《计算机安全导论》教学大纲.docx

计算机平安导论
（Introduction to Computer Security）
课程代码：4251046
学分：3
学时：48 （其中：课程教学学时：36,实验学时：12）
先修课程：操作系统，计算机网络，编程基础
适用专业：计算机科学与技术
教材：古德里奇（Goodrich.M.T.）（作者），塔玛萨（Tamassia.R.）（作者），葛秀 慧（译者），田浩（译者），等（译者），世界著名计算机教材精选：计算机平安导 论第1版，清华大学出版社，2012年
开课学院：计算机与软件学院一、课程性质与课程目标
（-）课程性质
计算机平安导论是高等工科院校计算机类相关专业的一门选修课。本课程主要研究讲述 计算机信息平安相关的基础理论知识，技术、以及常见的计算机平安设备与系统等，是计算 机平安的重要理论课程。
（-）课程目标
课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：
课程目标1:使学生掌握计算机平安的基本概念和基本理论，熟悉访问控制，加密，物 理平安的基本方法，培养学生解决计算机平安问题所需专业基础知识，为本专业后续课程的 学习打下良好的理论基础。
课程目标2：能够运用平安保护和攻击的思维分析问题和解决问题，针对计算机平安问 题，分析并提出针对的平安防御方法。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系
本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点1.2. 2.2和3.2O
毕业要求指标点102对计算机领域及行业的国际开展趋势有初步了解，了解计算机专 业相关的技术热点，并能够发表观点；
毕业要求指标点122能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意 识；二、课程内容及教学要求（按章撰写）
毕业要彘标点
课程目标1
课程目标2
毕业要求10.2

