面向未來的學校網(wǎng)絡安全解決方案探討

吳大副

隨著信息技術的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)滲透到我們生活的各個方面，網(wǎng)絡已成為學校教學、管理以及服務的重要平臺。然而，學校網(wǎng)絡安全問題也日益突出，特別是在面臨新的網(wǎng)絡威脅和攻擊手段的情況下。本文從學校網(wǎng)絡安全的背景和現(xiàn)狀出發(fā)，探討如何面向未來建立更加有效的學校網(wǎng)絡安全解決方案。

一、學校網(wǎng)絡安全現(xiàn)狀

近年來，我國的信息化建設取得了飛速的進展，學校網(wǎng)絡作為信息化建設的重要組成部分，在提高教學質(zhì)量、改進學校管理等方面發(fā)揮著至關重要的作用。然而，學校網(wǎng)絡安全問題隨之而來。學校網(wǎng)絡面臨的主要威脅包括黑客攻擊、病毒感染、數(shù)據(jù)泄露、釣魚欺詐、DDoS攻擊等等。在實踐中，學校網(wǎng)絡安全的形勢復雜多變，網(wǎng)絡攻擊手段和方式不斷更新，給學校網(wǎng)絡安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。目前，學校網(wǎng)絡安全存在以下幾個方面的問題：

（一）基礎設施滯后

很多學校在網(wǎng)絡建設上投入不足，網(wǎng)絡基礎設施落后，存在安全漏洞。例如，網(wǎng)絡設備老化、軟件版本過舊等問題可能會導致漏洞被黑客利用，進而危及學校網(wǎng)絡安全。

（二）網(wǎng)絡管理弱化

許多學校在網(wǎng)絡安全方面的管理缺乏標準化和規(guī)范化，沒有建立完善的安全管理體系。一些學校缺乏專業(yè)的網(wǎng)絡安全人員，也沒有現(xiàn)代化的安全防護設備和技術手段，面對風險和攻擊時缺乏有效應對措施。

（三）安全意識淡薄

學校內(nèi)部管理和使用存在的人為因素是網(wǎng)絡安全問題的一個重要來源。很多教職工希望更方便、快捷地使用網(wǎng)絡，最大限度獲取豐富的信息資源，相應地較少考慮存在的網(wǎng)絡風險。例如，一些教職工可能會使用弱密碼，會從網(wǎng)上隨意下載一些來路不明的軟件，或者辦公計算機沒有安裝安全防護軟件等行為，這些都可能引發(fā)安全問題。

（四）外部威脅

除了上述內(nèi)部因素之外，外部威脅也是學校網(wǎng)絡安全面臨的挑戰(zhàn)。例如，假冒其他學校工作人員發(fā)送釣魚郵件，誘騙師生輸入賬號密碼等信息。這種攻擊方式可能會導致學校用戶信息被竊取、賬戶被盜等后果。

二、面向未來的學校網(wǎng)絡安全方案構建

學校網(wǎng)絡安全問題的解決需要擁有先進的設備、技術和科學的管理策略。在面對學校網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)時，應該采用多種技術手段，提高網(wǎng)絡安全防范水平。具體有以下幾個方面：

（一）基于人工智能的網(wǎng)絡安全防護體系

人工智能技術在學校網(wǎng)絡安全領域中的應用可以提升網(wǎng)絡安全處置速度、減小漏洞被利用的可能性、增加信息安全意識等方面起到重要作用。其中最主要的是基于機器深度學習的威脅檢測方法。通過訓練算法和大量數(shù)據(jù)分析，使其識別出各種網(wǎng)絡攻擊類型，從而更快速地反應和防御各類威脅。人工智能在學校網(wǎng)絡安全防護上主要有以下幾個典型案例：

