计算机论文数字化校园信息安全立体防御

　　传统的数字化校园信息安全防御体系是静态的，且防御过程比较被动。本篇计算机论文认为随着先进信息技术的全面应用，立体防御体系的构建，则是以动态形式运行的，能够主动对校园网络的攻击者进行防御。同时，在物理安全层、网络安全层、数据安全层，以及内容安全层的共同作用下，数字化信息安全防御体系的有效利用，能够提升校园网络系统的防御水平，过滤网络中的不良信息，从而为学生提供健康的网络环境。《数值计算与计算机应用》主要报道： 在应用计算机解决各种科研或工程问题中的数学模型、计算方法、软件方法与技术诸方面所取得的创造性成果和研究性报告，并简要报道国内外重要的学术动态，以促进多种学科在数值计算及其软件的理论、方法和技术方面的交叉渗透与发展。设有学术论文与研究报告、综合性文章与新学科方面的介绍、新算法与软件技巧、研究简报、学术动态等栏目。读者对象： 本学科专业的科研工作者，大专院校师生以及从事计算机软件方面工作的技术人员。

　　摘要：随着信息技术和数字技术的发展，我国高校已经进入数字化时代，在互联网普及的条件下，校园中面对的网络攻击也变得日益复杂，使得教育信息化受到严重的影响。在这样的情况下，传统的信息安全防御体系已经无法阻挡来自网络的强烈攻击，需要建立信息安全立体防御体系，才能有效阻挡网络的攻击，从而确保数字化校园的信息安全。

　　关键词：数字化;校园;信息安全;立体防御体系

　　引言

　　在数字化校园的发展过程中，各项教育资源在应用工程中发生安全事故的频率比较高，阻碍着教育信息化的应用。而传统的防火墙、防病毒软件等防御措施属于静态防御措施，防御形式也比较被动，防御的效果并不理想。因此，需要建立动态的立体防御体系，主动防御网络的攻击。

　　1防御模型

　　1.1物理安全层

　　在构建数字化校园信息安全防御体系的过程中，首先要整理出传统防御方式中的不足，改变其静态和片面的防御模式，并与高校网络应用现状结合起来，构建具有层次的立体防御体系。由于数字化校园的面对的网络安全威胁越来越多，程度越来越深，因此在模型中的网络安全层中设计了APPDRRRCC模型，此模型能够对信息威胁进行主动防护。数字化校园信息安全立体防御体系由四个层次组成：第一，物理安全层;第二，网络安全层;第三，数据安全层;第四，内容安全层。数字化校园离不开信息技术的支撑，而信息技术的运用则需要建立在信息网络基础设施上，物理安全层的的主要功能是确保这些设施的安全。这里的安全包括的范围比较广，包含电磁、截止、设备、环境等的安全，而确保安全的措施则主要是电磁屏蔽，如防雷击和防辐射等。此外，包括数据双机热备份和远程备份等在内的容灾备份，也是重要的防御手段，利用UPS可提高供电的可靠性，通过设备防护的方式能够对设备进行保护。

　　1.2网络安全层

　　在数字化校园进行信息教育的过程中，其基础网络和信息系统的运行，都可能受到网络的攻击，网络安全层的主要功能就是对其运行过程和运行状态进行保护。随着数字化校园普及率的提高，校园内发生的网络安全事故也越来越多，对高校与网络有关的业务都造成了严重的影响，阻碍着高校教育信息化的进程。因此，相关研究者为将立体防御体系构建成为一个动态的防御体系，并实现对信息教育全过程的主动防御，设计了APPDRRCC主动防护安全模型，如图1所示：图1APPDRRCC主动防护安全模型从图中可以看出，此安全模型主要涉及到7个环节，此模型能够形成集成化的安全防护，并对安全防护体系进行一体化管理，从而有效应对越来越复杂并逐渐智能化的网络攻击。并且，针对每个环节还设计了相应的策略，由数字化校园网络安全中心对每个环节进行更加深入、全面的管理，并实现管理的动态化。比如，在风险评估这一环节中，就主要对数字化校园的信息进行安全测试，并对其中可能存在的漏洞进行扫描，再根据扫描结果对风险等级进行测评。而在安全策略这一环节中，则建立了对应的安全模型，并制定相应的安全指标体系，对安全进行定级和保护。通过这样的策略管理，能够实现立体防御体系的主动防御，从而弥补原有防御系统的缺陷。并且，APPDRRCC主动防护安全模型，能够随时掌握数字校园的网络运行状况，通过对各系统进行布置，能够在发现异常安全事件的第一时间消除异常，并及时恢复被破坏的数据。在消除异常后，系统还能追踪到攻击源，从而对其进行反击。数字化校园信息安全主动防御策略。

　　1.3数据安全层

　　数据安全层主要对数字化校园的数据信息进行保护，确保其在存储、传输和处理过程中的安全，从而避免其被窃取和篡改。通过数据安全层的保护，数据信息的真实性和完整性才能有所保障，并使这些数据信息具有不可抵赖性，在传输和处理过程中还具备可鉴别性，在这些安全属性的保护下，数据信息的安全更有保障。目前，数据安全层采取的防护措施主要有两种，一种是数据加密，另一种是数字签名。

