一、项目概述

(一)项目背景

随着信息技术的不断进步和互联网的快速发展,人们的日常生活、工作和学习方式正在经历翻天覆地的变化,这不仅极大提升了工作效率,也实现了信息资源的广泛共享。然而,这种进步也催生了基于黑客技术的黑色产业链,使得信息安全变得至关重要。无论是学校还是企业,一个安全的网络环境都是确保各项任务顺利进行的基础。

唯众信息安全专业建设方案旨在为职业院校学生提供一个接近实际工作环境的实验平台,包括丰富的实验课程和创新的攻防对抗及网络靶场模式。信息安全实训室为学生提供了一个全面、系统的实验和实践环境,使理论与实践相结合,帮助学生构建完整的信息安全知识体系,深化对信息安全知识及其应用的理解,并提升学生的实际操作能力。这有助于学生在真实环境中识别、分析和解决问题,同时提供一个开放的平台,让学生能够利用资源进行自主学习和设计,培养信息安全领域的创新人才。这一方案以满足信息安全产业需求为目标,构建了一套信息安全人才培养体系,增强了学生的实战技能和适应企业的能力。

(二)项目目标

(1) 增强实操教学效果

打造一个模拟真实工作场景的网络系统管理与信息安全实践平台,让学生能够亲身体验网络构建、系统设置和安全措施等关键操作,从而提升他们解决现实问题的能力。

(2) 同步最新技术动态

引入软件定义网络、零信任安全架构、云安全等前沿网络和信息安全技术,确保学生能够掌握最新的知识和技能,增强他们在就业市场的竞争力。

(3) 强化科研与社会服务功能

实训室的建设不仅要满足教学需求,还要支持教师的科研工作,并能够向社会各界提供网络系统管理和信息安全相关的培训与技术服务。

(三)项目原则

先进性原则

选择最前沿的网络和信息安全设备及软件平台,确保实训室在未来5-10年内保持行业领先地位。

实用性原则

实训室的建设将紧密围绕网络系统管理和信息安全专业的教学、科研和实践需求,确保所选设备和软件能够满足日常教学和实践活动的实际需求。

可扩展性原则

考虑到技术的持续进步,实训室的硬件和软件架构必须具备高度的可扩展性,以便于未来的升级和新功能模块的集成。

安全性原则

鉴于信息安全实训涉及敏感信息和网络攻击模拟,实训室必须建立全面的安全防护体系,以防止信息泄露和抵御外部非法入侵。

二、信息安全人才需求现状

在当今这个数字化时代,信息安全已成为国家安全、社会稳定与经济发展的重要基石。然而,我国信息安全领域正面临着一个严峻的挑战:安全相关专业人才的严重匮乏。这一现状不仅限制了我国信息安全技术的快速发展,还阻碍了信息安全应用领域的广泛拓展,进而对国家的整体安全形势构成了潜在威胁。

为了应对这一挑战,我们必须深刻认识到建立全新信息安全相关专业人才培养体系的紧迫性和重要性。这一体系旨在通过科学、系统、高效的人才培养模式,培育出既具备深厚理论功底,又拥有丰富实践经验的高质量、实用型信息安全专业人才。这些人才将能够迅速适应市场需求,成为推动信息安全技术和应用深入发展的中坚力量。

具体来说,如今需要培养的信息安全专业人才应涵盖多个类型,包括但不限于网络安全工程师、信息安全分析师、密码学专家、安全审计师等。这些人才将能够在各自的领域内发挥专长,共同构建起国家信息安全的坚固防线。同时,还应注重培养人才的创新意识和实践能力,使他们能够在面对复杂多变的信息安全挑战时,能够迅速作出反应,提出有效的解决方案。

建立全新的信息安全相关专业人才培养体系,培养市场急需的高质量、实用型信息安全专业人才,已成为当前我国信息安全领域发展的迫切需求。只有这样,才能为国家的信息安全事业提供坚实的人才保障,推动信息安全技术和应用的持续健康发展。

(一)信息安全人才培养的迫切需求与挑战

当前,信息安全领域的人才培养面临多重挑战。

首先,知识体系更新滞后,无法及时涵盖新知与新技术,尤其是对新近热点事件的深入剖析,导致学生难以掌握前沿安全知识,难以满足市场对网络信息安全人才的迫切需求。

其次,专业知识结构构建不科学,教学计划与课程体系缺乏系统性管理,课程设置零散,难以形成连贯的专业知识体系。网络空间安全专业的课程往往是对相近学科的简单复制或扩展,缺乏深度与广度,尤其在设计与实施安全信息系统等关键环节上涉猎不足。

