高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全體系構(gòu)建及策略探討

【關(guān)鍵詞】高校；計算機網(wǎng)絡(luò)；安全體系

引言

目前，高校計算機網(wǎng)絡(luò)已成為支撐教學(xué)、科研和社會服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，然而網(wǎng)絡(luò)安全威脅也在不斷升級。面對這些挑戰(zhàn)，高校需要采取更加主動和綜合的措施來確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全穩(wěn)定。本研究的意義在于為高校提供了一個可操作性強、適應(yīng)性廣的安全管理體系框架，有助于提高高校網(wǎng)絡(luò)安全的整體防護水平，保障教師和學(xué)生日常生活和教學(xué)活動的正常開展，同時也為其他教育機構(gòu)乃至企事業(yè)單位的信息安全管理提供了有益的參考。

一、高校網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀分析

（一）現(xiàn)狀概述

在近年來，隨著教育信息化進程的加速，越來越多的高校建立了自己的校園網(wǎng)，為師生提供了便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和豐富的教育資源。另外，從學(xué)生到教職工，幾乎每個人都在使用個人或機構(gòu)提供的智能設(shè)備接入校園網(wǎng)絡(luò)。這些設(shè)備不僅用于日常學(xué)習(xí)和工作，還經(jīng)常用來存儲敏感信息，包括個人數(shù)據(jù)、研究成果乃至財務(wù)記錄等。所以我們不得不正視這一背景所帶來的網(wǎng)絡(luò)安全問題。一方面，高校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對開放，外部訪問成為常態(tài)；另一方面，由于網(wǎng)絡(luò)安全意識不足和技術(shù)防護措施不到位，容易導(dǎo)致一系列安全事件的發(fā)生。

（二）存在的問題

校園網(wǎng)的開放性為惡意攻擊提供了便利條件。由于校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大且用戶眾多，很難實現(xiàn)全方位的監(jiān)控與防護。一些學(xué)生和教職工可能缺乏足夠的網(wǎng)絡(luò)安全意識，比如使用弱密碼、點擊不明鏈接或者在公共Wi-Fi下進行敏感操作，這些都是常見的安全漏洞來源。隨著云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，高校需要處理的數(shù)據(jù)量急劇增加，這也給網(wǎng)絡(luò)安全帶來了新的考驗。當(dāng)師生使用云服務(wù)存儲文件時，如何確保這些數(shù)據(jù)的安全性和隱私性成為一個亟待解決的問題。此外，許多高校采用了混合式教學(xué)模式，遠程訪問學(xué)校資源的需求也在不斷增長，這就要求建立更為復(fù)雜且安全的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來支持這一變化。網(wǎng)絡(luò)攻擊手段和技術(shù)正不斷演進，傳統(tǒng)的安全防護措施可能難以應(yīng)對新型威脅，勒索軟件、釣魚攻擊和中間人攻擊等已經(jīng)成為高校面臨的常見問題。

二、安全威脅與風(fēng)險評估

（一）威脅來源分析

高校計算機網(wǎng)絡(luò)面臨著來自內(nèi)、外部的多種安全威脅。這些威脅不僅可能造成數(shù)據(jù)泄露、服務(wù)中斷等直接影響，嚴重的還可能損害高校聲譽進而影響教學(xué)科研活動的正常進行。以下是一些常見的網(wǎng)絡(luò)安全威脅及其特征。

外部威脅主要包括黑客攻擊、惡意軟件傳播、釣魚詐騙和數(shù)據(jù)泄露等。黑客可能會利用未打補丁的軟件漏洞侵入高校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，竊取敏感信息或?qū)嵤┚芙^服務(wù)攻擊。惡意軟件則通過電子郵件附件、惡意網(wǎng)站或應(yīng)用程序傳播，一旦被激活就能在用戶的設(shè)備上執(zhí)行有害操作。釣魚詐騙是另一種常見的攻擊手法，攻擊者通過偽裝成可信實體來誘騙受害者提供個人信息或登錄憑證。數(shù)據(jù)泄露可能是由外部攻擊導(dǎo)致，也可能是因為第三方服務(wù)商的安全漏洞。內(nèi)部威脅主要源自用戶的行為不當(dāng)或設(shè)備管理不善。缺乏網(wǎng)絡(luò)安全意識的學(xué)生和教職工可能會下載非法軟件、使用不安全的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)或在社交媒體上分享過多個人信息，這些行為都可能給校園網(wǎng)絡(luò)安全帶來隱患。遺失或被盜的移動設(shè)備如果沒有適當(dāng)?shù)募用艽胧矔蔀閿?shù)據(jù)泄露的風(fēng)險點。內(nèi)部人員濫用權(quán)限或因疏忽而導(dǎo)致的信息泄露也是不容忽視的問題。

