《大数据安全》课程教学大纲.docx

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1、大数据安全课程教学大纲 英文：Big Data Security一、课程基本信息课程代码：课程名称：大数据安全英文名称：Big Data Security课程类别：专业课学时：48学分：3适用对象：软件工程考核方式：考查先修课程：计算机网络二 课程简介中文简介本课程是软件程专业的专业选修课。主要讲授大数据安全概述、密码技术、网络 安全协议以及身份认证、访问控制、数据加密等技术与方案。通过安全教学实验，对 学生进行实践上的学习和理解，最终使学生通过本课程的学习，对大数据安全技术有 比较全面的了解，掌握一些基本的安全理论和技术，培养学生对安全系统的分析能力、 设计能力和管理能力。英文简介This

2、course is a professional elective course for software engineering. It mainly teaches big data security overview, encryption technology, network security protocol, identity authentication, access control, data encryption and other technologies and solutions. Through the safety teaching experiment, st

3、udents can learn and understand in practice, and finally make students have a relatively comprehensive understanding of safety technology, master some basic safety theories and technologies, and cultivate students ability to analyze, design and manage the safety system.三 课程性质与教学目的本课程是软件工程专业的专业选修课。通过

4、本课程的学习，对大数据安全技术有 比较全面的了解，掌握一些基本的安全理论和技术，培养学生对安全系统的分析能力、 设计能力和管理能力，使学生能了解大数据安全在网络时代的重要性，深入贯彻习总 书记的“网络强国”的重要思想，牢固树立正确的网络安全观，培养学生的安全防护 意识，增强大数据安全保障能力。通过本课程的学习，学生应对大数据安全有较全面的了解，同时掌握大数据安全 技术的基本原理和基本方法。四、教学内容及要求第一章引言（一）目的与要求掌握信息安全的一些基本概念，认识安全模型及协议安全分三个阶段，每个阶段的安全均有不同的侧重点，第一阶段强调保密 性，第二阶段以保密性、完整性和可用性为目标，第三阶段

5、进一步扩展可 控性、抗抵赖性等目标，在这个过程中，体现唯物主义辩证法中矛盾论的 两点论和重点论的辩证统一，处理问题时抓主要矛盾，抓矛盾的主要方面。（二）教学内容第一节安全攻击第二节安全机制第三节 安全目标与安全需求第四节安全服务模型 支撑服务 预防服务 检测与恢复服务第五节 安全目标、安全需求、安全服务和安全机制之间的关系第六节网络安全模型第七节网络安全协议（三）思考与实践举例说明信息安全的重要性。（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第二章数学基础（-）目的与要求掌握密码学算法所用到的一些基础数学知识。（二）教学内容第一节数论 因子 素数 同余与模运算 费马

6、定理与欧拉定理 素性测试 中国剩余定理 离散对数 二次剩余第二节代数基础 群和环 域和有限域第三节计算复杂性理论 问题的复杂性 算法的复杂性第四节单向函数（三）思考与实践 编写程序，使之能够产生小于30的素数。（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第三章对称密码技术（一）目的与要求掌握DES算法加解密过程并知道其密钥分配方法在学习的过程中，引入工匠精神，使同学们对职业岗位精益求精精神有 深入了解，从而激发学生的爱国、爱党、崇尚科学的热情，提升学习 的自觉性和主动性（二）教学内容第一节基本概念第二节对称密码模型第三节密码攻击 穷举攻击 密码攻击类型 密码分析方法

7、第四节古典加密技术 单表代换密码 多表代换密码 多字母代换密码 置换密码第五节数据加密标准 DES加密过程 DES子密钥产生 DES解密 DES的强度 三重DES第六节对称密码的密钥分配 密钥分配基本方法 密钥的分层控制 会话密钥的有有效期 无中心的密钥分配（三）思考与实践编程实现DES算法。（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第四章 公钥密码技术（一）目的与要求掌握RSA算法加解密过程并知道公钥分配方法（二）教学内容第一节公钥密码体制第二节公钥密码分析第三节RSA密码算法描述 RSA算法的安全性第四节公钥分配第五节利用公钥密码分配对称密钥第六节Diffie

8、-Hellman密钥交换（三）思考与实践编写实现RSA算法。（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第五章消息认证与数字签名（-）目的与要求掌握消息认证的一些基本概念及MD5和SHA算法。（二）教学内容第一节认证第二节消息认证码 MAC的安全要求 基于DES的消息认证码第三节Hash函数 散列函数的安全要求 MD5 SHA-512第四节数字签名 数字签名的基本概念 数字签名方案（三）思考与实践编程实现MD5算法（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第六章身份认证与访问控制（一）目的与要求认识身份认证及访问控制技术。（二）教学内容

9、第一节身份认证 身份认证的基本方法 常用身份认证机制 OpenlD和OAuth认证协议第二节访问控制概述 访问控制的基本概念 访问控制技术 访问控制原理第三节自主访问控制第四节强制访问控制第五节基于角色的访问控制（三）思考与实践叙述使用密码进行身份认证的优缺点。（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第七章网络安全协议（一）目的与要求掌握Kerberos协议及认识PGP在讲授网络安全协议过程中，引入安全法相关内容，使同学们对数据信息 立法有深入了解，从而培养学生遵纪守法、使用法律保护信息等意识，提 升合法使用数据的自觉性和主动性（二）教学内容第一节 Kerber

10、os协议 Kerberos 概述 Kerberos协议的工作过程第二节PGP 鉴别 机密性 鉴别与机密性 压缩 E-mail兼容性 分段与重组 PGP密钥管理（三）思考与实践 PGP加密电子邮件时，邮件的主题和附件是否被加密？（四）教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。第八章公钥基础设施（一）目的与要求知道PKI的目的及了解公钥证书（二）教学内容第一节理论基础网络安全服务密码技术第二节PKI的组成 认证机构 证书和证书库 证书撤销 密钥备份和恢复 PKI应用接口第三节PKI的功能 证书的管理 密钥的管理 交叉认证 安全服务第四节PKI的应用与发展 PKI的应用 PK

11、I的发展(三)思考与实践 PKI的主要组成部分是什么？它们各自的功能各是什么？(四)教学方法与手段采用课堂教学的教学方法，教学手段为PPT加安全视频。五、各教学环节学时分配教学环节教学时课程内容讲课习 题 课讨 论 课实验其他教 学环节小计第一章引言22第二章数学基础22第二章对称密码技术8816第四章公钥密码技术6410第五章消息认证数字签名4812第六早身份认证与访问控制22第七章网络安全协议22第八章公钥基础设施22合计282048六、推荐教材和教学参考资源(1)推荐教材 郭亚军等编著，信息安全原理与技术，清华大学出版社,2017年，第3版 (2)参考书： 曹天杰编著，计算机网络安全，高等教育出版社，2003年，第1版 芦天亮等编，大数据安全技术，清华大学出版社，2022年七、其他说明平时成绩所占比例：30%期末成绩所占比例：70%大纲修订人：吴晓云大纲审定人：吴晓云修订日期：2023年1月12日审定日期：2023年1月12日