CN104537924B - 一种基于云平台的信息安全攻防教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云平台的信息安全攻防教学系统，该系统利用云平台的优势，通过模拟真实情境，通过在真实环境中实际操作，使教学更具趣味性、互动性，深刻理解信息安全基础理论，透彻掌握信息安全攻防技能；此系统能满足不同层次人员使用，包括本科生，研究生生，信息安全专业人员，信息安全相关企业等，而且可以满足个性化用户的学习要求；此系统提供竞赛平台，推进开展信息安全竞赛，提高信息安全教学质量。

Description

一种基于云平台的信息安全攻防教学系统

技术领域

本发明涉及信息安全教学系统技术领域，尤其涉及一种基于云平台的信息安全攻防教学系统。

背景技术

云计算的计算与应用模式的快速发展与成熟，许多企业已经用云平台替换传统平台，云服务已经成为互联网未来发展的重要方式。随着计算机技术的高速发展，信息安全问题越来越多也越来越受到人们重视。同时，对信息安全专业人才的需求也越来越大。信息安全学科是一个实践性和理论性的学科，只有自己做过攻防，才更能理解安全知识，所以对于信息安全专业人才的培养，信息安全攻防教学起着重要的作用。

目前，高校里偏向于理论研究，已有的教学平台基本是实验系统，用来按部就班的完成一些验证性的实验，缺乏系统性和体系性，网络上的学习资料非常闲散质量很差，很多都是过时无用跟不上新技术发展，而安全攻防学习难度较大。

目前信息安全教学系统的尚有一些缺陷表现如下：1)现有系统的实验项目已验证型为主，缺乏创新性和综合性的项目；2)现有信息安全实践系统很多东西已经过时，同实际商业系统有很大差距；3)现有系统的教学内容不贴近真实应用，不够透彻易懂导致学习兴趣不浓，只是任务式的去做；4)传统方式架构的系统可扩展性差。

构建一个基于云平台的信息安全攻防教学系统，通过这个系统掌握信息安全理论知识和攻防技能，同时又了解业界最新漏洞和技术，是一项有意义的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云平台的信息安全攻防教学系统，该系统具有综合性、创新性以及互动性，可以提高信息安全教学质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于云平台的信息安全攻防教学系统，该系统包括：教学平台、云平台及云资源管理系统；

其中，所述教学平台包括：互动教学模块，用于传授信息安全攻防知识和技能；出题模块，用于发布信息安全攻防题目；练习模块，用于通过模拟实际情境来训练信息安全攻防知识和技能；竞赛平台模块，用于为第三方企业组织信息安全竞赛提供平台；社区模块为一个虚拟的学习社区平台；

所述云平台，用于为教学平台提供虚拟资源；其包括：物理设备、资源池、虚拟化模块与云资源管理模块；资源池用于将物理设备的计算资源聚合到一起；虚拟化模块，用于在资源池基础上划分出逻辑独立的云主机、网络设备与安全设备；云资源管理系统，用于根据教学平台的请求对云平台的资源进行管理与调度。

进一步的，所述互动教学模块包括：

视频教学模块，用于通过上传视频录像的方式向用户示范讲解信息安全知识和技能；

教学游戏模块，用于采用网络游戏的方式，通过模拟实际攻防情境，并通过不断提示，带领用户一步步完成一次信息安全攻防实际操作；

实战经验模块，用于通过上传攻防实战报告向用户示范讲解信息安全攻防知识和技能。

进一步的，所述教学游戏模块采用关卡模式，题目难度由易到难分三个等级：初级，中级，高级，越靠后的关卡对应的题目难度等级越高；

所述教学游戏模块采用基于游戏的教学方式，在游戏中虚拟一位智能导师，引导和帮助用户学习，并将攻防技能整合到游戏本身，理论知识则通过游戏表达出来，再依据用户的已攻克的关卡来设置挑战和分配任务；用户通过完成游戏分配的任务和挑战来完成教学目标。