毕业要求12.2

本课程教学内容包括：计算机平安基本概念、物理平安、操作系统平安、恶意软件、网 络平安、WEB平安和加密等，介绍各类平安问题及防御方法。
本课程基本要求是：通过教学使学生掌握基础的信息平安理论，包括信息平安的概念, 平安的内涵，加解密种类与方法，操作系统平安的主要内容等；通过教学使用学生掌握常见 的信息平安技术，包括用户角色管理，身份认证，数字签名，网络平安基本知识等；通过教 学使用学生了解恶意软件的原理，网络平安常见设备及其工作原理等。
（一）教学内容.计算机平安的基本概念。
1 .访问控制模型。
2 .加密的概念。
3 .实现和可用性问题。
（二）教学要求. 了解计算机平安的内涵；
1 .理解和掌握计算机平安的基本原那么；.理解访问控制的定义；
2 .掌握对称加密技术与非对称加密技术的概念，用法等；. 了解实现和可用性概念。
（三）重点与难点.重点
计算机平安的基本原那么。
访问控制的组成局部，访问控制实现原理与技术.难点
对称加密技术与非对称加密技术的概念，用法。
第2章物理平安（一）教学内容
1 .物理平安的概念。
2 .身份验证技术。
3 .物理攻击的常用方法。
（二）教学要求了解物理平安的内涵，概念以及常用的方法。
1. 了解常用的身份验证技术，包括生物特证认证，以及口令认证技术。
2. 了解常用的物理攻击方法，以及应对的措施。
（三）重点与难点.重点
身份验证技术的种类及实现原理。
1 .难点
身份验证技术的种类及实现原理。
第3章操作系统平安
（一）教学内容
1 .操作系统概念与进程概念。
2 .进程的平安。
3 .内存与文件系统平安。
4 .应用程序平安。
（二）教学要求
1 .熟悉操作系统的组成，以及基本的概念。
2 .了解进程平安内涵，进程的漏洞与进程空间的入侵，进程数据保存等概念。
3 .掌握常见的缓冲区溢出原因及防御方法。
4 . 了解操作系统内存保护机制，内存破坏与内存映射技术。
5 . 了解应用程序PE文件头结构。
（三）重点与难点.重点
掌握常见的缓冲区溢出原因及防御方法。
1 .难点应用程序PE文件头结构。
第4章恶意软件（-）教学内容
1 .内部攻击。
2 .计算机病毒。
3 .恶意软件攻击以及入侵隐私软件
4 .对策与学习（二）教学要求
1 .理解内部攻击的种类及攻击原理，防御方法。
2 .熟悉计算机病毒的种类，传播方式，实现攻击的原理。
3 .理解隐私信息的内涵，以及隐私软件窃取信息的途径与基本。
（三）重点与难点.重点
计算机病毒的种类，传播方式，实现攻击的原理及防御方法。
1 .难点
计算机病毒的代码阅读与理解。
第5章网络平安（一）教学内容
1 .网络平安的基本概念U
2 .网络各协议层平安。
3 .拒绝服务攻击。
（-）教学要求
1. 了解网络平安的基本概念，内涵以及与系统平安的区别。
2. 了解网络平安的相关案例。
3. 了解网络各协议层平安面临的威胁。
4. 了解拒绝服务攻击原理，实现技术，以及防范措施。
（三）重点与难点.重点
网络平安的基本概念，内涵以及与系统平安的区别。
1 .难点拒绝服务攻击原理。
第6章网络平安II（一）教学内容
1 .应用层与DNSo.常见网络平安设备与原理。
2 .无线网平安。
（二）教学要求1.熟悉应用层与DNS原理，以及面临的平安威胁种类。
2,了解与掌握防火墙，隧道，入侵检测网络平安设备的原理。
3. 了解无线网平安面临的威胁，以及无线网平安保护的一些基础知识。
（三）重点与难点.重点
防火墙，隧道，入侵检测网络平安设备的原理。
1 .难点防火墙，隧道，入侵检测网络平安设备的原理。
第7章WEB平安（-）教学内容
L WEB平安威胁。
2. SQL注入和XSS攻击。
（二）教学要求.掌握WEB平安组成局部，以及面临的威胁种类。
1 .掌握基本的WEB平安攻击技术，如SQL注入，XSS攻击等。
（三）重点与难点.重点
WEB平安组成局部，以及面临的威胁种类。
2 .难点XSS攻击。
第8章加密（-）教学内容
1.各类加密技术。
（二）教学要求1.掌握各类加密技术原理，用法，以及算法。
（三）重点与难点1 .重点
掌握对称加密与非对称加密概念，编程实现对数据的加密以及数字签名。
2滩点掌握对称加密与非对称加密概念，编程实现对数据的加密以及数字签名O
三、本课程开设的实验工程
编号
实验工程名称
学时
类型
要求
支撑的课程目标
1
Sniffer和Warshark软件的使用
2
验证性
必做
课程目标1
2
DLL注入
2
验证性
必做
课程目标1
3
XSS攻击的实现与基本原理
2
验证性
必做
课程目标1
4
SQL注入实现与基本原理
2
验证性
必做
课程目标1, 2
5
PE文件头与应用程序加密（1）
2
设计性
必做
课程目标1, 2
6
PE文件头与应用程序加密（1）
2
验证性
必做
课程目标1, 2
7
Sniffer和Warshark软件的使用
2
验证性
必做
课程目标1
8
DLL注入
2
验证性
做
课程目标1
实验L Sniffer和Warshark软件的使用1.实验目的及要求
1）掌握Sniffer和Warshark软件的使用;2）掌握数据监听攻击；
3）能够分析监听数据。
2.实验主要内容1）下载安装Sniffer和Warshark软件；
2）搭建主机和客户端系统，并建立连接;3）监听通信数据并分析数据内容。
3.重难点监听通信数据并分析数据内容。
实验2： DLL注入.实验目的及要求
1） 了解DLL封装过程；2）掌握注入攻击方法；
3）熟悉DLL攻击防御方法。
2 .实验主要内容1）建立DLL；
2）开始DLL注入攻击实验；3）注入解除实验；
3.重难点DLL注入攻击实验。
实验3： XSS攻击的实现与基本原理.实验目的及要求
1）掌握XSS攻击原理；.实验主要内容
1）将恶意代码植入到提供给用户使用的页面。
2）将过滤敏感字符直接输出或者写入数据库。
3）恶意代码被执行；4）显示XSS攻击过的结果
3 .重难点XSS攻击原理。
实验4： SQL注入实现与基本原理.实验目的及要求
1）SQL注入攻击的实现与防御。
1 .实验主要内容1）搭建环境；
2 ） SQL注入攻击过程；） SQL注入攻击防御过程；
3.重难点SQL注入攻击。
实验5： PE文件头与应用程序加密（1）.实验目的及要求
1） 了解PE文件头加密原理和方法；.实验主要内容
1）提取PE文件头；2）分解PE文件头；
3）对PE文件头进行置换加密；.重难点
提取PE文件头。
实验6： PE文件头与应用程序加密（2）.实验目的及要求
1）编制基本的文本加、解密程序；.实验主要内容
1）凯撒密码实现；2）维吉尼亚表加密实现；
2 ） DES实现；） 3种加密方法的比拟;
3.重难点DES实现。
注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验， 均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤以及总 结。实验评价内容和评分细那么参见附录1。
四、学时分配及教学方法
章
教学形式及学时分配
主要教学方法
支撑的课程目 标
课堂 教学
实验
上机
课程 实践
小计
第1章简介
4

