網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與安全

摘要：隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，人們對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的條件和環(huán)境提出了更高的要求。符合學(xué)生個(gè)性和能力發(fā)展，且與當(dāng)今社會(huì)需求相適應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)便是必不可少的硬件基礎(chǔ)，而網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建立也為提高教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神創(chuàng)造了更加便利的條件。為了保障網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，具有基本安全意識(shí)和技能的師資隊(duì)伍以及具有可靠安全保障的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)都顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)；人工免疫系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)安全

一、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的常見功能

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，打破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，通過局域網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)以及Internet為我們提供技術(shù)先進(jìn)、靈活性更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。

其主要功能有：

1 存放教師的電子教案和課件。教師可以將自己的電子教案和課件存放在教學(xué)服務(wù)器上，講課時(shí)，可以在任何一個(gè)多媒體實(shí)驗(yàn)室調(diào)用自己的電子教案和課件給學(xué)生授課。同時(shí)，學(xué)生也可以利用網(wǎng)絡(luò)查詢自己感興趣或上課時(shí)沒有聽懂的內(nèi)容。

2 方便教學(xué)服務(wù)。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)布置作業(yè)，提供課程要點(diǎn)、答疑、進(jìn)行網(wǎng)上考試等；學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)討論問題，提交作業(yè)，進(jìn)行網(wǎng)上復(fù)習(xí)。

3 培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)，使教學(xué)工作活靈活現(xiàn)，直觀生動(dòng)。通過互動(dòng)性教學(xué)、多媒體演示，使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

4 增強(qiáng)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)科研作風(fēng)。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以自覺學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)電子賀卡，建立個(gè)人網(wǎng)頁，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，逐步穩(wěn)固思想，樹立學(xué)習(xí)信心，參與教師的科研項(xiàng)目，培養(yǎng)自己的科研能力和創(chuàng)新能力。

5 方便師生與機(jī)房的聯(lián)系。教學(xué)主管部門在每年制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)各個(gè)機(jī)房的資源配置情況進(jìn)行預(yù)先安排，各教學(xué)機(jī)房也可以在實(shí)驗(yàn)開始前就將實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間段確定。

二、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的管理與安全

1 管理方面可以制定一系列的管理方案，大致有：(1)制定網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的管理制度；(2)對(duì)用戶進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)的有效管理。采用先進(jìn)的機(jī)房管理系統(tǒng)，各個(gè)機(jī)房為每位學(xué)生建立一個(gè)登錄賬號(hào)，分配一定的存貯空間目錄，并進(jìn)行一定程度的監(jiān)控。這些為任課教師提供了必要的統(tǒng)計(jì)信息，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提供了宏觀調(diào)控的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

2 在安全方面，我們建議：(1)軟件上采用NTworkstation操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。目前計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，各院校計(jì)算機(jī)硬件配置檔次都很高，操作系統(tǒng)大都是Windows XP或Windows2000，也有Windows98，它們都可以通過Windows NT網(wǎng)絡(luò)來連接，用NTworkstation來管理。首先對(duì)用戶進(jìn)入系統(tǒng)就進(jìn)行檢測(cè)，沒有賬號(hào)就不能進(jìn)入系統(tǒng)；其次是NT采用了最先進(jìn)的NTFS文件系統(tǒng)，對(duì)不同的用戶有不同的操作權(quán)限，一般用戶對(duì)系統(tǒng)文件的操作僅限于讀，對(duì)其他的用戶配置文件和一般文件也可以進(jìn)行權(quán)限和屬性的設(shè)定；另外，NT還具有較強(qiáng)的防病毒能力；(2)建立基于Web方式的機(jī)房管理信息系統(tǒng)。便捷性是機(jī)房管理的基本特征，通過Web實(shí)現(xiàn)機(jī)房管理，有利于操作，各方面的技術(shù)要求也相對(duì)成熟。通過Web方式管理，大到各個(gè)機(jī)房的全部資源狀態(tài)，小到每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，都能夠?qū)崿F(xiàn)直觀的管理，并且可以發(fā)布到網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)資源的共享和有效利用。(3)建立適合自己特色的人工免疫安全系統(tǒng)。Windows操作系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)若干嚴(yán)重的安全漏洞Mac OS X和Linux同樣也發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的安全漏洞，例如蘋果的Safari瀏覽器的安全漏洞和Linux的SCTP緩存溢出漏洞，均可以導(dǎo)致惡意代碼被執(zhí)行。因此，及時(shí)安裝操作系統(tǒng)的安全補(bǔ)丁，是保證系統(tǒng)安全的必要措施。目前文件處理應(yīng)用軟件的安全漏洞數(shù)目也有顯著增長(zhǎng)，這是一個(gè)要引起重視的趨勢(shì)，它反映出一個(gè)新的攻擊領(lǐng)域。僅僅依靠殺毒軟件的支持是不夠的。因此可以建立一些預(yù)警機(jī)制配合殺毒軟件的使用，增加網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的安全。人工免疫就是建立這些預(yù)警機(jī)制的一個(gè)重要基礎(chǔ)。從技術(shù)上來分析，正常的數(shù)據(jù)具有許多特定的特征值。如果遭受到攻擊，這些特征值勢(shì)必會(huì)被改變。在殺毒軟件沒有及時(shí)處理的情況下，如果我們能通過自己的人工免疫系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)隔離網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的安全運(yùn)行無疑是一大重要保障。生物免疫系統(tǒng)極其復(fù)雜，目前對(duì)其研究還非常粗淺。計(jì)算機(jī)研究人員往往提取出其中的一些免疫機(jī)理，以免疫算法的形式應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。我們建議可采用陰性選擇算法，它包括以下幾步：

①描述白體信息。往往采用一組固定長(zhǎng)度的字符串表示自體。系統(tǒng)監(jiān)控的內(nèi)容不同，字符串有不同含義，如Forrest的監(jiān)控系統(tǒng)中，字符串代表了程序的系統(tǒng)調(diào)用序列，而在LISYS系統(tǒng)中，字符串反映了通信數(shù)據(jù)信息。

②生成檢測(cè)字符串集合。檢測(cè)字符串首先隨機(jī)產(chǎn)生，按照陰性選擇由系統(tǒng)篩選。我們的篩選依據(jù)了海明距離、r連續(xù)位匹配結(jié)合的算法。篩選要求所有檢測(cè)字符串都不匹配自體字符串，發(fā)生匹配的檢測(cè)字符串將被刪除。

③以檢測(cè)字符串集合監(jiān)控自體，如果發(fā)生了字符串匹配，則認(rèn)為系統(tǒng)中出現(xiàn)了非白體信息，作為系統(tǒng)異常進(jìn)行處理。陰性選擇算法容易實(shí)現(xiàn)，而且適用于分布式檢測(cè)。各探測(cè)點(diǎn)可以自主產(chǎn)生一組檢測(cè)字符串進(jìn)行監(jiān)控。由于各探測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)字符串集合獨(dú)立產(chǎn)生，具有互補(bǔ)性，異常行為即使規(guī)避了某一個(gè)探測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)，但很可能被另一個(gè)探測(cè)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，即使個(gè)別探測(cè)點(diǎn)失效，位于其他探測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)字符串集合仍然能夠進(jìn)行監(jiān)控，避免了監(jiān)控盲點(diǎn)的出現(xiàn)。隨著人工免疫系統(tǒng)研究的深入，相應(yīng)算法和模型的充實(shí)、完善，AIS將在計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用。