进一步的，所述出题模块包括：

实战题目模块，用于用户以教学目的或者向别人求助的目的，发布一个真实环境下的需要实际操作的信息安全攻防题目；

理论知识题目模块，用于发布信息安全攻防理论知识题目。

进一步的，所述练习模块通过调用云平台中信息安全攻防工具库中的攻防软件进行实战练习。

进一步的，所述云平台还支持异构终端的接入，终端包括：电脑、手机与平板电脑；

用户利用终端通过云平台进行教学平台时，云平台根据接入的终端类型，推送与该终端适配的格式内容；并且，在退出教学平台时，由云平台记录退出时的教学平台位置，并在下一次进入教学平台时直接登入上一次退出时的教学平台位置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用云平台的优势，通过模拟真实情境，通过在真实环境中实际操作，使教学更具趣味性、互动性，深刻理解信息安全基础理论，透彻掌握信息安全攻防技能；此系统能满足不同层次人员使用，包括本科生，研究生生，信息安全专业人员，信息安全相关企业等，而且可以满足个性化用户的学习要求；此系统提供竞赛平台，推进开展信息安全竞赛，提高信息安全教学质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于云平台的信息安全攻防教学系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的信息安全攻防教学系统教学内容框架图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例

图1为本发明实施例提供的一种基于云平台的信息安全攻防教学系统的示意图。如图1所示，该系统主要包括：教学平台、云平台及云资源管理系统；

其中，所述教学平台包括：互动教学模块，用于传授信息安全攻防知识和技能；出题模块，用于发布信息安全攻防题目；练习模块，用于通过模拟实际情境来训练信息安全攻防知识和技能；竞赛平台模块，用于为第三方企业组织信息安全竞赛提供平台；社区模块为一个虚拟的学习社区平台，用户可以针对某个问题或者知识进行同步和异步的交流。

所述云平台，用于为教学平台提供虚拟资源；其包括：物理设备、资源池、虚拟化模块与云资源管理模块；资源池用于将物理设备的计算资源聚合到一起；虚拟化模块，用于在资源池基础上划分出逻辑独立的云主机、网络设备与安全设备；云资源管理系统，用于根据教学平台的请求对云平台的资源进行管理与调度。

进一步的，所述互动教学模块包括：视频教学模块，用于通过上传视频录像的方式向用户示范讲解信息安全知识和技能；教学游戏模块，用于采用网络游戏的方式，通过模拟实际攻防情境，并通过不断提示，带领用户一步步完成一次信息安全攻防实际操作；实战经验模块，用于通过上传攻防实战报告向用户示范讲解信息安全攻防知识和技能。

进一步的，本发明实施例提供的基于云平台的信息安全攻防教学系统，可以满足不同层次人员使用，本科生，研究生生，信息安全专业人员等，所述教学游戏模块采用关卡模式，攻关难度由易到难，题目难度分三个等级：初级，中级，高级，越靠后的关卡对应的题目难度等级越高；初级难度用于训练技能，中级难度对应于一般的真实漏洞难度，高级难度对应于综合性强、涉及知识点多的题目；

所述教学游戏模块采用基于游戏的教学方式；在游戏中虚拟一位智能导师，引导和帮助用户学习；攻防技能整合到游戏本身，理论知识则通过游戏表达出来，并依据用户已攻克的关卡数来合理设置挑战和分配任务；用户完成游戏提供的若干任务和挑战来升级，并攻克上一关卡才能进入下一关卡，在此游戏过程中达到教学目的，通过完成游戏提供的若干任务和攻克关卡来完成教学目标。

进一步的，所述出题模块包括：实战题目模块，用于用户以教学目的或者向别人求助的目的，发布一个真实环境下的需要实际操作的信息安全攻防题目；理论知识题目模块，用于发布信息安全攻防理论知识题目。

进一步的，所述的基于云平台的信息安全攻防教学系统，还可以对学完教学视频和在教学游戏中通关的用户发放认证证书；所述系统采用积分制，把信息安全知识水平量化，通过积分数量表现出来，积分越高表示知识越丰富技能越强，依据积分数量发放登记勋章，以激励用户不断提高自身和了解自身知识水平。

