融合人工智能的“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”教學(xué)探索

李廣用 陳偉康

摘 要：現(xiàn)階段我國在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面已經(jīng)有一定的發(fā)展規(guī)模，但由于自身起步較晚，與真正的人工智能技術(shù)強(qiáng)國相比還存在著較大的差距。例如在專業(yè)課程的建設(shè)上不夠完善，導(dǎo)致人才的培養(yǎng)工作質(zhì)量低下等。要想解決這樣的問題，學(xué)校急需與科技企業(yè)合作，建立人工智能與網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)科相結(jié)合的新型教學(xué)體系，并通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)科的學(xué)習(xí)與研究，制定出能夠符合當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)安全要求的教學(xué)辦法，讓網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)緊跟時(shí)代發(fā)展，為國家和社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：人工智能;網(wǎng)絡(luò)安全;教學(xué)探索

0? ? 引言

如今，人們?cè)谏钪幸呀?jīng)越來越離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)影響到人們的經(jīng)濟(jì)、文化等方方面面，在生活中所占比重也逐步增高。但隨著人們使用網(wǎng)絡(luò)頻率的增高，與之相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題也已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)。人們的隱私、個(gè)人資料，企業(yè)的數(shù)據(jù)安全問題等，都是如今網(wǎng)絡(luò)安全問題的重災(zāi)區(qū)。相應(yīng)的，企業(yè)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息安全專業(yè)人才的需求量也迅速增加。但由于網(wǎng)絡(luò)在近年來的發(fā)展過于迅速，現(xiàn)階段我國尚未擁有健全的專業(yè)教學(xué)體系，導(dǎo)致人才的培養(yǎng)工作逐漸陷入瓶頸，難以為社會(huì)提供足夠的網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)人才[1]。

現(xiàn)今，網(wǎng)絡(luò)安全問題也在逐步擴(kuò)大，從原先對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)與個(gè)人隱私的侵犯，已經(jīng)逐步發(fā)展為面向國家安全的攻擊，這種行為對(duì)國家的社會(huì)安定、領(lǐng)土完整以及民族自信都有著極大的影響。對(duì)這樣惡劣的問題，國家也及時(shí)通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理方法提出了“網(wǎng)絡(luò)空間安全”這一概念。這一概念基于傳統(tǒng)的安全管理辦法做出了提高，由載體、資源、主體、操作這4部分組成，以整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，與過去的信息安全工程相結(jié)合，并重新分為網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全以及網(wǎng)絡(luò)空間安全。這樣的重新分組，對(duì)未來人才的培養(yǎng)提供了更加清晰的教學(xué)思路，有利于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息安全的發(fā)展。同時(shí)，人才培養(yǎng)策略也面臨著網(wǎng)絡(luò)空間安全教育相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全教育起步的問題，在人才培養(yǎng)本就困難的情況下，更是加大了難度[2]。

從教師教學(xué)工作來說，由于這種新型的教學(xué)思路，教師需要根據(jù)新的課程要求重新學(xué)習(xí)才能夠?yàn)閷W(xué)生教學(xué)。在教材層面上也沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，使教材質(zhì)量參差不齊。這種問題也導(dǎo)致現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)空間安全教育仍然缺少一個(gè)系統(tǒng)化、規(guī)范化的教學(xué)體系，對(duì)人才的培養(yǎng)是一個(gè)巨大的障礙。為此，對(duì)人才培養(yǎng)層面的加強(qiáng)是當(dāng)今要優(yōu)先思考的問題，要對(duì)現(xiàn)在教學(xué)方面存在的短板進(jìn)行針對(duì)化的解決，加強(qiáng)對(duì)教師團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)力度，通過跟人工智能專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)深入合作，制定有人工智能基因的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)出真正適合當(dāng)今社會(huì)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)人才。

1? ? 信息安全、人工智能技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全

在如今網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的當(dāng)下，網(wǎng)絡(luò)空間理念是對(duì)現(xiàn)存的信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全的最好解決辦法，這種理念相較于傳統(tǒng)信息安全管理起步更晚，但也是對(duì)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的針對(duì)性辦法，加上如今人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，相應(yīng)的人工智能算法能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)空間安全起到極大的幫助。因此，人工智能對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全的作用也不容忽視，只有將人工智能充分合理的應(yīng)用，并將其與網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)相結(jié)合，才能培養(yǎng)出頂尖的網(wǎng)絡(luò)安全人才。

1.1? 網(wǎng)絡(luò)信息專業(yè)的人才培養(yǎng)