1.智能防火墻

防火墻作為網(wǎng)絡安全設備已被普遍應用。傳統(tǒng)的防火墻需要依靠網(wǎng)絡管理員為其設置安全規(guī)則來準許什么數(shù)據(jù)包可以通過、什么數(shù)據(jù)包應被拒絕。而智能防火墻引用的AI識別技術，可以很好地自行分析和處理相應的數(shù)據(jù)，同時又能巧妙地融合代理技術和過濾技術，有效地攔截對網(wǎng)絡有害的數(shù)據(jù)流，從而更好地保障網(wǎng)絡環(huán)境的安全。例如華為的HiSecEngine USG12000系列AI防火墻和HiSecEngine USG6700F系列AI防火墻等。

2.智能入侵檢測系統(tǒng)

在網(wǎng)絡安全威脅日益嚴重的今天，入侵檢測技術的重要性不言而喻。傳統(tǒng)的入侵檢測技術在檢測速度、檢測范圍和體系結構等方面均存在短板。而智能入侵檢測系統(tǒng)借助人工智能中的模糊信息識別、規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘和人工神經(jīng)網(wǎng)絡等技術，通過對網(wǎng)絡流量的深度解析，可及時準確發(fā)現(xiàn)各類非法入侵攻擊行為，并執(zhí)行實時精確阻斷，主動而高效地保護用戶網(wǎng)絡安全。例如深信服NIPS-1000-B1510網(wǎng)絡入侵防御系統(tǒng)等。

3.惡意代碼智能檢測系統(tǒng)

人工智能技術在惡意代碼檢測中扮演著重要的角色，它可以幫助識別和防止惡意軟件攻擊。傳統(tǒng)的惡意代碼檢測方法主要基于黑名單技術和特征匹配技術，但這些方法存在許多局限性。例如無法應對零日漏洞攻擊、易受變形病毒等攻擊的影響。而人工智能技術通過機器深度學習等手段，可以讓機器對大量惡意代碼進行分析，并從中提取出惡意代碼的特征、模式、行為等信息，以便準確地識別和分類惡意軟件。此外，人工智能技術還可以根據(jù)惡意代碼的歷史數(shù)據(jù)和趨勢，預測未來可能出現(xiàn)的威脅并采取相應的防御措施。人工智能技術在惡意代碼檢測中的作用非常大，可以提高惡意代碼檢測的準確性和效率，保護計算機系統(tǒng)的安全。例如360安全防護軟件和瑞星安全防護軟件等。

4.智能威脅檢測和響應系統(tǒng)

智能威脅檢測和響應系統(tǒng)是一種基于人工智能技術的安全解決方案，它可以通過機器學習、深度學習、自然語言處理等技術，對海量的安全數(shù)據(jù)進行分析和建模，從而實現(xiàn)更加精準和高效的威脅檢測和響應。例如網(wǎng)御終端高級威脅檢測響應系統(tǒng)EDR和深信服終端安全管理系統(tǒng)EDR，其智能威脅檢測和響應通常包括以下主要功能：

（1）基于機器學習和深度學習算法的威脅檢測：利用大數(shù)據(jù)分析技術對網(wǎng)絡流量、日志和事件等信息進行監(jiān)控和分析，快速發(fā)現(xiàn)并準確識別各種安全威脅。

（2）自動化響應和修復：根據(jù)檢測結果自動采取相應的應對措施，例如禁止訪問、隔離感染區(qū)域、防火墻規(guī)則調(diào)整、補丁更新等。

（3）智能風險評估：對系統(tǒng)漏洞和安全配置進行評估和排查，預測和管理安全風險。

（4）威脅情報分析和共享：收集、分析和分享有關惡意軟件、攻擊者活動和網(wǎng)絡威脅等方面的情報，以便更好地抵御未來的威脅。

（5）安全事件審計和合規(guī)性管理：收集、分析和歸檔安全日志和事件，以滿足相關監(jiān)管合規(guī)要求。

5.智能網(wǎng)絡監(jiān)測和控制系統(tǒng)

人工智能技術在網(wǎng)絡監(jiān)測和控制中具有廣泛的作用，可以實現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡管理和安全防御。例如北信源網(wǎng)絡邊界監(jiān)測系統(tǒng)，其在網(wǎng)絡監(jiān)測和控制中有如下一些應用：

