计算机网络安全技术原理与实验 教学大纲（唐灯平）.docx

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1、计算机网络安全技术原理与实验课程教学大纲一 课程简介：本课程培养学生理论和实践相结合的能力，实践验证理论，理论促进实践。 主要内部包括：作为理论基础的计算机网络安全相关概念，作为计算机网络安全 防护的相关技术及设备的介绍。作为计算机网络安全比较重要的计算机病毒的介 绍。作为计算机网络安全基础的密码学相关理论的介绍，包括数据加密技术、密 码学概念、典密码体制、对称密码以及公钥密码体制等。接着介绍了散列函数、 消息摘要和数字签名技术。作为计算机网络安全主要的认证技术部分主要涉及消 息认证以及身份认证技术。接着介绍了数字证书与公钥基础设施。作为计算机网 络安全重要部分的常见的系统安全部分，主要涉及D

2、OS操作系统、Windows操 作系统、Linux操作系统以及数据库系统的安全。作为计算机网络安全的重要应 用主要涉及防火墙技术、入侵检测技术、入侵防御技术以及VPN技术。所有实 践项目都可以通过搭建虚拟仿真环境进行。本课程具有以下特点：针对本科院校学生的特点，本教材既要加强理论的学习，又要注重实践的 培养。本课程通过设计容易实现的仿真实验项目，将实验带入课堂，通过乘热打 铁提高学生的学习兴趣。在讲解理论知识的同时在课堂上进行实验的验证。通过 容易实现的仿真实验来验证理论，详细设计每个实践项目，并且这些实践项目容 易在课堂上实现。以避免另外安排在实验中心进行实验，导致知识的连贯性不足。 避免全

3、理论或全实践的枯燥的授课过程。本课程理论和实践统一安排，将实践穿插于理论中，不另外统一放置。让 学生感觉很连贯，成一个整体。实验项目的设计尽量做到让学生容易理解。理论 和实践相互相成，互相促进。将实践穿插在理论知识中，并且具有非常完整的配 置过程，提升学生的学习兴趣。二、教学目标与要求本课程培养学生理论和实践相结合的能力，实践验证理论，理论促进实践。通过本课程的学习使学生掌握计算机网络安全相关的理论和实践知识，具体包 括：掌握计算机网络安全相关概念，了解计算机网络安全防护技术及防护设备, 熟悉计算机病毒，掌握数据加密技术以及散列函数、消息摘要和数字签名技术, 了解认证技术，数字证书与公钥基础设

4、施。掌握常见的系统安全，防火墙技术, 入侵检测及入侵防御技术以及VPN技术。三、适用专业（领域）及层次：适用于物联网工程、计算机科学与技术及相关专业的本科学生学习。四 预修课程：计算机通信与网络、网络互联技术与实践五课程内容与学时分配教 学 H 历周次课次学时讲授内容要求第周14（理论）第一章：计算机网络安全概述计算机网络安全计算机网络安全面临的主 要威胁计算机网络安全体系结构掌握计算机网络安全与信息安全 的概念，了解计算机网络安全与信 息安全的关系，掌握计算机网络安 全面临的主要威胁，掌握计算机网 络安全体系结构第周22（理论）2（实 验）第一章：计算机网络安全概述 计算机网络安全存在的必

5、然性典型计算机网络安全事件 及危害分析我国计算机网络安全现状黑客常见的攻击过程实验：计算机网络安全技术 基本实验环境搭建通过Wireshark抓取FTP登录 用户名和密码pcAnywhere远程控制工具使 用了解计算机网络安全存在的必然 性，了解我国计算机网络安全现 状，了解黑客常见的计算机网络攻 击过程，掌握基本的计算机网络安 全实验环境搭建过程，掌握在计算 机网络安全实验环境下利用 Wireshark抓取FTP登录的用户名 和密码以及利用pcAnywhere实现 远程控制两个实验第周32（理 论）2（实 践）第二章：计算机网络安全防护 技术及防护设备计算机网络安全防护技术熟悉常见的计算机网

6、络安全防护技术，熟悉常见的计算机网络安全安全防护设备实验：操作系统备份及还原工具ghost的使用防护设备，掌握操作系统备份及还 原工具ghost的使用，掌握数据恢 复工具的使用第 四 周42（理 论）2（实 践）第三章：计算机病毒计算机病毒概述计算机病毒的工作原理计算机病毒的分类实验：病毒掌握计算机病毒的概念，了解常见 的计算机病毒，掌握计算机病毒的 特征，熟悉计算机病毒的危害及防 护措施，了解计算机病毒的工作原 理，掌握计算机病毒的分类，掌握 冰河木马程序的使用第 五 周54（理 论）第四章：数据加密技术密码学概述密码学的发展古典密码体制掌握密码学的相关概念，了解密码学的发展，熟悉古典密码体