　　1.4内容安全层

　　内容安全层的作用主要表现在四方面，一是隐藏数字化校园信息的内容;二是发现数字化校园信息的内容;三是对这些内容进行分析;最后是对这些内容进行管理。具体来说，发现内容是指发现隐藏内容的真实性，并对其中特定的信息进行过滤，然后再通过分析，将其中存在的大量潜在信息挖掘出来。内容安全层比较常用的措施有以下几种：其一，通过信息检索获取有用的信息;其二，对数据进行挖掘，提取出有用的信息;其三，对暴力、色情等一些不良的网络信息进行过滤;最后，对网络中存在的舆情信息进行分析，再根据分析结果对这些信息进行处理。

　　2应用实例

　　2.1校园网的使用情况

　　以我国某高职院校为例，该院校通过路由器的作用，总共形成三个出口，一是教育网出口，二是中国移动出口，三是中国电信出口。现阶段，此高职院校校园网的节点有很多个，对教学楼、学生区、教职工区等进行全方位的覆盖，并为网络系统中的用户提供多种多样的服务，符合数字化校园的应用要求。但是，在教育信息化应用越来越复杂的情况下，加上校园网中的用户数量越来越多，校园网络安全问题越来越严峻，发生的安全事故越来越多。尤其是在每年三四月份以及六月份，单招考试和高考前后一段时间，网页挂马的情况非常严重，网络系统中出现的恶意代码非常多。随着近几年校园网规模的增加，加上P2P软件处于无序的使用状态，使得校园网本身就不充裕的宽带资源被占用。于是，在校园网使用的高峰期，常常出现无法打开网页的情况，导致学校的关键业务难以正常的开展。此外，校园网用户的网购账号、QQ和MSN等聊天账号，以及网络游戏账号等也经常被盗，给师生造成不同程度的损失。出现这些情况的很大部分原因，在于该院校的二级单位没有管理好二级网站，二级网站的防御功能太差，就会受到黑客、病毒等的入侵。并且，在网络中还存在许多不良信息，如色情、暴力信息等，这些都会危害高职院校学生的身心健康，如何将此类信息隔离在校园网以外，是值得研究的问题。

　　2.2网络安全层的应用及效果

　　在数字化校园信息安全立体防御体系中，网络安全层的作用是最关键的，其主要对校园中的基础网络，以及信息系统的运行过程进行全方位的保护，并对运行状态进行实时监控。所以，在信息化技术全面推广和不断更新的情况下，高职院校必须对网络信息安全加强监管，才能进一步优化校园网络环境，从而降低意外事件发生的几率。而针对APPDRRCC主动防护模型中的风险评估，需要对校园网中的三种不同要素进行风险评估，即资产、威胁和脆弱性，这样才能对网络安全中所面临的威胁进行全面的掌控。其中，对脆弱性的风险评估结果如表1所示：根据在脆弱性评估中发现的漏洞，立即采取措施对其进行修复，避免漏洞对校园网形成攻击，从而提高职院校园网的安全防御能力。在漏洞修复完成后，校园网路由器中的挂马几率得到明显的控制，系统的安全防护水平也有很大程度的提升。在系统的防护环节中，为进一步提高职院校外网络系统的防御能力，高职院校在系统中安装了防病毒软件，实现对校园网络中计算机病毒的实时防护。从而有效的提高职院校园网络的安全性。而在监测环节，能够对校园网的运行状态进行全方位的监督，一旦发生系统异常，就能及时采取措施排除异常，从而确保校园网络的稳定运行。

　　2.3内容安全层的应用及效果

　　内容安全层的合理设置，直接决定着校园网络文化氛围是否有利于学生的健康成长，也会影响高职院校的和谐稳定发展。为保障校园网络信息的安全，通过“人工+技能”的方式对信息进行过滤，从而为在校学生提供健康的上网环境，创造积极的校园网络文化氛围。并且，该高职院校在技术上，利用专业的内容监控设备，对网路内容进行过滤，避免不良网络信息进入校园网中，从而为学生提供正面、积极的校园网络信息。此高职院校利用“人工+技术”的方式，在高考的网上录取阶段、全国英语等级考试前后，以及每年的政治敏感时期，都能将各种不利于学生成长的网络信息过滤掉，从而为学生提供健康的上网环境，形成优良的校园网络文化。在网络滥用行为中，垃圾邮件所占用的宽带资源是比较多的，其不仅会损害用户的利益，还可能在邮件中包含一些具有危险性的信息，如钓鱼链接、病毒链接等。因此，高职院校在校园网系统中设置了垃圾邮件过滤系统，将含有不良网络信息的垃圾邮件过滤掉，从而释放更多的宽带空间。根据垃圾邮件过滤系统中记录的数据，系统在1年内拦截的垃圾邮件数量超过总邮件数量的83%，有效的提高了校园网系统的安全。

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