21世纪高等学校信息安全专业规划教材:计算机网络安全(21世纪高等学校信息安全专业教材：计算机网络安全)

21世纪高等学校信息安全专业规划教材《计算机网络安全》

作为信息安全专业核心课程的重要载体，《计算机网络安全》教材在21世纪高等学校信息安全专业规划系列中占据关键地位。该教材立足于网络安全领域的基础理论与前沿技术，系统性地涵盖了网络攻防、加密算法、安全管理等核心内容，兼具学术深度与实践价值。教材编排遵循“理论-技术-应用”的逻辑主线，强调对信息安全思维能力的培养，同时融入大量案例分析和实验设计，有效契合了高校培养复合型网络安全人才的需求。

在内容设计上，教材突出以下亮点：一是紧跟技术发展趋势，引入云计算、物联网等新兴场景的安全防护策略；二是注重实践教学，配套攻防实验与环境搭建指导；三是强化思政元素，引导学生树立正确的网络安全伦理观。此外，教材语言严谨、结构清晰，既适合作为本科高年级或研究生课程用书，也可为从业人员提供参考。尽管部分章节对初学者略显晦涩，但整体上不失为国内信息安全教育领域的标杆性教材。

第一章 计算机网络安全概述

计算机网络安全是信息安全学科的核心分支，其研究范畴包括网络系统免受攻击、数据保密性与完整性保障、以及服务可用性维护。《计算机网络安全》教材开篇即明确了网络安全的三大目标：

• 机密性：防止未授权访问敏感信息
• 完整性：确保数据未被篡改或破坏
• 可用性：保障合法用户按需获取资源

本章通过剖析网络体系结构的分层脆弱性（如物理层窃听、传输层劫持），揭示了安全威胁的普遍性，并指出网络安全防护需采用“纵深防御”策略，结合技术与管理手段构建多层防护体系。

第二章 密码学基础与网络安全

密码学是网络安全的技术基石。教材从对称加密（如AES）、非对称加密（如RSA）及哈希算法（如SHA-256）三大类技术展开，重点解析其在网络安全中的应用场景：

• SSL/TLS协议中非对称加密协商会话密钥
• 数字签名技术保障电子合同的不可抵赖性
• 区块链通过哈希链实现数据防篡改

值得注意的是，教材特别强调了密码算法的实现安全，例如避免侧信道攻击的防护措施，这对实际工程具有重要指导意义。

第三章 网络攻击与防御技术

本章系统分类了主流网络攻击手段及其防御方案。攻击类型包括：

• 拒绝服务攻击（DoS/DDoS）：通过流量泛滥耗尽资源
• 中间人攻击（MitM）：劫持通信会话窃取数据
• APT攻击：长期潜伏的高级定向渗透

防御技术方面，教材详细阐述了防火墙的包过滤与状态检测机制、入侵检测系统（IDS）的误用检测与异常检测算法，并强调防御需形成“监测-响应-恢复”的闭环体系。

第四章 操作系统与数据库安全

操作系统与数据库作为网络服务的底层支撑，其安全防护直接影响整体网络安全。教材以Windows和Linux为例，剖析了以下安全机制：

• 访问控制模型（DAC、MAC、RBAC）
• 漏洞利用防护技术（如ASLR、DEP）
• 数据库SQL注入防御与透明加密

通过实践案例展示了提权漏洞的利用过程与修补方法，凸显了系统补丁管理的重要性。

第五章 网络安全协议与标准

本章对比分析了主流网络安全协议的应用场景与局限性：

• IPSec在网络层提供端到端加密
• SSH替代Telnet实现安全远程管理
• WPA3改进Wi-Fi认证协议抵御离线破解

教材还梳理了ISO 27001、等保2.0等国内外安全标准，帮助学生理解合规性要求与技术实现的关联。

第六章 新兴网络技术安全

针对云计算、物联网、5G等新兴领域，教材探讨了其特有的安全挑战与解决方案：

• 云计算的共享责任模型与数据隔离技术
• 物联网设备轻量级认证协议（如CoAP-DTLS）
• 5G网络切片的安全隔离机制

通过分析Mirai僵尸网络等典型案例，揭示了设备弱口令与供应链漏洞的严重危害。

第七章 安全管理与应急响应

技术与管理并重是网络安全的黄金法则。教材从以下维度构建安全管理框架：

• 风险评估：定性/定量分析方法
• 安全运维：日志审计与SIEM系统
• 应急响应：CSIRT团队组建与处置流程

通过模拟钓鱼邮件事件的全生命周期处置，生动展示了如何将理论转化为实战能力。

第八章 网络安全实验设计

教材最后一章提供了12个阶梯式实验项目，涵盖：

• Wireshark抓包分析TCP三次握手
• Metasploit渗透测试漏洞复现
• 基于Snort构建入侵检测规则

每个实验均包含背景知识、工具说明与拓展思考，助力学生从“知安全”到“会防护”的跨越。

教材特色与教学建议

本教材的突出特色在于：

• 知行合一：每章配备课后习题与实验指导
• 动态更新：每三年修订补充新兴威胁案例
• 资源配套：提供虚拟化实验环境镜像

教学实施中建议采用“理论授课-案例讨论-实验验证”三阶段模式，并可结合CTF竞赛题目强化实战能力培养。

网络安全未来发展趋势

随着量子计算、AI技术的发展，网络安全领域正面临新一轮变革：

• 后量子密码学应对Shor算法威胁
• AI驱动的威胁检测与自动响应
• 零信任架构重构传统边界防护

教材在附录中前瞻性探讨了这些方向，为读者指明后续学习路径。