（1）網(wǎng)絡流量分析：人工智能技術可以對網(wǎng)絡流量進行分析和挖掘，識別網(wǎng)絡攻擊、異常流量和惡意軟件等，快速發(fā)現(xiàn)并響應潛在的安全威脅。

（2）自適應防御：人工智能技術可以根據(jù)不同類型的攻擊和威脅，自適應地調(diào)整網(wǎng)絡安全策略和防御措施，并實時監(jiān)控其效果。

（3）威脅情報分析：人工智能技術可以對大量的威脅情報進行深入分析，提取相關的特點和趨勢，并及時更新防御策略，以保證網(wǎng)絡安全的可靠性和實時性。

（4）應用程序檢測：人工智能技術可以對個人使用的應用程序進行監(jiān)測和控制，確保應用程序的安全性和合法性，并有效地防止惡意軟件的攻擊和入侵。

（二）學校網(wǎng)絡安全大數(shù)據(jù)分析

學校網(wǎng)絡安全的大數(shù)據(jù)分析可以檢測網(wǎng)絡攻擊和異常行為，提高安全性，同時也可以幫助學校管理者了解網(wǎng)絡使用情況，把握網(wǎng)絡監(jiān)管的方向。大數(shù)據(jù)分析技術可以通過對網(wǎng)絡流量、日志等數(shù)據(jù)進行收集和分析，及時發(fā)現(xiàn)異常行為并采取措施。

一個比較典型的網(wǎng)絡安全大數(shù)據(jù)分析案例是針對DDoS攻擊的防御。DDoS攻擊是一種常見的網(wǎng)絡攻擊方式，其特點是利用大量的控制節(jié)點對目標服務器進行大流量的攻擊，從而導致服務器癱瘓、服務停止等問題。為了有效地防御DDoS攻擊，可以采用網(wǎng)絡安全大數(shù)據(jù)分析技術，分析技術步驟如下：

1.數(shù)據(jù)收集：首先需要收集與DDoS攻擊相關的大量數(shù)據(jù)，包括網(wǎng)絡流量、系統(tǒng)日志、事件記錄等。這些數(shù)據(jù)通常來自于各種安全設備和系統(tǒng)，如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、流量分析器等。

2.數(shù)據(jù)預處理：收集到的數(shù)據(jù)需要進行預處理，以清洗和整理數(shù)據(jù)，消除噪聲和異常值，并將其轉(zhuǎn)化為可供分析的格式和結構。

3.特征提?。涸谑占降臄?shù)據(jù)基礎上，使用機器學習和深度學習算法對數(shù)據(jù)進行特征提取，以便識別DDoS攻擊的模式和行為。例如，可以提取流量的頻率、大小、方向等特征。

4.數(shù)據(jù)分析：基于提取的特征和模式，對數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，以識別出潛在的DDoS攻擊和異常流量。同時，也需要分析攻擊的來源、目標和手段等方面的信息。

5.策略調(diào)整：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果，可以自動更新防御策略和規(guī)則，并實時監(jiān)測其效果。這樣可以及時發(fā)現(xiàn)攻擊行為，并采取相應的防御措施，防止DDoS攻擊對系統(tǒng)造成影響。

（三）學校網(wǎng)絡安全身份認證系統(tǒng)

學校網(wǎng)絡需要建立個人信息保護機制，防止用戶帳號被盜用。個人身份認證技術可以減少帳號泄露造成的風險，采用多因素認證更加保障網(wǎng)絡安全。例如寧盾有線無線網(wǎng)絡認證系統(tǒng)，其網(wǎng)絡安全身份認證流程一般如下：

1.用戶注冊：學校網(wǎng)絡安全身份認證系統(tǒng)需要用戶首先進行注冊，輸入個人基本信息、賬號和密碼等，以便后續(xù)進行身份認證。

2.身份驗證：當用戶嘗試登錄網(wǎng)絡時，需要輸入注冊時設置的賬號和密碼，并提交身份認證請求。系統(tǒng)收到請求后，會自動進行身份驗證，核實用戶輸入的賬號和密碼是否正確。