（二）風(fēng)險評估方法

為了準(zhǔn)確評估高校計算機網(wǎng)絡(luò)面臨的各種安全威脅，本研究提出了一套綜合性的風(fēng)險評估模型，目的是為高校提供一種系統(tǒng)化的方法來識別、量化和優(yōu)先處理潛在風(fēng)險。

（1）威脅識別：基于上文提到的威脅來源確定哪些類型的威脅最有可能影響到高校網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備。這一步驟需要綜合考慮歷史事件、行業(yè)趨勢和技術(shù)發(fā)展等因素。

（2）資產(chǎn)識別與價值評估：明確哪些資產(chǎn)對高校最為重要，包括敏感數(shù)據(jù)、關(guān)鍵系統(tǒng)等，同時評估這些資產(chǎn)的價值以便確定保護的重點。

（3）脆弱性分析：通過漏洞掃描、滲透測試等手段找出網(wǎng)絡(luò)中存在的安全漏洞，隨后評估這些漏洞被利用的可能性。

（4）威脅可能性評估：根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和威脅情報估計特定威脅發(fā)生的概率。

（5）風(fēng)險量化：結(jié)合資產(chǎn)價值、脆弱性程度和威脅可能性計算出每種威脅的風(fēng)險等級。

（6）風(fēng)險緩解措施：針對高風(fēng)險威脅，制定包括技術(shù)措施和管理措施在內(nèi)的緩解策略，以此來降低風(fēng)險水平。

三、安全體系構(gòu)建原則與架構(gòu)

（一）基本原則

構(gòu)建高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全體系的核心原則在于實現(xiàn)全方位、多層次的防護機制。預(yù)防為主是首要原則．高校需加強安全意識培訓(xùn)和定期的安全演練以提高師生對潛在威脅的認識。其次是分層防護，確保在網(wǎng)絡(luò)的不同層次部署相應(yīng)的安全措施，最終形成從物理層到應(yīng)用層的全面防護。動態(tài)適應(yīng)原則同樣重要，即體系應(yīng)具備對新技術(shù)和新威脅的快速響應(yīng)能力，保證防護措施的持續(xù)有效性。最后要注重協(xié)同合作原則，強調(diào)不同部門間的信息共享與協(xié)調(diào)行動，這樣有助于增強整體應(yīng)對復(fù)雜安全挑戰(zhàn)的能力。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和威脅形勢的變化，網(wǎng)絡(luò)安全體系必須具備高度的靈活性和適應(yīng)性。這意味著不僅要關(guān)注當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢，還要預(yù)見到未來的潛在威脅，并提前做好準(zhǔn)備。例如，隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的應(yīng)用，高校網(wǎng)絡(luò)安全體系需要能夠無縫集成這些新技術(shù)，并確保其安全可靠。此外，考慮到技術(shù)的快速發(fā)展，高校應(yīng)建立一套定期評估現(xiàn)有技術(shù)的有效性的機制，并適時引入新技術(shù)以應(yīng)對新的安全挑戰(zhàn)。前瞻性原則和持續(xù)改進原則也是不可忽視的。在構(gòu)建安全體系時應(yīng)具備前瞻性思維，既關(guān)注當(dāng)前的安全需求又要預(yù)見未來可能出現(xiàn)的安全挑戰(zhàn)。比如考慮到區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)探索如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)增強數(shù)據(jù)的不可篡改性和透明度進而增強數(shù)據(jù)的安全性。

（二）體系架構(gòu)設(shè)計

高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全體系的架構(gòu)是一個集預(yù)防、檢測、響應(yīng)于一體的綜合防護體系。該體系由以下幾個關(guān)鍵組成部分構(gòu)成。

