《通信网络安全》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：03470130 课程名称：通信网络安全Communication Network Safety 课程学分：2 课程学时：32（理论学时：32；实验（实践)学时：0) 课程性质：学科选修课（课程性质以2018版人才培养方案的要求为准） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：6 建议先修课程：现代通信原理，软件工程，计算机原理 适用专业（方向）：电气、信息类（包括自动化、电气类、电子类)专业本科学生 二、课程地位、作用与任务 “网络安全技术”是计算机科学与技术专业网络工程方向的一门选修课，它是网络安全技 术领域的知识基础和技术基础。网络安全的前继课程。在高等教育领域大力推进网络安全技 术的专业化教育，是国家在在网络安全技术领域掌握自主权、占领先机的重要措施。 了解网络安全技术领域的知识体系，在计算机系统领域的知识架构和技术基础，熟悉和 掌握计算机系统安全的核心技术，如操作系统安全、网络安全和计算机病毒的防御，掌握关 键的安全技术和安全机制、数据的备份与恢复技术、计算机取证技术等，以及如何在应用领 域和应用系统中予以实施的实践技能。 三、课程目标 （一)教学目标 通信网络安全课程具体要求达到的特定教学目标包括： 1教学目标1能将网络安全技术威胁的种类、其产生的根源、理解网络安全技术、网络安全 的概念的专业知识用到复杂网络问题的恰当表述中。 2.救学目标2.能理解开放系统互连安全体系结构和因特网安全体系结构；理解网络安全技 术保障体系模型；了解安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准）和安全法律法规， 能运用这些原理和概念分析工程问题。能针对一个网络安全系统或者网络攻击过程建立合适 的数学模型。 3教学目标3.能综合运用能在掌握交换机安全和路由器安全的工作原理下，配置交换机安 全和路由器安全。将上述专业知识用于分析工程问题。 4.教学目标4.能掌握各种古典和现代的加解密技术；理解现代对称与非对称的加解密技术的 22
22 《通信网络安全》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：03470130 课程名称：通信网络安全 Communication Network Safety 课程学分：2 课程学时：32（理论学时：32；实验（实践）学时：0） 课程性质： 学科选修课（课程性质以 2018 版人才培养方案的要求为准） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：6 建议先修课程：现代通信原理，软件工程，计算机原理 适用专业（方向）：电气、信息类（包括自动化、电气类、电子类）专业本科学生 二、课程地位、作用与任务 “网络安全技术”是计算机科学与技术专业网络工程方向的一门选修课，它是网络安全技 术领域的知识基础和技术基础。网络安全的前继课程。在高等教育领域大力推进网络安全技 术的专业化教育，是国家在在网络安全技术领域掌握自主权、占领先机的重要措施。 了解网络安全技术领域的知识体系，在计算机系统领域的知识架构和技术基础，熟悉和 掌握计算机系统安全的核心技术，如操作系统安全、网络安全和计算机病毒的防御，掌握关 键的安全技术和安全机制、数据的备份与恢复技术、计算机取证技术等，以及如何在应用领 域和应用系统中予以实施的实践技能。 三、课程目标 （一）教学目标 通信网络安全课程具体要求达到的特定教学目标包括： 1.教学目标 1.能将网络安全技术威胁的种类、其产生的根源、理解网络安全技术、网络安全 的概念的专业知识用到复杂网络问题的恰当表述中。 2.教学目标 2. 能理解开放系统互连安全体系结构和因特网安全体系结构；理解网络安全技 术保障体系模型；了解安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准）和安全法律法规， 能运用这些原理和概念分析工程问题。能针对一个网络安全系统或者网络攻击过程建立合适 的数学模型。 3.教学目标 3. 能综合运用能在掌握交换机安全和路由器安全的工作原理下，配置交换机安 全和路由器安全。将上述专业知识用于分析工程问题。 4.教学目标 4.能掌握各种古典和现代的加解密技术；理解现代对称与非对称的加解密技术的
