新形勢(shì)下的網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科建設(shè)

胡曦月

[摘 要] 本文圍繞網(wǎng)絡(luò)與信息安全研究網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科的特點(diǎn)與需求，探討新時(shí)代學(xué)科建設(shè)與發(fā)展面臨的問題，并從科研和教學(xué)兩方面提出了學(xué)科專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)改革的具體措施。在科研方面打造精品科研團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化;在教學(xué)方面注重“產(chǎn)學(xué)研”一體化，以賽促學(xué)，以賽促教，進(jìn)一步提升學(xué)生的專業(yè)技能和實(shí)踐能力。

[關(guān)鍵詞] 網(wǎng)絡(luò)空間安全;學(xué)科建設(shè);教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]G641 ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549（2021） 05-0012-02

網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科主要研究網(wǎng)絡(luò)空間中的安全威脅和防護(hù)問題。黨的十九大報(bào)告中明確要求，要統(tǒng)籌推進(jìn)傳統(tǒng)安全領(lǐng)域和新型安全領(lǐng)域軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備，發(fā)展新型作戰(zhàn)力量和保障力量。目前，新型安全領(lǐng)域主要是指網(wǎng)絡(luò)空間、太空和海洋。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)空間，在《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略》中明確指出，“網(wǎng)絡(luò)空間是國(guó)家主權(quán)的新疆域。建設(shè)與我國(guó)國(guó)際地位相稱、與網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)空間防護(hù)力量，大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全防御手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和抵御網(wǎng)絡(luò)入侵，鑄造維護(hù)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全的堅(jiān)強(qiáng)后盾”。2015年6月國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)在工學(xué)門類下增設(shè)了“網(wǎng)絡(luò)空間安全”一級(jí)學(xué)科，學(xué)科代碼0839，明確了網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)、密碼學(xué)及應(yīng)用、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用安全等五個(gè)學(xué)科研究方向。在軍隊(duì)指揮學(xué)學(xué)科中，密碼學(xué)是網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科的主要研究方向和理論支撐，而作戰(zhàn)指揮學(xué)、軍事運(yùn)籌學(xué)、軍事信息學(xué)、軍事情報(bào)學(xué)等，均可對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科軍事人才培養(yǎng)提供理論支撐。

一、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)空間安全通常是指在有敵手的對(duì)抗環(huán)境下，研究信息在產(chǎn)生、傳輸、存儲(chǔ)、處理各環(huán)節(jié)中所面臨的威脅和防御措施，以及網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)本身的威脅和防護(hù)機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)空間安全不僅關(guān)注傳統(tǒng)信息安全所研究的信息的保密性、完整性和可用性，還關(guān)注構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)設(shè)施的安全和可信，以及網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)安全的影響。

網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科涉及的范圍十分廣泛，從網(wǎng)絡(luò)安全存在的主要問題以及國(guó)防需求的角度出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科知識(shí)體系的特色技術(shù)包括：網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)防御、網(wǎng)絡(luò)攻防對(duì)抗、網(wǎng)絡(luò)密碼、網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警、數(shù)據(jù)挖掘和溯源取證技術(shù)五個(gè)方面。此外，發(fā)展勢(shì)頭迅猛的數(shù)據(jù)科學(xué)與工程、人工智能、量子信息科學(xué)等新興學(xué)科，網(wǎng)絡(luò)空間作為其發(fā)展的溫床，也必將成為網(wǎng)絡(luò)空間安全的研究熱點(diǎn)。從趨勢(shì)上說，主動(dòng)防御技術(shù)、人工智能安全技術(shù)、高持續(xù)性威脅（APT）攻擊防護(hù)技術(shù)、云安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、SDN安全技術(shù)、新興加密技術(shù)等都是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展方向。在大數(shù)據(jù)背景下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，導(dǎo)致傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)理念效能嚴(yán)重降低，因此從這個(gè)角度來說，網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科具有相當(dāng)大的發(fā)展空間，比如基于大數(shù)據(jù)的威脅發(fā)現(xiàn)、認(rèn)證技術(shù)、數(shù)據(jù)真實(shí)性分析等等發(fā)展方向。

此外，下一代互聯(lián)網(wǎng)安全也是網(wǎng)絡(luò)空間安全所涉及的一個(gè)重要主題。由于IPv4本身的諸多缺陷，IPv6是目前十分熱門且具有重要意義的研究方向，那么隨之而來的就是基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)安全問題。

二、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)措施

高等院校作為國(guó)家信息技術(shù)研究和人才培養(yǎng)的重要培養(yǎng)基地，不僅要承擔(dān)起新型技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)，還要為社會(huì)輸送網(wǎng)絡(luò)安全類人才。因此，本文從科研和教學(xué)兩個(gè)方面來探討網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科的建設(shè)與人才培養(yǎng)措施。