物理安全層用于確保機房、服務(wù)器等硬件設(shè)施的安全，包括環(huán)境控制、門禁系統(tǒng)等。對于移動電子設(shè)備，采用加密技術(shù)和遠程擦除功能以防丟失或被盜后的數(shù)據(jù)泄露；網(wǎng)絡(luò)接入層通過防火墻、入侵監(jiān)測系統(tǒng)等技術(shù)手段對進出校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)流進行過濾和監(jiān)測，保證校內(nèi)所有人員的電子設(shè)備都能接入安全的網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用與服務(wù)層能夠加強對應(yīng)用軟件和服務(wù)的安全管理，使用Web應(yīng)用防火墻（WAF）保護在線服務(wù)免受攻擊，積極教育師生只從官方應(yīng)用商店下載應(yīng)用程序，并驗證應(yīng)用來源的安全性。數(shù)據(jù)保護層采用加密技術(shù)、訪問控制等措施保護敏感數(shù)據(jù)的安全。在終端防護層中，通過防病毒軟件、補丁管理等措施來加強終端設(shè)備的安全配置。最后是安全管理層，這一層需建立完善的安全管理機制，包括安全政策、應(yīng)急響應(yīng)流程等。上面這些組成部分之間相輔相成，共同構(gòu)成了一個堅固的防護體系。

為了使體系更加靈活高效，還需要建立一套完整的監(jiān)控與響應(yīng)機制，這包括實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量、異常行為檢測、日志記錄與分析等功能，以便及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全事件。除了硬件和軟件上的安全防護，高校也不能忽視專業(yè)安全團隊在網(wǎng)絡(luò)安全體系中的作用。安全團隊負責(zé)日常的安全管理和應(yīng)急響應(yīng)工作，對于提高整體防護能力至關(guān)重要。針對增強響應(yīng)機制靈活性的問題，可以考慮采用自動化工具和腳本來簡化某些常規(guī)任務(wù)，例如自動化的安全警報通知、自動化安全事件響應(yīng)等。自動化響應(yīng)工具可以在減輕團隊的工作負擔(dān)的同時提高響應(yīng)的速度和效率。

四、關(guān)鍵技術(shù)與實施策略

（一）關(guān)鍵技術(shù)選擇

構(gòu)建高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全體系時，選擇合適的關(guān)鍵技術(shù)至關(guān)重要。本節(jié)將詳細介紹在體系構(gòu)建中采用的關(guān)鍵技術(shù)并探討其如何支持安全目標(biāo)的實現(xiàn)。

（1）入侵檢測與防御系統(tǒng)（IDPS）。IDPS可以實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量，識別并阻止惡意活動。通過部署基于簽名的IDPS，系統(tǒng)可以有效地攔截已知的惡意軟件和攻擊模式。在互聯(lián)網(wǎng)剛剛興起的年代，我國部分高校經(jīng)歷了嚴重的網(wǎng)絡(luò)安全事件，其中大部分都是針對財務(wù)系統(tǒng)的攻擊企圖。于是越來越多的高校部署了先進的IDPS系統(tǒng)，有效保護了財務(wù)數(shù)據(jù)的安全。

（2）統(tǒng)一威脅管理（UTM）。UTM設(shè)備集成了防火墻、反病毒、反垃圾郵件等多種功能，為網(wǎng)絡(luò)提供了一站式的安全保障。借助UTM，高校可以簡化安全架構(gòu)，既降低成本又增強防護能力。例如，一些高校利用UTM設(shè)備來實現(xiàn)對進出校園網(wǎng)的所有流量的統(tǒng)一管理。

（3）虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）。VPN的作用是為遠程訪問提供了安全通道，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴SL VPN技術(shù)則可為遠程辦公人員提供安全便捷的訪問方式，同時保護校園網(wǎng)免受外部攻擊。近年來，一些高校部署SSLVPN為教師和學(xué)生提供了安全穩(wěn)定的遠程學(xué)習(xí)和工作環(huán)境。

（4）數(shù)據(jù)加密技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)采用現(xiàn)代加密算法來保護敏感數(shù)據(jù)的安全，不僅可以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中的泄露，還能確保存儲數(shù)據(jù)的安全。常見的數(shù)據(jù)加密技術(shù)有基于身份的加密（IBE）、基于屬性的加密（ABE）、代理重加密（PRE）和可搜索加密（SE）。

