中興等不同行業(yè)的多家知名企業(yè)合作，聯(lián)合進(jìn)行嵌入式培養(yǎng)，在大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程實(shí)踐課中，引入各種不同的行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在真實(shí)環(huán)境中從數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、處理、共享等各個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)設(shè)計(jì)端到端的大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)方案。例如，中興可以為學(xué)生提供一個(gè)模擬的手機(jī)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，教師首先安排學(xué)生分別考慮如何在保護(hù)用戶隱私的前提下進(jìn)行手機(jī)數(shù)據(jù)采集？數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以采用什么加密算法？如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全共享等問(wèn)題。學(xué)生根據(jù)自己選擇的方法在中興提供的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，例如Spark和HBase環(huán)境，使用合適的編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)自己的算法，并且測(cè)試各自的效果。最后，由中興人員講解業(yè)界普遍采用的方案，并與學(xué)生采用的方法進(jìn)行比較分析。該方法不僅可以增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為相關(guān)行業(yè)的安全方案提供新的解決思路。

（3）交叉學(xué)科資源共享平臺(tái)建設(shè)

為適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域的研究為跨學(xué)科教育資源信息孤島問(wèn)題提供新思路[4-5]。學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)聯(lián)盟鏈技術(shù)將學(xué)生、教師、各二級(jí)教學(xué)單位和學(xué)校監(jiān)管部門的教學(xué)資源聯(lián)系起來(lái)，建設(shè)交叉學(xué)科資源共享平臺(tái)，打破各學(xué)科之間的資源壁壘。如圖1所示，來(lái)自不同二級(jí)教學(xué)單位的教師可以通過(guò)區(qū)塊鏈分布式賬本技術(shù)分享自己的教學(xué)資源，并且使用智能合約技術(shù)保障教學(xué)資源的安全性;學(xué)生可以根據(jù)區(qū)塊鏈智能合約以及訪問(wèn)控制權(quán)限訪問(wèn)相應(yīng)的跨學(xué)科教學(xué)資源，例如大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生可以根據(jù)需要訪問(wèn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的教學(xué)資源，經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)生也可以根據(jù)需要訪問(wèn)大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等大數(shù)據(jù)專業(yè)的課程?；诮徊鎸W(xué)科資源共享平臺(tái)，學(xué)生可以更方便地了解跨學(xué)科、跨行業(yè)的情況，在此基礎(chǔ)上可以更深入地理解大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。交叉學(xué)科資源共享平臺(tái)為復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下的課程學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)條件。

4 ?結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，本文從跨學(xué)科、跨行業(yè)的角度出發(fā)，以學(xué)生為核心的案例分析法和啟發(fā)式教育法為基礎(chǔ)，結(jié)合校企合作的多元化教學(xué)模式以及基于區(qū)塊鏈的交叉學(xué)科資源共享平臺(tái)建設(shè)，為復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下的大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)課程建設(shè)提供有效的方案。該課程建設(shè)思路不僅滿足復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，更為國(guó)家各行業(yè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)安全人才，為保障國(guó)家信息安全提供豐富的人才資源和知識(shí)儲(chǔ)備。

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【通聯(lián)編輯：梁書】

收稿日期：2021-07-12

基金項(xiàng)目：江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目“基于區(qū)塊鏈智能征信系統(tǒng)及其隱私保護(hù)機(jī)制研究”（No. 2021SJA0448）;江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No. BK20210928）;南京工程學(xué)院高層次引進(jìn)人才科研啟動(dòng)基金資助（No. YKJ201980）;南京工程學(xué)院高等教育研究立項(xiàng)課題資助“基于區(qū)塊鏈的復(fù)合型教學(xué)資源安全共享機(jī)制研究”（No. 2021ZC13）

作者簡(jiǎn)介：施炎峰（1986—），男，江蘇人，講師，博士，主要從事大數(shù)據(jù)安全、區(qū)塊鏈技術(shù)以及隱私保護(hù)技術(shù)研究。