再者,实践能力培养被忽视,信息安全专业兼具理论与实践双重特性,但传统教育模式偏重理论传授,实验条件落后,实践环节缺失,导致学生实践能力薄弱,难以胜任实际工作需求。

此外,实验内容单一,缺乏综合性,难以培养学生的综合应用能力。

最后,考核方式陈旧,单一的考试模式已无法全面评估学生的学习成效,亟需引入更加科学、全面的考核机制。

(二)课程体系与实践教学的革新需求

针对信息安全与网络系统管理专业的课程体系,需进一步丰富实践教学资源与环境。网络系统管理专业应涵盖网络基础、设备配置、服务器管理、存储技术等课程;信息安全专业则需包含信息安全基础、密码学、安全技术、系统安全管理等内容。

在实践教学中,需支持学生完成网络拓扑构建、协议分析、操作系统安全配置、防火墙策略制定、入侵检测与防范、数据备份与恢复等实验项目,并确保每组学生都能独立完成实验任务。同时,应鼓励教学方法创新,如项目驱动教学、案例教学等,以适应新时代的教学需求,实训室应灵活配置教学场景与项目案例,激发学生的自主学习与探索精神。

(三)科研创新与学术交流的需求

教师的科研项目涉及网络性能优化、安全算法研发、信息安全态势感知等多个领域,实训室需配备先进的实验设备与软件平台,以支持教师的实验研究与数据采集工作。此外,实训室还应具备与其他高校、科研机构进行学术交流与合作的条件,促进实验数据与研究成果的共享,推动科研创新与合作发展。

(四)社会服务与技能培训的需求

实训室应面向社会提供网络系统管理员、信息安全工程师等职业培训服务,模拟企业网络环境与安全需求,设计针对性的培训课程与实践内容,以满足社会对信息安全人才的迫切需求。同时,实训室还需具备与企业网络对接的能力(在安全可控的前提下),为企业提供网络系统诊断、安全评估、漏洞修复等技术服务,助力企业提升信息安全防护能力。

三、信息安全实训室建设内容

本方案旨在满足信息安全专业建设的需求,以培养信息安全专业岗位所需人才为目标,构建一个个性化、开放、全面的资源库平台。通过系统性改革信息安全专业课程教学体系,实现以岗位为导向的一系列专业课程体系,最终形成涵盖专业课程学习、岗位技能实践、岗位精准推荐、岗位技能需求及专业课程体系共建的闭环信息安全专业系统。