（5）零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（ZTNA）。ZTNA基于“永不信任，始終驗證”的原則，無論請求源自內(nèi)部還是外部要求每個請求都經(jīng)過嚴格的認證和授權(quán)。這種架構(gòu)降低了內(nèi)部威脅的風(fēng)險。許多高校通過實施ZTNA顯著提高了校園網(wǎng)的安全防護水平，內(nèi)部攻擊事件發(fā)生的頻率大大減少。

（6）自動化與編排工具。自動化工具和腳本可以有效簡化日常的安全管理和應(yīng)急響應(yīng)流程，比如自動化安全警報通知、自動化安全事件響應(yīng)等。這有助于減輕團隊的工作負擔(dān)，同時提高響應(yīng)的速度和效率。

（二）實施策略

針對高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全體系的具體實施，本節(jié)將介紹一系列策略以確保上述關(guān)鍵技術(shù)的有效部署和運行。

（1）安全意識培訓(xùn)。高校需定期為師生提供網(wǎng)絡(luò)安全意識培訓(xùn)，積極組織模擬演練、安全知識競賽等活動來強化師生對潛在網(wǎng)絡(luò)威脅的認識。某些國外大學(xué)每年都會舉辦一次網(wǎng)絡(luò)安全周活動，活動主要以互動體驗和實戰(zhàn)演練的方式開展，有效增強了全體師生的安全防范意識。

（2）技術(shù)部署與配置。高校要按照預(yù)先規(guī)劃的體系架構(gòu)逐步部署各項關(guān)鍵技術(shù)。不同的安全體系層需部署有針對性的關(guān)鍵技術(shù)，比如可以將IDPS系統(tǒng)配置在網(wǎng)絡(luò)接入層，使其能夠準(zhǔn)確識別并攔截惡意流量。數(shù)據(jù)加密技術(shù)則應(yīng)部署在數(shù)據(jù)保護層。

（3）安全策略與規(guī)程制定。在實施各項技術(shù)之前必須制定詳細的安全策略和規(guī)程，包括密碼策略、訪問控制策略等，目的是確保所有安全措施得到有效執(zhí)行。在此基礎(chǔ)上建立應(yīng)急響應(yīng)計劃以便在發(fā)生安全事件時迅速行動。比如部分高校制定了詳細的應(yīng)急響應(yīng)手冊，明確了在不同類型的緊急情況下各部門的職責(zé)和響應(yīng)流程。

（4）持續(xù)監(jiān)控與維護。借助實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量、異常行為檢測、日志記錄與分析等功能及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全事件。比如利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)對歷史數(shù)據(jù)進行分析，預(yù)測可能的攻擊模式進而提高防護的準(zhǔn)確性；定期開展安全審計確保所有安全措施的有效性。

（5）定期評估與優(yōu)化。安全體系必須定期接受評估，高校的網(wǎng)絡(luò)安全部門要檢查體系的有效性并根據(jù)新的威脅情報和技術(shù)發(fā)展進行優(yōu)化。一般而言，最長需每半年進行一次全面的安全評估。若想進一步優(yōu)化體系，有條件的高校可引入第三方安全評估服務(wù)，從中獲得獨立的專業(yè)意見，有助于發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。

（6）跨部門協(xié)作。建立跨部門的安全事件響應(yīng)小組，確保在發(fā)生安全事件時能夠迅速協(xié)調(diào)資源進行處理。定期舉行團隊建設(shè)活動以增強團隊凝聚力并提高整體響應(yīng)能力和效率。通過建立跨部門的安全響應(yīng)團隊來有效協(xié)調(diào)不同部門之間的資源，這樣可以有效提高安全事件的處理效率。

結(jié)束語

未來的高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域也將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。在大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的浪潮下，高校需進一步加強師生電子設(shè)備的數(shù)據(jù)安全和隱私保護，保證信息的安全可控。另一方面，云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及使得高校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加復(fù)雜多樣，因而需完善多層次的防護體系，提高安全防護的智能化水平。鑒于網(wǎng)絡(luò)安全威脅的不斷演變，高校還要建立更為靈活高效的應(yīng)急響應(yīng)機制，積極與外部安全機構(gòu)合作以應(yīng)對日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。