在如今的中國，國家經(jīng)過十余年的發(fā)展，已經(jīng)有將近? ? ? ?30所高校建立了信息安全專業(yè)。信息安全學(xué)位也包含了本科、碩士到博士。相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)也通過傳統(tǒng)的信息安全專業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

信息安全這一專業(yè)的目標(biāo)就是通過對(duì)信息的傳輸與存儲(chǔ)過程中加以保護(hù)，防止其受到侵入的一門學(xué)科。信息安全學(xué)科作為高級(jí)學(xué)科，需要數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多種基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)，對(duì)學(xué)生的個(gè)人素養(yǎng)以及學(xué)校的培養(yǎng)教學(xué)能力都是很大的挑戰(zhàn)。以某學(xué)校舉例，其擁有一套較為完整的教學(xué)體系，首先通過系統(tǒng)性的教學(xué)，讓學(xué)生掌握這一專業(yè)所需要的基本知識(shí)。然后，對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)行一定程度的加強(qiáng)與鞏固。與此同時(shí)，進(jìn)行針對(duì)性的思維訓(xùn)練，讓學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能夠更好地接受相關(guān)知識(shí)。最后，在真正的信息安全學(xué)科教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生的個(gè)人偏好，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)、安全防護(hù)、系統(tǒng)保衛(wèi)等方面的教學(xué)工作，幫助學(xué)生掌握自己所選擇的專業(yè)，培養(yǎng)出專業(yè)的技術(shù)性人才。

1.2? 人工智能學(xué)科的建設(shè)工作

如今，人工智能隨著網(wǎng)絡(luò)與科技的發(fā)展逐漸成熟，已經(jīng)可以和其他技術(shù)一起，配合人工進(jìn)行一定程度上的計(jì)算。對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都起到了關(guān)鍵的作用，能夠解決很多以往人工難以處理的問題。人工智能也在這些方向的應(yīng)用下，逐漸成了科技業(yè)界的主要發(fā)展方向。眾多互聯(lián)網(wǎng)公司也開發(fā)出了屬于自己的人工智能軟件。迅速發(fā)展的技術(shù)，也推動(dòng)了我國眾多高校的課程建設(shè)，如今，全國近百所高校已經(jīng)擁有了自己的人工智能專業(yè)，為國家培養(yǎng)著更多專業(yè)性人才，汕尾職業(yè)技術(shù)學(xué)院已經(jīng)和科大訊飛和達(dá)內(nèi)科技合作建設(shè)人工智能實(shí)訓(xùn)室和配套的人工智能教學(xué)課程[3]。

作為一門高級(jí)學(xué)科，人工智能專業(yè)包含了諸如數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)、密碼學(xué)等多門學(xué)科的知識(shí)，對(duì)學(xué)生的個(gè)人水平也有著較高的要求。人工智能專業(yè)也就是為了培養(yǎng)出更多擁有多學(xué)科知識(shí)的專業(yè)人才。這一學(xué)科要求學(xué)生能夠擁有較高的學(xué)習(xí)認(rèn)知能力，要對(duì)新事物與知識(shí)有足夠的適應(yīng)能力。通過對(duì)學(xué)生的進(jìn)行相關(guān)理論與專業(yè)知識(shí)的教學(xué)，加上嚴(yán)格的思維訓(xùn)練課程，才能培養(yǎng)出適應(yīng)人工智能專業(yè)的人才。

由于這一專業(yè)要求學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)、軟件工程、通信技術(shù)、信息管理等一系列學(xué)科有較高水平，且最好擁有人工智能、數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)等方面的專業(yè)知識(shí)。這樣嚴(yán)苛的要求也變相導(dǎo)致了整個(gè)人工智能專業(yè)的門檻過高，使整個(gè)行業(yè)依舊處于人才極度匱乏的狀態(tài)。并且可預(yù)見的是，這一情況在未來很長一段時(shí)間內(nèi)都將成為常態(tài)。

1.3? 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)建設(shè)工作與人工智能的使用

出于網(wǎng)絡(luò)安全問題在如今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的重要性，經(jīng)過教育部批準(zhǔn)，國內(nèi)很多高校都建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)間安全專業(yè)，為培養(yǎng)人才貢獻(xiàn)自己的力量。但與此同時(shí)，人才培養(yǎng)難度較大的問題，也是各高校的重點(diǎn)問題。作為較高等級(jí)的學(xué)科，網(wǎng)絡(luò)安全課程需要多種基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)與較為復(fù)雜的?？浦R(shí)相結(jié)合進(jìn)行教育。因此在教育工作中不能單純依靠過去的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，要讓教師在教學(xué)的過程中根據(jù)學(xué)生的實(shí)時(shí)反饋對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，爭取為學(xué)生提供最好的教學(xué)環(huán)境。在這樣的教學(xué)實(shí)踐中，教師與學(xué)生一起，創(chuàng)造出新型網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)體系，為國家以及社會(huì)培養(yǎng)出適合當(dāng)今環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)安全管理人才。