(一)主要建设内容

(1)资源库平台建设

个性化资源库:搭建一个包含丰富教学资源的平台,涵盖最新的信息安全知识、技术动态、案例分析等内容,支持个性化学习路径的定制。

开放性资源库:平台资源对外开放,促进资源共享与交流,支持学生和教师随时访问和使用。

(2)课程体系改革

岗位导向课程体系:重新设计课程体系,确保每一门课程都与实际岗位需求紧密对接,培养学生的实际应用能力。

实践教学体系:增加实践教学比重,提供丰富的实验项目和实践机会,确保学生能够将理论知识应用于实际操作中。

(3)岗位技能培养

技能实践平台:提供一个真实的实践环境,支持学生进行网络架构搭建、系统配置、安全防护等操作,提升实际问题解决能力。

岗位精准推荐:通过数据分析和匹配,为学生提供精准的岗位推荐,帮助其顺利就业。

(4)专业课程体系共建

校企合作:与企业合作共建课程体系,确保课程内容与行业需求高度契合。

持续更新:定期更新课程内容,引入最新的技术和案例,保持课程的前沿性和实用性。

(二)实训室支持功能

(1)实验和演示环境

为日常的信息安全教学工作提供良好的实验和演示环境,支持学生进行各种实验操作,增强学习效果。

(2)科研支撑

为信息安全科研工作提供强大的支撑,支持教师开展科研项目,提升学校的教学和科研能力。

(3)信息安全攻防实验室

攻防试验:支持在仿真网络上进行各种攻防试验和算法评价,提升学生的攻防能力和技术水平。

业务系统仿真:支持各典型业务系统的仿真与安全测试,确保学生能够应对实际工作中的复杂情况。

攻防竞赛:支持各种攻防竞赛,提供比赛环境和资源,提升学生的竞技水平。

实训教学:支持信息安全实训教学,提供丰富的实验项目和教学资源,确保学生能够熟练掌握各种安全技能。

网络攻防培训:支持学院开展网络攻防培训,提升师生的安全技能和应急响应能力。

通过以上建设内容,本方案将全面提升信息安全专业的教学质量和科研水平,培养出更多符合市场需求的高素质信息安全专业人才。

(三)实训设备

1、人脸智能感知预警安全实训系统

1.硬件配置

① 计算单元:搭载至少i5-13600级别的处理器,确保强大的计算能力。

② 图形处理单元:配备RTX 3090级别的GPU,每个工位显存不少于24GB,以支持高级图形处理需求。

③ 内存与存储:每个工位至少配置16GB内存和1TB存储空间,以满足大数据和复杂计算的需求。

④ 显示设备:至少配备24英寸显示器,提供清晰的视觉效果。

2.实战应用

通过实际案例深入学习大数据处理技术,掌握离线和实时人脸数据比对预警技术。

覆盖数据存储(HBase)、处理、比对和预警等关键模块。

提供详尽的人脸识别项目实战案例及相关代码,以增强实战能力。

2、信息安全实训系统

1.系统概述

本实训系统通过知识点串联的方式,将各类资源有效整合,形成完整的知识链路。系统融合虚拟仿真、技能实践及学生知识水平测评,紧跟技术发展趋势,满足不同层次实践教学需求,包括高校实验教学、技术培训及对外服务。

2.实训平台搭建

结合信息安全理论教学、实训及实战,搭建信息安全综合实训平台。该平台将理论学习、实践教学与工程实践紧密结合,由易到难、循序渐进,逐步提升学员的学习技能和实践水平。最终,帮助学员熟练掌握信息安全建设、规划及运维技能,提升就业竞争力。

3.实训内容

实训内容涵盖多个关键领域:

安全开发:包括多种编程基础、数据库管理、服务器配置、协议分析及工具使用等。

WEB安全:涉及多种漏洞类型识别、检测与预防,以及系统设置与优化等。

系统安全:与WEB安全类似,但侧重于系统层面的安全防护。

应用安全:专注于Web应用安全,包括漏洞分析、检测与预防等任务。

3、攻防竞技系统

本攻防竞技系统专为信息安全实践教学打造,提供坚实的技术支撑。系统内嵌多样化安全工具,全面满足各层次安全实践需求,并支持多种演练模式,包括单关卡、多关卡、并行高级靶场以及基于场景的个人、组队、红蓝对抗等,既支持公开演练也支持私人对抗。

核心特性:

① 异构CPU支持:全面兼容X86与ARM架构CPU,内置先进虚拟仿真技术,打造多元化实验环境。

② 安全工具丰富:内置多种实践教学安全工具,满足学习与实战的多样化需求。

③ 多模式演练:支持多种演练模式,如单关卡、多关卡、并行高级靶场等,以及基于场景的个人、组队、红蓝对抗,提升实战能力。

④ 信创技术融合:深度融合鲲鹏、麒麟、人大金仓等信创技术,打造自主可控的信创安全攻防环境。

⑤ 靶标类型多样:提供单关靶与多关靶两种类型,满足不同层次训练需求。

⑥ 个性化配置:用户可自定义镜像、关卡任务、flag等,实现个性化靶标配置。

⑦ 镜像管理便捷:靶标镜像与攻击机镜像分类管理,便于用户操作。

⑧ 灵活组队设置:支持个人及组队形式的演练设置,灵活配置满足实际需求。

⑨ 快速场景构建:通过拖拽靶标、攻击机、虚拟网络、作战任务等元素,迅速构建攻防场景。

⑩ 角色互换功能:支持攻防角色互换,丰富实战经验,提升应对能力。

⑪ 多样化场景搭建:选择不同靶标搭建场景,满足多样化训练需求。

⑫ 训练针对性强:为flag设置分数、答题时间及难度,确保训练精准有效。

⑬ 训练节奏合理:设置作战开始及持续时间,确保训练节奏合理有序。

⑭ 作战规范提升:自定义作战logo,明确作战规则,提升训练规范性。

⑮ 团队对抗训练:用户可根据需求选择战队,进行团队对抗训练。

⑯ 内置关卡多样:涵盖多种常见安全漏洞和攻击手法,如mysql注入、spel表达式注入、命令注入、XXE、SSRF等,提供全面训练。

⑰ 环境管理全面:全面管理虚拟环境,确保训练环境稳定安全。

⑱ 训练过程记录:记录训练过程,便于用户复盘分析。

⑲ 作战信息实时展示:实时展示得分、进度等作战信息,提升训练透明度与可控性。

⑳ 靶机状态监控:监控靶机状态,及时处理异常与违规行为,确保训练顺利进行。

四、信息安全实训室建设效果图

信息安全实训室建设效果图
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