网络教学平台的建设与安全

摘要：随着计算机科学的飞速发展与计算机网络的广泛普及，人们对计算机学习的条件和环境提出了更高的要求。符合学生个性和能力发展，且与当今社会需求相适应的创新实验教学平台便是必不可少的硬件基础，而网络实验教学平台的建立也为提高教学质量、增强学生实践能力、培养创新精神创造了更加便利的条件。为了保障网络教学，具有基本安全意识和技能的师资队伍以及具有可靠安全保障的计算机及网络都显得尤为重要。

关键词：网络实验教学平台；人工免疫系统；计算机安全

一、网络实验教学平台的常见功能

网络实验教学平台通过计算机网络实现教学资源共享，打破传统的教学方法，通过局域网络、校园网以及Internet为我们提供技术先进、灵活性更强的实验教学手段。

其主要功能有：

1　存放教师的电子教案和课件。教师可以将自己的电子教案和课件存放在教学服务器上，讲课时，可以在任何一个多媒体实验室调用自己的电子教案和课件给学生授课。同时，学生也可以利用网络查询自己感兴趣或上课时没有听懂的内容。

2　方便教学服务。教师可以通过网络平台布置作业，提供课程要点、答疑、进行网上考试等；学生可以通过网络平台讨论问题，提交作业，进行网上复习。

3　培养学习兴趣，增强学习动力。通过网络平台教学，使教学工作活灵活现，直观生动。通过互动性教学、多媒体演示，使学生对基础性实验和验证性实验产生兴趣，增强学习动力，提高学生的综合实验能力。

4　增强创新能力，培养科研作风。通过网络教学平台，学生可以自觉学习，设计电子贺卡，建立个人网页，了解计算机技术的最新发展动态，逐步稳固思想，树立学习信心，参与教师的科研项目，培养自己的科研能力和创新能力。

5　方便师生与机房的联系。教学主管部门在每年制订教学计划时，根据各个机房的资源配置情况进行预先安排，各教学机房也可以在实验开始前就将实验课程时间段确定。

二、网络实验教学平台的管理与安全

1　管理方面可以制定一系列的管理方案，大致有：(1)制定网络实验教学平台的管理制度；(2)对用户进行定时定点的有效管理。采用先进的机房管理系统，各个机房为每位学生建立一个登录账号，分配一定的存贮空间目录，并进行一定程度的监控。这些为任课教师提供了必要的统计信息，同时为实验教学中心提供了宏观调控的现实依据。

2　在安全方面，我们建议：(1)软件上采用NTworkstation操作系统进行管理。目前计算机技术飞速发展，各院校计算机硬件配置档次都很高，操作系统大都是Windows XP或Windows2000，也有Windows98，它们都可以通过Windows NT网络来连接，用NTworkstation来管理。首先对用户进入系统就进行检测，没有账号就不能进入系统；其次是NT采用了最先进的NTFS文件系统，对不同的用户有不同的操作权限，一般用户对系统文件的操作仅限于读，对其他的用户配置文件和一般文件也可以进行权限和属性的设定；另外，NT还具有较强的防病毒能力；(2)建立基于Web方式的机房管理信息系统。便捷性是机房管理的基本特征，通过Web实现机房管理，有利于操作，各方面的技术要求也相对成熟。通过Web方式管理，大到各个机房的全部资源状态，小到每台设备的运行状态，都能够实现直观的管理，并且可以到网上，实现资源的共享和有效利用。(3)建立适合自己特色的人工免疫安全系统。Windows操作系统中发现若干严重的安全漏洞Mac OS X和Linux同样也发现了严重的安全漏洞，例如苹果的Safari浏览器的安全漏洞和Linux的SCTP缓存溢出漏洞，均可以导致恶意代码被执行。因此，及时安装操作系统的安全补丁，是保证系统安全的必要措施。目前文件处理应用软件的安全漏洞数目也有显著增长，这是一个要引起重视的趋势，它反映出一个新的攻击领域。仅仅依靠杀毒软件的支持是不够的。因此可以建立一些预警机制配合杀毒软件的使用，增加网络和计算机的安全。人工免疫就是建立这些预警机制的一个重要基础。从技术上来分析，正常的数据具有许多特定的特征值。如果遭受到攻击，这些特征值势必会被改变。在杀毒软件没有及时处理的情况下，如果我们能通过自己的人工免疫系统及时发现，并及时隔离网络，对网络教学平台的安全运行无疑是一大重要保障。生物免疫系统极其复杂，目前对其研究还非常粗浅。计算机研究人员往往提取出其中的一些免疫机理，以免疫算法的形式应用于系统设计中。我们建议可采用阴性选择算法，它包括以下几步：

①描述白体信息。往往采用一组固定长度的字符串表示自体。系统监控的内容不同，字符串有不同含义，如Forrest的监控系统中，字符串代表了程序的系统调用序列，而在LISYS系统中，字符串反映了通信数据信息。

②生成检测字符串集合。检测字符串首先随机产生，按照阴性选择由系统筛选。我们的筛选依据了海明距离、r连续位匹配结合的算法。筛选要求所有检测字符串都不匹配自体字符串，发生匹配的检测字符串将被删除。

③以检测字符串集合监控自体，如果发生了字符串匹配，则认为系统中出现了非白体信息，作为系统异常进行处理。阴性选择算法容易实现，而且适用于分布式检测。各探测点可以自主产生一组检测字符串进行监控。由于各探测点的检测字符串集合独立产生，具有互补性，异常行为即使规避了某一个探测点的检测，但很可能被另一个探测点发现。同时，即使个别探测点失效，位于其他探测点的检测字符串集合仍然能够进行监控，避免了监控盲点的出现。随着人工免疫系统研究的深入，相应算法和模型的充实、完善，AIS将在计算机安全领域发挥更为重要的作用。