思想；了解现代加解密技术的应用；掌握DES和RSA算法；理解密钥分配方案；了解密钥 的生成、使用与存储、备份与恢复、销毁等环节。并达到计算过程的极限和优化途径： 5教学目标5.能综合运用所学知识，了解信息隐藏的概念及相关原理；了解现阶段数据隐 写术和数字水印的主要实现方法。加解密算法及其实现及应用；签名的应用与实现。能识 别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 6救学目标6.掌握消息认证和数字签名的基本原理；理解消息认证和数字签名的一般实现 技术；了解散列算法MD5和SHA。了解信息隐藏的概念及相关原理；了解现阶段数据隐写 术和数字水印的主要实现方法。能认识到解决问题有多种方案可以选择； 7教学目标7.理解软件在受到恶意攻击时依然能保持继续工作的状态。理解和掌握保障软 件安全的技术原理。掌握常用软件加密、认证技术原理。掌握Kerberos系统和IPsec系统的 工程问题的解决方案。 （二)本课程支撑的半业要求 1.本课程支撑的毕业要求：毕业要求1、2。 2.本课程支撑的指标点： (1)指标点1.1：能将数学、自然科学、工程基础和专业知识用到复杂工程问题的恰当表述 中。 (2)指标点1.2：能针对一个系统或者过程建立合适的数学模型。 (3)指标点1.3：能将工程原理和专业知识用于分析工程问题。 (4)指标点1.4：能用专业知识用于判别过程的极限和优化途径； (5)指标点2.1：能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 (6)指标点2.2：能认识到解决问题有多种方案可以选择； （7)指标点2.4：能正确表达一个工程问题的解决方案。 (三)课程教学目标与毕业要求对应表 《通信网络安全》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：通信网络安全 任课教师：程皓 课程性质：专业选修 课程学分：2 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求1： 教学目标：培养学生综合应用网络安全的基础知识解决 11能将数学、自然科学、工程基 工程问题的能力。 础和专业知识用到复杂工程问题 达成途径：了解国内外网络安全技术状况；理解网络安 的恰当表述中 全技术威胁的种类及其产生的根源：理解网络安全技术、 网络安全的概念。理解开放系统互连安全体系结构和因 特网安全体系结构；理解网络安全技术保障体系模型； 了解安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准) 和安全法律法规，解决工程问题。 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 23
23 思想；了解现代加解密技术的应用；掌握 DES 和 RSA 算法；理解密钥分配方案；了解密钥 的生成、使用与存储、备份与恢复、销毁等环节。并达到计算过程的极限和优化途径； 5.教学目标 5. 能综合运用所学知识，了解信息隐藏的概念及相关原理；了解现阶段数据隐 写术和数字水印的主要实现方法。加解密算法及其实现及应用；签名的应用与实现。。能识 别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 6.教学目标 6. 掌握消息认证和数字签名的基本原理；理解消息认证和数字签名的一般实现 技术；了解散列算法 MD5 和 SHA。了解信息隐藏的概念及相关原理；了解现阶段数据隐写 术和数字水印的主要实现方法。能认识到解决问题有多种方案可以选择； 7.教学目标 7. 理解软件在受到恶意攻击时依然能保持继续工作的状态。理解和掌握保障软 件安全的技术原理。掌握常用软件加密、认证技术原理。掌握 Kerberos 系统和 IPsec 系统的 工程问题的解决方案。 （二）本课程支撑的毕业要求 1. 本课程支撑的毕业要求：毕业要求 1、2。 2. 本课程支撑的指标点： （1）指标点 1.1：能将数学、自然科学、工程基础和专业知识用到复杂工程问题的恰当表述 中。 （2）指标点 1.2：能针对一个系统或者过程建立合适的数学模型。 （3）指标点 1.3：能将工程原理和专业知识用于分析工程问题。 （4）指标点 1.4：能用专业知识用于判别过程的极限和优化途径； （5）指标点 2.1：能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 （6）指标点 2.2：能认识到解决问题有多种方案可以选择； （7）指标点 2.4：能正确表达一个工程问题的解决方案。 （三）课程教学目标与毕业要求对应表 《通信网络安全》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：通信网络安全 任课教师：程皓 课程性质：专业选修 课程学分：2 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求 1： 1.1 能将数学、自然科学、工程基 础和专业知识用到复杂工程问题 的恰当表述中 教学目标：培养学生综合应用网络安全的基础知识解决 工程问题的能力。 达成途径：了解国内外网络安全技术状况；理解网络安 全技术威胁的种类及其产生的根源；理解网络安全技术、 网络安全的概念。理解开放系统互连安全体系结构和因 特网安全体系结构；理解网络安全技术保障体系模型； 了解安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准） 和安全法律法规，解决工程问题。 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试