进一步的，所述练习模块通过调用云平台中信息安全攻防工具库中的攻防软件进行实战练习。

进一步的，所述云平台还支持异构终端的接入，终端包括：电脑、手机与平板电脑；

用户利用终端通过云平台进行教学平台时，云平台根据接入的终端类型，推送与该终端适配的格式内容；并且，在退出教学平台时，由云平台记录退出时的教学平台位置，并在下一次进入教学平台时直接登入上一次退出时的教学平台位置；即，可支持断点连续进入教学系统，使学习具有连续性。

本发明实施例提供的信息安全攻防教学系统其涉及的教学内容如图2所示，主要包括以下六类：信息安全基础理论知识、系统安全、web安全、移动安全、工具收集和使用与案例分享；

所述信息安全理论知识主要包括：信息安全导论、编译原理、操作系统、数据库、软件与理论计算机网络，以及密码学等；所述系统安全主要包括：漏洞分析、木马分析、防火墙、无线安全与数据库安全等；所述web安全主要包括：跨站脚本攻击与防护、注入漏洞攻击与防护、身份认证攻击与防护，以及不安全对象引用等；所述移动安全主要包括：IOS系统及应用安全，以及安卓系统及应用安全；工具收集与使用主要包括：kali-Linux、Wireshark、Appscan、Burpsuite、反编译与汇编等工具；案例分享主要包括：渗透案例，技术分享。

本发明具有以下优点和有益效果：本发明提供的一种基于云平台的信息安全攻防教学系统，利用云平台的优势，通过模拟真实情境，通过在真实环境中实际操作，使教学更具趣味性、互动性，深刻理解信息安全基础理论，透彻掌握信息安全攻防技能；此系统能满足不同层次人员使用，包括本科生，研究生生，信息安全专业人员，信息安全相关企业等，而且可以满足个性化用户的学习要求；此系统提供竞赛平台，推进开展信息安全竞赛，提高信息安全教学质量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于云平台的信息安全攻防教学系统，其特征在于，该系统包括：教学平台与云平台；

其中，所述教学平台包括：互动教学模块，用于传授信息安全攻防知识和技能；出题模块，用于发布信息安全攻防题目；练习模块，用于通过模拟实际情境来训练信息安全攻防知识和技能；竞赛平台模块，用于为第三方企业组织信息安全竞赛提供平台；社区模块为一个虚拟的学习社区平台；

所述云平台，用于为教学平台提供虚拟资源；其包括：物理设备、资源池、虚拟化模块与云资源管理模块；资源池用于将物理设备的计算资源聚合到一起；虚拟化模块，用于在资源池基础上划分出逻辑独立的云主机、网络设备与安全设备；云资源管理模块，用于根据教学平台的请求对云平台的资源进行管理与调度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述互动教学模块包括：

视频教学模块，用于通过上传视频录像的方式向用户示范讲解信息安全知识和技能；

教学游戏模块，用于采用网络游戏的方式，通过模拟实际攻防情境，并通过不断提示，带领用户一步步完成一次信息安全攻防实际操作；

实战经验模块，用于通过上传攻防实战报告向用户示范讲解信息安全攻防知识和技能。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述教学游戏模块采用关卡模式，题目难度由易到难分三个等级：初级，中级，高级，越靠后的关卡对应的题目难度等级越高；

所述教学游戏模块采用基于游戏的教学方式，在游戏中虚拟一位智能导师，引导和帮助用户学习，并将攻防技能整合到游戏本身，理论知识则通过游戏表达出来，再依据用户的已攻克的关卡来设置挑战和分配任务；用户通过完成游戏分配的任务和挑战来完成教学目标。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述出题模块包括：

实战题目模块，用于用户以教学目的或者向别人求助的目的，发布一个真实环境下的需要实际操作的信息安全攻防题目；

理论知识题目模块，用于发布信息安全攻防理论知识题目。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述练习模块通过调用云平台中信息安全攻防工具库中的攻防软件进行实战练习。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述云平台还支持异构终端的接入，终端包括：电脑与手机；

用户利用终端通过云平台进行教学平台时，云平台根据接入的终端类型，推送与该终端适配的格式内容；并且，在退出教学平台时，由云平台记录退出时的教学平台位置，并在下一次进入教学平台时直接登入上一次退出时的教学平台位置。