4
讲授、案例、演示
课程目标1, 2
第2章物理平安
3

3
讲授、案例、自学、 实验
课程目标1, 2
第3章操作系统平安
7

7
讲授、比照、自学、 讨论、实验
课程目标1, 2
第4章恶意软件
8
2

10
讲授、演示、自学、 实验
课程目标1, 2
第5章网络平安
5

5
讲授、自学
课程目标1, 2
第6章网络平安II
5
2

7
讲授、案例、演示、 讨论、自学、实验
课程目标1, 2
第7章Web平安
2
4

6
讲授、案例、演示、 讨论、自学、实验
课程目标1, 2
第8章加密
2
4

6
讲授、案例、演示、 实验
课程目标1, 2
合计
36
12

48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；
2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、工程、案 例等教学方法）等。
五' 课程考核1.课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。
考核形式
考核要求
考核权重
备注
平时作业 及阶段测 试
课后完成5〜10个习题，主要考核学生对每节课知识点 的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关 技术开展情况，自主学习并完成。
15%
根据平时作业得 分取平均值或结 合平时测试情况

实验
完成6个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验系 统，并进行实验的能力，最后按15%计入课程总成绩。
15%
评分细那么见附录1
期末考试
试卷题型包括选择题、填空题、名称解释、综合题、分 析题5大类，以卷面成绩的70%计入课程总成绩。其中 考核基础知识及应用能力的题占90%；考核能针对个人 或职业开展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应 开展占比10% O
70%
期末考试采用闭
春■i式o
六、参考书目及学习资料.国外计算机科学教材系列：计算机平安：原理与实践（第2版）（英文版）。
1 .高等院校信息平安专业系列教材：计算机网络平安实验教程
七、大纲说明
1 .主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运 用。
2 .课后共需完成近10道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。
附录1：实验考核方式及评分细那么
本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、 实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出 勤、预习占10%,实验过程表现占60%、实验报告及思考题占30%。
成绩组成
考核/评价环节
分值
考核/评价细那么
对应的毕业 要求指标点
出勤、预 习10%
出勤状况， 预习评价
10
能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占 5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占5%）o
10.2
实验过程 60%
实验中的表现
60
按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实 验（占25%）；实验结果的准确性（占20%）；利 用所学知识分析解决问题的能力（占15%）o各 个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。
10.2
12.2
实验报告 30%
实验报告评价
30
主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据 进行处理的能力。要求报告格式规范（占10%）； 数据准确（占10%）；并按要求完成相应思考题 （10%）o
10.2
12.2