半业要求1： 教学目标：针对一个网络的攻击、防御过程建立合适的 12能针对一个系统或者过程建 数学模型 立合适的数学模型 达成途径：能理解开放系统互连安全体系结构和因特网 安全体系结构：理解网络安全技术保障体系模型；了解 安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准）和安 全法律法规，能运用这些原理和概念分析工程问题。能 针对一个网络安全系统或者网络攻击过程建立合适的数 学模型。 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 半业要求1： 教半目标：能将网络攻击原理和数据交换知识用于分析 1.3能将工程原理和专业知识用 工程问题 于分析工程问题 达成途径：能综合运用能在掌握交换机安全和路由器安 全的工作原理下，配置交换机安全和路由器安全。将上 述专业知识用于分析工程问题。 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求1： 教学目标：能用网络安全知识用于判别安全和防御过程 指标点1.4：能用专业知识用于判 的极限和优化途径； 别过程的极限和优化途径： 达成途径：能掌握各种古典和现代的加解密技术；理解 现代对称与非对称的加解密技术的思想；了解现代加解 密技术的应用；掌握DES和RSA算法；理解密钥分配 方案；了解密钥的生成、使用与存储、备份与恢复、销 毁等环节。并达到计算过程的极限和优化途径； 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求2： 教学目标：能识别和判断网络通信安全的关键环节和参 2.1能识别和判断复杂工程问题 数 的关键环节和参数 达成途径：能综合运用所学知识，了解信息隐藏的概念 及相关原理；了解现阶段数据隐写术和数字水印的主要 实现方法。加解密算法及其实现及应用：签名的应用与 实现。能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 半业要求2： 教学目标：通过消息认证和数字签名等手段，能认识到 2.2能认识到解决问题有多种方 解决问题有多种方案可以选择： 案可以选择； 达成途径：掌握消息认证和数字签名的基本原理；理解 消息认证和数字签名的一般实现技术；了解散列算法 MD5和SHA。了解信息隐藏的概念及相关原理；了解 现阶段数据隐写术和数字水印的主要实现方法。能认识 到解决问题有多种方案可以选择； 评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求2： 教学目标：掌握Kerberos系统和IPsec系统的工程问题 2.4能正确表达一个工程问题的 的解决方案。 解决方案 达成途径：理解软件在受到恶意攻击时依然能保持继续 工作的状态。理解和掌握保障软件安全的技术原理。掌 提常用软件加密、认证技术原理。掌握Kerberos系统和 IPsec系统的工程问题的解决方案。 24
24 毕业要求 1： 1.2 能针对一个系统或者过程建 立合适的数学模型 教学目标：针对一个网络的攻击、防御过程建立合适的 数学模型 达成途径：能理解开放系统互连安全体系结构和因特网 安全体系结构；理解网络安全技术保障体系模型；了解 安全标准（包括国际标准、国家标准、行业标准）和安 全法律法规，能运用这些原理和概念分析工程问题。能 针对一个网络安全系统或者网络攻击过程建立合适的数 学模型。 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求 1： 1.3 能将工程原理和专业知识用 于分析工程问题 教学目标：能将网络攻击原理和数据交换知识用于分析 工程问题 达成途径：能综合运用能在掌握交换机安全和路由器安 全的工作原理下，配置交换机安全和路由器安全。将上 述专业知识用于分析工程问题。 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求 1： 指标点 1.4：能用专业知识用于判 别过程的极限和优化途径； 教学目标：能用网络安全知识用于判别安全和防御过程 的极限和优化途径； 达成途径： 能掌握各种古典和现代的加解密技术；理解 现代对称与非对称的加解密技术的思想；了解现代加解 密技术的应用；掌握 DES 和 RSA 算法；理解密钥分配 方案；了解密钥的生成、使用与存储、备份与恢复、销 毁等环节。