在人才培養(yǎng)的同時(shí)，對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用也要一并跟進(jìn)。在網(wǎng)絡(luò)安全問題中，大數(shù)據(jù)的作用是非常重要的，而人工智能在大數(shù)據(jù)處理層面上有著天然的優(yōu)勢。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全中心常出現(xiàn)的密碼泄露、資料泄露、個(gè)人信息安全問題等，都可以通過大數(shù)據(jù)來進(jìn)行管控。而在大數(shù)據(jù)的管控工作中，人工智能憑借算力更高、數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)、有更強(qiáng)的整體管理能力等天然優(yōu)勢，在大數(shù)據(jù)分析工作中一定會(huì)處于核心地位。與信息安全同等重要的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)問題上，人工智能也能憑借自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，簡單解決。

由此可見，人工智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有著算力更高、計(jì)算更精準(zhǔn)的優(yōu)勢，其作用已經(jīng)不再只是幫助人工進(jìn)行處理，而是已經(jīng)在逐步取代傳統(tǒng)的人工操作。因此人工智能的發(fā)展不僅是必要的，更是未來加快發(fā)展的必要途徑。傳統(tǒng)的處理工作中，工作人員需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的正常行為與異常行為進(jìn)行判斷，需要的不僅是工作人員自身的技術(shù)力，更是工作人員的細(xì)心與耐心。而在人工智能技術(shù)的幫助下，只需要讓人工智能對(duì)制定好的正常行為進(jìn)行學(xué)習(xí)與分析，就能制定出自己的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。在處理過程中，人工智能通過對(duì)行為進(jìn)行判斷，一旦有異常行為就可以立即進(jìn)行截?cái)啵M(jìn)而交由人工二次判斷，人工判斷的數(shù)據(jù)就可以通過網(wǎng)絡(luò)重新傳輸給人工智能系統(tǒng)。在這一過程中，人工智能會(huì)對(duì)自身的判斷結(jié)果與人工判斷進(jìn)行分析，將分析數(shù)據(jù)上傳云端進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，對(duì)新識(shí)別到的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、上傳工作，將這些異常數(shù)據(jù)使用在之后的數(shù)據(jù)檢查對(duì)比中，進(jìn)一步優(yōu)化人工智能的算法，在使用中自我提高，這就是人工智能技術(shù)在信息安全領(lǐng)域上的巨大優(yōu)勢，這樣的優(yōu)勢在信息篩選這一領(lǐng)域無疑是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人工審查的，替代人工審核也只是早晚的問題。

與人工智能學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的，網(wǎng)絡(luò)安全工作者也會(huì)在處理問題的過程中不斷提高自己的能力。在安全處理中，就像是一場圍繞安全的攻防戰(zhàn)，安全管理者和信息攻擊者也在不斷提高自身，就比如攻擊者使用了更新的攻擊技術(shù)，與此相對(duì)的管理者也會(huì)通過人工智能和自身技術(shù)研究出更先進(jìn)的信息防御技術(shù)，反之則相同，或許不太恰當(dāng)，但雙方確實(shí)在這一階段促進(jìn)了彼此的發(fā)展。這些攻防也能在很大程度上讓人工智能自身的算法進(jìn)一步優(yōu)化。所以，在人工智能如此發(fā)展的今天，專業(yè)工作者與人工智能間一定是彼此促進(jìn)，共同發(fā)展的。

2? ? 網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的建設(shè)

2.1? 網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)與其他相關(guān)學(xué)科的區(qū)別

大多數(shù)高校已經(jīng)設(shè)立了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)。網(wǎng)絡(luò)空間安全的教學(xué)工作雖然沒有全面普及，但都已經(jīng)步入了發(fā)展。由于網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)較為相近，相應(yīng)的專業(yè)已經(jīng)開始向網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)靠攏[4]。