（一）打造精品科研團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)研究成果轉(zhuǎn)化

網(wǎng)絡(luò)空間安全是一個(gè)多學(xué)科交叉融合特點(diǎn)極強(qiáng)的學(xué)科，芯片安全、系統(tǒng)硬件與物理環(huán)境安全、惡意代碼分析與防護(hù)、數(shù)據(jù)安全、協(xié)議安全、可信計(jì)算、攻防對(duì)抗、移動(dòng)目標(biāo)防御、IPv6安全、網(wǎng)絡(luò)空間資源測(cè)繪、網(wǎng)絡(luò)威脅態(tài)勢(shì)感知等等都是其中的重要組成部分。學(xué)科發(fā)展應(yīng)結(jié)合自身學(xué)科特點(diǎn)與強(qiáng)項(xiàng)，打造特色鮮明、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的優(yōu)勢(shì)教學(xué)基地與實(shí)驗(yàn)室。

沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國(guó)家安全，大量事實(shí)給我們國(guó)家的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)展敲響了警鐘。中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片、操作系統(tǒng)以及許多應(yīng)用軟件，然而在市場(chǎng)化機(jī)制下應(yīng)用并不廣泛。在這樣的大環(huán)境下，基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)備組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題也呼之欲出。技術(shù)研究需要生產(chǎn)環(huán)境，不能只停留在實(shí)驗(yàn)室層面，必須要走向?qū)嵺`才能產(chǎn)生成果。例如北京郵電大學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行IPv6網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)與安全服務(wù)研究時(shí)，針對(duì)其校園網(wǎng)從小范圍試點(diǎn)研究部署，逐漸擴(kuò)大范圍的規(guī)劃建設(shè)，就成功地將下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用結(jié)合起來，不僅得到了科研上的成果，也得到了應(yīng)用上的成果。

此外，可以建設(shè)針對(duì)軟件漏洞的專用安全響應(yīng)平臺(tái)，并以此為基礎(chǔ)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。網(wǎng)絡(luò)安全和軟件與系統(tǒng)安全方面最主要的安全威脅來自安全漏洞，其中又以未公開漏洞，即0day漏洞為主要威脅，2014年，著名的heart-bleed漏洞在被披露前，長(zhǎng)期被黑客利用，竊取大量互聯(lián)網(wǎng)用戶隱私信息，而2017年初爆發(fā)的wannacry勒索病毒，也正是由不法分子利用NSA（美國(guó)國(guó)家安全局）泄露的危險(xiǎn)漏洞“EternalBlue”（永恒之藍(lán)）進(jìn)行傳播。例如，WooYun是一個(gè)位于廠商和安全研究者之間的安全問題反饋平臺(tái)，用戶可以在線提交發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)站安全漏洞，企業(yè)也可通過該平臺(tái)獲知自己網(wǎng)站的漏報(bào)。類似WooYun的漏洞信息發(fā)布平臺(tái)在國(guó)內(nèi)外十分廣泛，比如國(guó)內(nèi)的CNNVD（中國(guó)國(guó)家漏洞庫(kù)）、CNVD（中國(guó)國(guó)家信息安全漏洞共享平臺(tái)），國(guó)外的CVE、SecurityFocus、賽門鐵克安全中心等。此外，一些企業(yè)也會(huì)成立自己的漏洞報(bào)告平臺(tái)，如騰訊安全應(yīng)急中心、網(wǎng)易安全應(yīng)急中心、百度安全響應(yīng)中心、360安全漏洞響應(yīng)平臺(tái)等。

而在某種程度上，高校校園網(wǎng)絡(luò)由于其特殊的屬性，網(wǎng)絡(luò)安全問題通常在硬件接入環(huán)節(jié)就嚴(yán)格控制。然而正是由于網(wǎng)絡(luò)管理的嚴(yán)格，內(nèi)部的局域網(wǎng)反而處于比較脆弱的狀態(tài)。成立一個(gè)安全應(yīng)急響應(yīng)平臺(tái)，不但有助于校內(nèi)的科研轉(zhuǎn)化，也可以為其他安全研究者提供一個(gè)交流的平臺(tái)。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，建立學(xué)科競(jìng)賽基地

在教學(xué)方面，網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科不同于傳統(tǒng)的理論技術(shù)學(xué)科，它不僅要注重打牢基礎(chǔ)，更要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)科涉及知識(shí)面廣、難度大、學(xué)科交叉、知識(shí)更新快，同時(shí)集操作性、經(jīng)驗(yàn)性和應(yīng)變性于一體，人才難以培養(yǎng)。因此，對(duì)于面對(duì)面的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，要在有限的住校學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，加強(qiáng)教育的嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)用性與有效性;通過技術(shù)，增加學(xué)生與企業(yè)和職業(yè)機(jī)構(gòu)的聯(lián)系，使其在整個(gè)職業(yè)生涯過程中，如果需要學(xué)習(xí)就能獲得相應(yīng)的知識(shí)，個(gè)人、教師與機(jī)構(gòu)均擔(dān)負(fù)起建立學(xué)習(xí)共享機(jī)制的責(zé)任。此外，網(wǎng)絡(luò)空間安全不僅涉及技術(shù)，同時(shí)更要求符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的要求。因此，網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)往往需要復(fù)雜的環(huán)境保障。因此，本文提出了以賽促學(xué)，以賽促教，學(xué)以致用的教學(xué)思路，既能夠保障教學(xué)實(shí)踐需求，同時(shí)能夠迅速地深入到應(yīng)用實(shí)際中。