并达到计算过程的极限和优化途径； 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求 2： 2.1 能识别和判断复杂工程问题 的关键环节和参数 教学目标：能识别和判断网络通信安全的关键环节和参 数 达成途径： 能综合运用所学知识，了解信息隐藏的概念 及相关原理；了解现阶段数据隐写术和数字水印的主要 实现方法。加解密算法及其实现及应用；签名的应用与 实现。能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求 2： 2.2 能认识到解决问题有多种方 案可以选择； 教学目标： 通过消息认证和数字签名等手段，能认识到 解决问题有多种方案可以选择； 达成途径： 掌握消息认证和数字签名的基本原理；理解 消息认证和数字签名的一般实现技术；了解散列算法 MD5 和 SHA。了解信息隐藏的概念及相关原理；了解 现阶段数据隐写术和数字水印的主要实现方法。能认识 到解决问题有多种方案可以选择； 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 毕业要求 2： 2.4 能正确表达一个工程问题的 解决方案 教学目标： 掌握 Kerberos 系统和 IPsec 系统的工程问题 的解决方案。 达成途径：理解软件在受到恶意攻击时依然能保持继续 工作的状态。理解和掌握保障软件安全的技术原理。掌 握常用软件加密、认证技术原理。掌握 Kerberos 系统和 IPsec 系统的工程问题的解决方案
评价依据：课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章网络安全概述 自学内容：国内外网络安全技术状况概述 常见的安全威胁与攻击、安全问题的根源 1.5安全问题概述 课堂作业： 1.6网络安全技术体系结构 1.开放系统互连(OSI)安全体系结构 知识点： 2P安全体系结构 1,网络安全技术的概念；开放系统互连(OS1) 3.网络安全技术保障体系模型（包括P2DR 安全体系结构和P安全体系结构。 和APDR) 2网络安全技术所涉及的相关理论和技术；网 课外作业： 络安全技术的保障体系模型。 1.完成本章小结 2.国内外网络安全技术等级与标准 第二章网络设备的安全 自学内容：认识网络设备物理安全的重要 2.1物理安全 性，了解并掌握交换机安全和路由器安全， 2.2路由器安全 了解并掌握服务器安全和客户机安全 2.3交换机安全 课堂作业： 2.4服务器安全 1路由器安全配置与应用 2.5客户机安全 2.交换机安全配置与应用 知识点： 3.路由协议与访问控制 1,了解和掌握交换机安全和路由器安全的工 作原理 课外作业： 2.能在掌握交换机安全和路由器安全的工作 1.完成本章小结 原理下，配置交换机安全和路由器安全 2.了解网络设备冗余和网络冗余安全的概 念 第三章网络操作系统安全与管理 自学内容：掌握操作系统的安全管理、掌握 3.1常用操作系统筒介 操作系统的安全配置 3.2操作系统安全与管理 课堂作业： 3.3网络操作系统安全设置与实践 1.网络操作系统安全与访问控制 知识点： 2.网络操作系统漏洞与补丁 1,学习和掌握操作系统的安全管理 课外作业： 2.掌握操作系统的安全配置 1.完成本章小结 2.Windows操作系统的安全设置 3.Linux操作系统的安全设置 第四章数据加密技术 自学内容：掌握各种古典和现代的加解密技 4.1密码学的基本概念 术；理解现代对称与非对称的加解密技术的 4.2密码体制 思想；了解现代加解密技术的应用； 4.3报文鉴别与散列函数 课堂作业： 4.4数字签名与鉴别协议 1.掌握消息认证和数字签名的基本原理； 知识点： 2.理解消息认证和数字签名的一般实现技 1,加解密算法及其实现及应用； 术 2.签名的应用与实现 3.了解散列算法MD5和SHA。 25
25 评价依据： 课堂笔记、提问和作业、课外作业和考试。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章 网络安全概述 1.5 安全问题概述 1.6 网络安全技术体系结构 知识点： 1.网络安全技术的概念；开放系统互连（OSI） 安全体系结构和 IP 安全体系结构。 2.网络安全技术所涉及的相关理论和技术；网 络安全技术的保障体系模型。 自学内容：国内外网络安全技术状况概述、 常见的安全威胁与攻击、安全问题的根源 课堂作业： 1.开放系统互连（OSI）安全体系结构 2.IP 安全体系结构 3.网络安全技术保障体系模型（包括 P2DR 和 APDR） 课外作业： 1.完成本章小结 2.国内外网络安全技术等级与标准 第二章 网络设备的安全 2.1 物理安全 2.2 路由器安全 2.3 交换机安全 2.4 服务器安全 2.5 客户机安全 知识点： 1. 了解和掌握交换机安全和路由器安全的工 作原理 2. 能在掌握交换机安全和路由器安全的工作 原理下，配置交换机安全和路由器安全 自学内容：认识网络设备物理安全的重要 性，了解并掌握交换机安全和路由器安全， 了解并掌握服务器安全和客户机安全 课堂作业： 1.