在課程的具體目標(biāo)上，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)有著更為明確的教學(xué)方向，相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)而言，雖然涉及的科目更廣，但在專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)性更強(qiáng)，在教學(xué)工作中也能夠更為便捷地進(jìn)行引申教學(xué)工作。在具體的課程設(shè)計(jì)上，網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科有較高的要求，編程語言的教學(xué)也有著不低的比重。而在網(wǎng)絡(luò)空間安全教學(xué)上，課程更加針對(duì)性的對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全侵入的判斷與解決進(jìn)行教學(xué)，通過理論教學(xué)與課程時(shí)間相結(jié)合，讓學(xué)生擁有更強(qiáng)的安全管理能力。與此同時(shí)，教學(xué)工作中也將人工智能技術(shù)一定程度上加入學(xué)習(xí)范疇，讓學(xué)生在步入工作后能夠更快地與人工智能的信息處理能力相結(jié)合，構(gòu)建起安全的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)系統(tǒng)。我校正在與深信服、安奇信、新華三等公司合作建立網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)室。

2.2? 注重網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的教學(xué)工作，明確教學(xué)目標(biāo)

在注重高職網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)教學(xué)的同時(shí)，高職院校也要對(duì)其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)科進(jìn)行針對(duì)性的增強(qiáng)。從教師層面，要對(duì)相應(yīng)學(xué)科的老師進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，加強(qiáng)教師對(duì)新型安全技術(shù)和人工智能技術(shù)教學(xué)的認(rèn)知，將人工智能專業(yè)教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分享，讓網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)可以結(jié)合工人智能相關(guān)技術(shù)制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式。在教材方面，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的教師由于對(duì)人工智能技術(shù)關(guān)注度不夠，教材制定體系相較于高校稍微落后，教學(xué)目標(biāo)往往也會(huì)含糊不清，讓教師的教學(xué)工作難以提升、難適日新月異的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)。為此對(duì)教材的優(yōu)化也是必要的，要對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行分層化，根據(jù)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容按章節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)劃分，幫助教師進(jìn)行教學(xué)工作。在知識(shí)層面上增加一些更具時(shí)效性的內(nèi)容，避免因教材的老舊導(dǎo)致學(xué)到的知識(shí)不適用于當(dāng)今。在難度上也要進(jìn)行一定程度的取舍，便于學(xué)生學(xué)習(xí)理解。

2.3? 利用網(wǎng)絡(luò)豐富課堂內(nèi)容

在網(wǎng)絡(luò)安全教育過程中，教師在對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行傳授的同時(shí)，應(yīng)該使用更多的網(wǎng)絡(luò)資料讓課堂內(nèi)容更加豐富，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。同時(shí)也要根據(jù)課程內(nèi)容，進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在較為寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。教師在網(wǎng)絡(luò)資料的選用上也應(yīng)當(dāng)選擇更具時(shí)效性，擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面的同時(shí)，讓學(xué)生有學(xué)習(xí)到知識(shí)的實(shí)感。例如，在人工智能課程的實(shí)踐方面，可以引導(dǎo)著學(xué)生利用自己所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)并且編程一個(gè)自動(dòng)掃描網(wǎng)站后臺(tái)密碼的小程序，從而讓學(xué)生熟悉和掌握網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)密碼遍歷的方法與原理。

3? ? 結(jié)語

我國在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)工作上起步較晚，但通過對(duì)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的教學(xué)工作進(jìn)行分析，逐步建成一套專屬于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)教育的教學(xué)體系。這套教學(xué)體系通過大量專業(yè)人員的研究已經(jīng)較為成熟，現(xiàn)階段為我國網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展提供了重要幫助。而相關(guān)的學(xué)校也要積極響應(yīng)專業(yè)的建設(shè)工作，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容、教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行優(yōu)化，幫助國家與社會(huì)培養(yǎng)擁有高技術(shù)力的人才。同時(shí)，在人工智能的發(fā)展與應(yīng)用上也要加大投入，讓人工智能技術(shù)能夠更早地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)教學(xué)。

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（編輯 姚 鑫）

Teaching exploration of “Network Security Technology” based on artificial intelligence

Li Guangyong， Chen Weikang

（Shanwei Institute of Vocational Technology， Shanwei 516600， China）

Abstract：At the present stage， China has a certain scale of development in network security technology， but because of its late start， compared with the real artificial intelligence technology， there is still a big gap. For example， the construction of professional courses is not perfect， which leads to the low quality of personnel training. To solve this problem， the school urgently needs to cooperate with the scientific and technological enterprises， establish a new teaching system combining artificial intelligence and network security， and through the study and research of network security discipline， we should formulate teaching methods that can meet the requirements of todays network security， make the network security technology keep up with the development of the times， and make contributions to the country and society.

Key words：artificial intelligence;network security;teaching exploration