以國(guó)際上，網(wǎng)絡(luò)攻防賽（CTF）作為一種培養(yǎng)信息安全人才的重要通道，不少比賽都有官方背景，政府和軍隊(duì)不同程度地參與其中。有直接組織舉辦CTF比賽的，比如韓國(guó)的SecuinsideCTF就是韓國(guó)政府組織舉辦的;也有讓內(nèi)部人員直接參與比賽的，比如美國(guó)的DefCon比賽經(jīng)常有美國(guó)聯(lián)邦執(zhí)法部門的雇員參加。

國(guó)內(nèi)目前比較著名的賽事，如XCTF國(guó)際網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)對(duì)抗聯(lián)賽，由網(wǎng)絡(luò)安全人才基金和國(guó)家創(chuàng)新與發(fā)展戰(zhàn)略研究會(huì)聯(lián)合主辦，面向高校學(xué)生、企業(yè)技術(shù)人員和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)愛好者的競(jìng)賽活動(dòng);“強(qiáng)網(wǎng)杯”網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)挑戰(zhàn)賽則是面向高等院校和國(guó)內(nèi)信息安全企業(yè)（團(tuán)隊(duì)）的國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全賽事;“全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽”是自2008年起辦的由教育部高等學(xué)校信息安全類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)決定開展的競(jìng)賽，“陜西省網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)大賽”是由陜西省兵工學(xué)會(huì)主辦的我省境內(nèi)的競(jìng)賽，這些比賽每年都為科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)發(fā)現(xiàn)輸送許多人才，也是網(wǎng)絡(luò)安全愛好者的聚集地。比賽內(nèi)容涉及編解碼、加解密、信息隱藏、網(wǎng)絡(luò)編程、惡意代碼分析、滲透測(cè)試、二進(jìn)制安全等等內(nèi)容。

然而由于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的高門檻，目前國(guó)內(nèi)外的一些頂級(jí)安全賽事，漸漸趨向于職業(yè)化，而來自企業(yè)的參賽隊(duì)伍往往擁有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)后盾和最新的研究環(huán)境，因而獲勝隊(duì)伍越來越多的來自企業(yè)。高等院校作為國(guó)家信息技術(shù)人才的重要培養(yǎng)基地，積極參與這些賽事，讓學(xué)生走出去在這些真正的實(shí)戰(zhàn)中磨礪，同時(shí)能夠迅速為學(xué)校打造名片，對(duì)學(xué)校和學(xué)生的發(fā)展都意義重大。

在具體的實(shí)施操作中，可以依托網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)室，四堂聯(lián)動(dòng)構(gòu)建體系多元的培養(yǎng)環(huán)境，即：（1）科普講堂激發(fā)普通學(xué)員興趣，提升學(xué)生的信息素養(yǎng);（2）學(xué)術(shù)課堂夯實(shí)理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)專門人才;（3）學(xué)科競(jìng)賽提升協(xié)作精神和創(chuàng)新意識(shí)、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果;（4）校企聯(lián)動(dòng)提升工程實(shí)踐能力。具體來說，在人才培養(yǎng)體系上建設(shè)“綠色通道”，聯(lián)合企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全團(tuán)隊(duì)，引進(jìn)先進(jìn)的軟硬件設(shè)備與教材和培養(yǎng)方式，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)建設(shè)師資隊(duì)伍、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全研究以及培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全方面的特長(zhǎng)生。從大一開始遴選具有計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攻防特長(zhǎng)和創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)員，致力于培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全方面的特殊技能人才，并以在國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)安全賽事中取得名次來促進(jìn)研究學(xué)習(xí)，以賽促學(xué)，以賽促教，學(xué)以致用，以實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研”一體化的人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)。

網(wǎng)絡(luò)空間安全不僅涉及技術(shù)發(fā)展，更涉及國(guó)家安全。高等院校作為國(guó)家信息技術(shù)研究和人才培養(yǎng)的重要培養(yǎng)基地，需要適應(yīng)時(shí)代需求，不斷優(yōu)化學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)模式，不僅要承擔(dān)起新型技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)任務(wù)，還要為社會(huì)輸送網(wǎng)絡(luò)安全類人才。網(wǎng)絡(luò)空間安全作為一個(gè)研究范圍廣泛，理論性與實(shí)踐性并重的學(xué)科，學(xué)科建設(shè)不僅要注重打牢基礎(chǔ)，更要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。本文從科研和教學(xué)兩方面，為學(xué)科建設(shè)發(fā)展提供了思路和措施建議。

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（責(zé)任編輯：王義祥）