路由器安全配置与应用 2.交换机安全配置与应用 3.路由协议与访问控制 课外作业： 1.完成本章小结 2.了解网络设备冗余和网络冗余安全的概 念 第三章 网络操作系统安全与管理 3.1 常用操作系统简介 3.2 操作系统安全与管理 3.3 网络操作系统安全设置与实践 知识点： 1. 学习和掌握操作系统的安全管理 2. 掌握操作系统的安全配置 自学内容：掌握操作系统的安全管理、掌握 操作系统的安全配置 课堂作业： 1. 网络操作系统安全与访问控制 2. 网络操作系统漏洞与补丁 课外作业： 1.完成本章小结 2.Windows 操作系统的安全设置 3.Linux 操作系统的安全设置 第四章 数据加密技术 4.1 密码学的基本概念 4.2 密码体制 4.3 报文鉴别与散列函数 4.4 数字签名与鉴别协议 知识点： 1. 加解密算法及其实现及应用； 2. 签名的应用与实现 自学内容：掌握各种古典和现代的加解密技 术；理解现代对称与非对称的加解密技术的 思想；了解现代加解密技术的应用； 课堂作业： 1. 掌握消息认证和数字签名的基本原理； 2. 理解消息认证和数字签名的一般实现技 术； 3. 了解散列算法 MD5 和 SHA
课外作业： 1.了解信息隐藏的概念及相关原理； 2.了解现阶段数据隐写术和数字水印的主 要实现方法。 第五章软件安全技术 自学内容：理解软件在受到恶意攻击时依然 5.1软件安全策路 能保持继续工作的状态。理解和掌握保障软 5.2加密文件系统 件安全的技术原理。掌握常用软件加密、认 5.3 Kerberos系统 证技术原理。掌握Kerberos系统和IPsec系 5.4 IPsec系统 统的应用方法。 知识点： 课堂作业： 1,理解软件加密和软件安全技术的原理。 1.软件限制策略及应用 2.使用Kerberos系统和IPsec系统保障认证安 2.Psec加密和完整性验证机制 全。 3.EFS加密和解密应用 课外作业： 1完成本章小结 2.Psec设置与应用 第六章网络攻防技术与应用 自学内容：了解目前网络攻击技术的实施原 6.1网络病毒防御 理。掌握目前主流网络防御技术的原理。了 6.2黑客攻击与防范 解常用于网络安全防范的设备及工作原理。 6.3网络防火墙 课堂作业： 6.4网络扫描与监听 1.典型防病毒软件应用 知识点： 2.防火墙技术 1理解网络攻击的技术原理和网络防御的技 3.网络扫描和监听 术原理。 课外作业： 2.掌握网络防御技术的常用技术。 1.典型防病毒软件应用 2.常见网络攻击类型与防范 第七章VPN安全技术 自学内容：国内外VPN技术状况概述、VPN 7.1VPN技术基础 连接 7.2VPN连接 课堂作业： 知识点： 路由器端连接VPN 1.掌握VPN技术的原理 防火墙端连接VPN 2.掌握VPN的连接方法和配置方法。 专业设备连接VPN 课外作业： 1.完成本章小结 2.掌握VPN的技术原理，掌握VPN连接方 式 五、建议学时分配表 学时分配 序 课程内容 讲 实 习题 小 对应教学目标 号 授 验 课 计 26
26 课外作业： 1.了解信息隐藏的概念及相关原理； 2.了解现阶段数据隐写术和数字水印的主 要实现方法。 第五章 软件安全技术 5.1 软件安全策略 5.2 加密文件系统 5.3Kerberos 系统 5.4IPsec 系统 知识点： 1.理解软件加密和软件安全技术的原理。 2.使用 Kerberos 系统和 IPsec 系统保障认证安 全。 自学内容：理解软件在受到恶意攻击时依然 能保持继续工作的状态。理解和掌握保障软 件安全的技术原理。掌握常用软件加密、认 证技术原理。掌握 Kerberos 系统和 IPsec 系 统的应用方法。 课堂作业： 1.软件限制策略及应用 2.IPsec 加密和完整性验证机制 3.EFS 加密和解密应用 课外作业： 1.完成本章小结 2.IPsec 设置与应用 第六章 网络攻防技术与应用 6.1 网络病毒防御 6.2 黑客攻击与防范 6.3 网络防火墙 6.4 网络扫描与监听 知识点： 1.理解网络攻击的技术原理和网络防御的技 术原理。 2.掌握网络防御技术的常用技术。 自学内容：了解目前网络攻击技术的实施原 理。掌握目前主流网络防御技术的原理。了 解常用于网络安全防范的设备及工作原理。 课堂作业： 1.典型防病毒软件应用 2.防火墙技术 3.网络扫描和监听 课外作业： 1.典型防病毒软件应用 2.常见网络攻击类型与防范 第七章 VPN 安全技术 7.1VPN 技术基础 7.2VPN 连接 知识点： 1.掌握 VPN 技术的原理 2.掌握 VPN 的连接方法和配置方法。 自学内容：国内外 VPN 技术状况概述、VPN 连接 课堂作业： 路由器端连接 VPN 防火墙端连接 VPN 专业设备连接 VPN 课外作业： 1.完成本章小结 2.掌握 VPN 的技术原理，掌握 VPN 连接方 式 五、建议学时分配表 序 号 课程内容 学 时 分 配 讲 对应教学目标 授 实 验 习题 课 小 计