3.認證方式：學校網(wǎng)絡安全身份認證系統(tǒng)可以采用多種身份認證方式，比如密碼驗證、生物識別、短信驗證碼、硬件令牌等。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的認證方式。

4.記錄日志：在進行身份認證時，系統(tǒng)會記錄用戶的登錄時間、IP地址、登錄結果等相關信息，以便后續(xù)安全審計和監(jiān)控。

5.安全策略：學校網(wǎng)絡安全身份認證系統(tǒng)還可以結合訪問控制、權限管理等策略，限制用戶的網(wǎng)絡訪問范圍和權限，以確保網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

學校網(wǎng)絡安全身份認證系統(tǒng)是保障學校網(wǎng)絡安全的重要組成部分，通過對用戶身份的認證和管理，可以有效地防止非法用戶入侵和攻擊，保護學校網(wǎng)絡及其中敏感信息的安全和穩(wěn)定。

（四）學校網(wǎng)絡安全漏洞修復

除了上述人工智能設備和先進技術外，定期漏洞掃描和修復也是網(wǎng)絡安全維護的重要手段，避免網(wǎng)絡存在潛在的漏洞造成安全隱患，例如學校服務器、學校官方網(wǎng)站和OA辦公系統(tǒng)。

三、學校網(wǎng)絡安全管理

學校除了采用人工智能設備和先進技術手段來提高網(wǎng)絡安全防范水平外，在網(wǎng)絡安全上也應該加強管理，以下是網(wǎng)絡安全管理要注意的幾個方面：

（一）網(wǎng)絡安全風險評估

學校網(wǎng)絡風險評估是網(wǎng)絡安全工作的基礎。學校應聘請有資質(zhì)的網(wǎng)絡安全檢測機構定期開展網(wǎng)絡安全風險評估工作，針對評估結果采取相應的安全措施。

（二）網(wǎng)絡安全策略制定

學校應根據(jù)風險評估結果，制定相應的安全策略，包括網(wǎng)絡訪問策略、應用程序使用策略、密碼策略等。

（三）網(wǎng)絡安全培訓

學校應加強員工和學生的網(wǎng)絡安全意識教育。在培訓中應包含網(wǎng)絡安全常識、安全防范知識、網(wǎng)絡攻擊種類以及應急預案等內(nèi)容。

（四）網(wǎng)絡安全管理機制建立

學校應建立健全的網(wǎng)絡安全管理機制，包括安全事件處理流程、安全巡查制度、安全審核制度等。

（五）應急響應機制

學校應建立完善的網(wǎng)絡安全應急響應機制，并每年定期進行應急演練。當出現(xiàn)安全事故時，能夠迅速采取必要的應對措施，限制損失范圍，最大程度保障學校網(wǎng)絡安全。

四、學校網(wǎng)絡安全法律法規(guī)合規(guī)性

隨著網(wǎng)絡安全的日益重要，國家對學校網(wǎng)絡安全的管理也越加重視。在保證網(wǎng)絡安全的同時，學校還需要遵守相關法律法規(guī)。學校應建立健全的網(wǎng)絡安全合規(guī)制度，包括隱私政策、數(shù)據(jù)保護措施等，并配合監(jiān)管部門進行網(wǎng)絡安全審計，確保網(wǎng)絡安全。

學校網(wǎng)絡安全是信息化建設中必須重視的一個方面，隨著網(wǎng)絡威脅和攻擊手段的不斷更新，將會面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。本文從技術、管理、法律等多個角度出發(fā)，探討了面向未來的學校網(wǎng)絡安全解決方案構建，提出了基于人工智能、大數(shù)據(jù)、身份認證、漏洞修復等技術的解決方案，同時也強調(diào)了風險評估、安全策略制定、安全培訓、管理機制建立等管理方面的重要性，以及學校網(wǎng)絡安全法律法規(guī)的合規(guī)性。通過本文的探討，相信能夠為學校網(wǎng)絡安全建設提供有益的借鑒和參考。

責任編輯 何麗華