前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

一、教學(xué)難點(diǎn)

（一）安全層面

從表面上來(lái)看，“安全”很容易理解，但是在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生很難掌握“安全”的要點(diǎn)。之所以產(chǎn)生這樣的問(wèn)題是因?yàn)閰f(xié)議安全是站在攻擊者角度來(lái)說(shuō)的，包括掌握攻擊者信息并和攻擊方式，通過(guò)分析，做出合理假設(shè)。假設(shè)是在現(xiàn)實(shí)攻擊途徑上總結(jié)出來(lái)的，所以，對(duì)剛剛涉獵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安全的學(xué)生來(lái)說(shuō)協(xié)議安全是一個(gè)抽象的概念，并不能全面掌握其中的奧義。

（二）分析方法層面

安全協(xié)議一個(gè)最大的特點(diǎn)就是交互性，學(xué)生要在正確理解協(xié)議的基礎(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)安全方案進(jìn)行運(yùn)用，除此之外，協(xié)議之間的時(shí)序關(guān)系也是必須理解的，正是這種復(fù)雜的關(guān)系，協(xié)議安全分析像是被蒙上了一層紗。一些基于基礎(chǔ)方案的網(wǎng)絡(luò)安群，看似并沒(méi)有什么問(wèn)題，但是如果沒(méi)有處理好消息時(shí)序的關(guān)系，也很有可能導(dǎo)致不安全。如果教師在教學(xué)過(guò)程中仍然采用傳統(tǒng)的理論分析方法，根本不可能使學(xué)生對(duì)協(xié)議安全產(chǎn)生的深刻認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)一些復(fù)雜協(xié)議來(lái)說(shuō)，這種方法是在欠缺有效性和科學(xué)性。如果能夠?qū)f(xié)議安全內(nèi)容置于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行講解，學(xué)生看到的也只是表面，對(duì)于整個(gè)攻擊過(guò)程還是無(wú)法理解，而且這種攻擊實(shí)驗(yàn)不容易重復(fù)。由此可見，上述兩種教學(xué)方式均不符合教學(xué)要求。因此，學(xué)校和教師的首要任務(wù)就是要研究出一個(gè)適合復(fù)雜協(xié)議、直觀表達(dá)和協(xié)議分析的一個(gè)教學(xué)工具，并以增加學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)、鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析能力為核心。筆者在多年教學(xué)工作中，總結(jié)出了符合教學(xué)要求的教學(xué)模式，該模式以軟件房展的安全協(xié)議分析方法為手段。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的難點(diǎn)有了更加深入的了解，一些抽象化的概念逐漸清晰，有效克服了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的重重阻礙，教學(xué)有效性得到了保證。

二、教學(xué)方法

通過(guò)對(duì)本校學(xué)生進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生所面臨的障礙主要有兩點(diǎn)：一方面是安全性概念較為抽象，不容易掌握；另一方面就是分析工具的不完善。以仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)開展網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議教學(xué)能夠有效克服上述問(wèn)題。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這種教學(xué)模式將仿真軟件和協(xié)議建模結(jié)合在一起，通過(guò)計(jì)算機(jī)就能夠找出破壞協(xié)議安全的攻擊途徑，因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)相應(yīng)操作，就能夠直觀的向?qū)W生展示協(xié)議不安全的原因，還可以通過(guò)演示向?qū)W生說(shuō)明為什么要將一些看似不重要的設(shè)計(jì)應(yīng)用其中。該教學(xué)模式主要包括三個(gè)特點(diǎn)：第一，該教學(xué)模式采用了建模方法，能夠直觀反應(yīng)出破壞途徑等，因此對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)更容易掌握。該平臺(tái)協(xié)議由時(shí)序模型表達(dá)，而傳統(tǒng)的分析平臺(tái)主要以形式符號(hào)為主，因此，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)比較難。第二，概念不再抽象化，而是變成了更加具象化的模型，這樣學(xué)生就可以做到準(zhǔn)確理解。學(xué)會(huì)憑借實(shí)驗(yàn)軟件自己就可以進(jìn)行觀察，在親自動(dòng)手的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題。比如一些正確協(xié)議方案學(xué)生能夠進(jìn)行針對(duì)性修改，通過(guò)該平臺(tái)對(duì)攻擊仿真進(jìn)行尋求，從而對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案做出驗(yàn)證，同時(shí)可以明確方案存在的不足。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，是積累經(jīng)驗(yàn)的最佳方法。第三，該平臺(tái)采用了先進(jìn)的分析算法，以堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)為制衡，只要協(xié)議不符合安全目標(biāo)，該平臺(tái)都能夠發(fā)現(xiàn)至少一處攻擊途徑，為分析結(jié)果的可靠性提供了保障。該教學(xué)模式并非理論式教學(xué)，而是一方面為理論分析提供驗(yàn)證途徑，另一方面是引導(dǎo)理論的重要工具。傳統(tǒng)教學(xué)模式中的理論分析不再作為重點(diǎn)，而是對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的一個(gè)步驟，并且提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

三、教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

（一）建模

首先，協(xié)議本身建模。主要包括兩個(gè)部分：一個(gè)是每條協(xié)議的組成結(jié)構(gòu)，也就是我們通常所說(shuō)的消息表達(dá)式，另一個(gè)就是消息時(shí)序。其次，協(xié)議安全目標(biāo)建模。例如對(duì)身份認(rèn)證協(xié)議的抗欺詐目標(biāo)、密鑰交換協(xié)議的抗欺詐性和保密性目標(biāo)等。此類建模是針對(duì)協(xié)議類型而言的，所以在該系統(tǒng)內(nèi)置地實(shí)現(xiàn)，在每次開展仿真分析實(shí)驗(yàn)前，對(duì)于具體協(xié)議，用戶只需要完成第一類建模即可。該平臺(tái)以時(shí)序圖為基礎(chǔ)，用以表達(dá)協(xié)議工作流程，并對(duì)界面進(jìn)行圖形化處理，更加自然，而且表達(dá)效果十分直觀。

（二）分析

該平臺(tái)的主要任務(wù)是尋找網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議攻擊途徑。該系統(tǒng)內(nèi)部具有一組基本的攻擊模型，正是通過(guò)這個(gè)模型進(jìn)行組合演算，從而對(duì)具體協(xié)議的供給鏈做出判斷。如果存在供給鏈，需要繼續(xù)計(jì)算，最終將其計(jì)算出來(lái)。

四、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議也逐漸呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，這也說(shuō)明了攻擊途徑也更加復(fù)雜多變。因此，新形勢(shì)下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全工程師提出了更高的要求，要求其具有較高的協(xié)議設(shè)計(jì)能力和協(xié)議分析能力。學(xué)校作為人才的搖籃，必須與時(shí)俱進(jìn)，尤其是面對(duì)更新速度如此之快的計(jì)算機(jī)技術(shù)，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，將新方法、新模式引入到教學(xué)活動(dòng)中。我們對(duì)對(duì)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議方面的困難進(jìn)行了分析，通過(guò)不斷探索和實(shí)踐總結(jié)出來(lái)了仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，該教學(xué)模式取得了令人十分滿意的成果，學(xué)生的學(xué)習(xí)困難被逐一克服，興趣不斷提升，而且知識(shí)的理解能力、自主學(xué)習(xí)能力、分析能力均得到了提升。

作者：李峻屹 單位：陜西警官職業(yè)學(xué)院