7、系第 六 周62（理 论）2（实 践）第四章：数据加密技术对称密码体制DES3DESAES实验：DES加密和解密掌握对称密码体系，掌握DES加密算法第七 周74（理 论）第四章：数据加密技术公钥密码体制掌握公钥密码体系，掌握RSA加解密过程第 八 周84（理 论）第五章：散列函数、消息摘要和数字签名散列函数及消息摘要散列函数消息摘要常见的消息摘要算法掌握散列函数相关知识，掌握消息摘要相关知识第 九 周92（理 论）2（实 践）第五章：散列函数、消息摘要和数字签名数字签名数字签名的概念数字签名的类型掌握数字签名相关知识，掌握PGP安全电子邮件的配置过程数字签名的算法实验：PGP安全电子邮件第 十

8、 周102（理 论）2（实 践）第六章：认证技术认证技术介绍消息认证身份认证实验：PPPOE身份认证PPP协议认证的配置掌握消息认证技术，掌握身份认证 技术，了解身份认证的协议，掌握 Windows系统中基于PPPoE身份认 证配置过程第 十周112（理 论）2（实 践）第七章：数字证书与公钥基础 设施数字证书PKI实验：向CA申请数字证书 安装本地证书服务器 配置Web服务的SSL证书 配置电子邮件保护证书掌握数字证书相关知识，掌握公钥 基础设施相关知识，掌握数字证书 相关实验第 十周124（理 论）第八章：常见的系统安全DOS操作系统Windows操作系统安全掌握Windows操作系统安全

9、相关知识第 十周132（理 论）2（实 践）第八章：常见的系统安全Linux操作系统安全数据库系统安全实验：漏洞扫描Windows用户密码在线破解Windows用户密码的暴力破解掌握Linux安全相关知识，掌握数 据库系统安全相关知识，掌握漏洞 扫描及Windows密码破解相关实 验第 十 四 周142（理 论）2（实 践）第九章：防火墙技术防火墙概述防火墙技术防火墙分类防火墙部署过程的典型部署模式常见的防火墙产品实验：防火墙仿真实现ISA Server 2006防火墙配置掌握防火墙的概念及工作原理，掌 握防火墙的作用及特点，掌握防火 墙技术及分类，熟悉防火墙部署过 程和典型部署模式，了解常见

10、的防 火墙产品，熟悉防火墙配置过程第 十五 周154（理 论）第十章：入侵检测及入侵防御技术入侵检测概述入侵检测系统的分类入侵检测实现的过程掌握入侵检测系统概念、功能及通 用模型，了解常见的入侵检测产 品，掌握入侵检测系统分类及实现 过程第 十 六 周162（理 论）2（实 践）第十章：入侵检测及入侵防御 技术入侵防御系统蜜罐及蜜网技术实验：仿真实现入侵防御系 统掌握入侵防御系统概念及与入侵 检测系统的区别，掌握入侵防御工 作原理、分类及技术特征，了解蜜 罐及蜜网技术，掌握入侵防御系统 仿真实现过程第 十 七 周172（理 论）2（实 践）第十一章VPN技术VPN概述VPN的相关技术实验：IP

11、SecVPN基于 GRE over IPSec VPN 技术实现异地网络互联掌握VPN概念，熟悉VPN的分类， 了解VPN相关技术,掌握IPSec VPN 实验过程，掌握基于GRE over IPSec VPN技术实现异地网络互连实验过 程合计171746 （理论）+22 （实践）六 教材与主要参考书:本课程选用教材：1唐灯平.计算机网络安全技术原理与实验M北京：清华大学出版社，2023 年2唐灯平，赵志宏.网络互联技术与实践（第2版）M北京：清华大学出版 社,2022年3唐灯平.计算机网络技术原理与实验M北京：清华大学出版社，2020年4谢希仁.计算机网络（第七版）M北京：电子工业出版社，2

12、017年5唐灯平.基于Packet Tracer数据链路层帧结构仿真实现.实验室研究与探 索J. 2020 （10）6唐灯平，朱艳琴，杨哲，等.基于虚拟仿真的计算机网络管理课程教学模式 探索J.计算机教育，2016 （2） ： 142-146.7唐灯平，凌兴宏，魏慧.新工科背景下的计算机网络类课程实践教学模式探 索J.计算机教育,2019 （1） ： 72-75.8唐灯平.利用Packet Tracer模拟组建大型单核心网络的研究J.实验室研 究与探索，2011 (1) ： 186-189, 98.9唐灯平，朱艳琴，杨哲，等.计算机网络管理仿真平台防火墙实验设计J. 实验技术与管理，2015

13、(4) ： 156-160.10唐灯平，王进，肖广娣.ARP协议原理仿真实验的设计与实现J.实验室 研究与探索，2016 (12) ： 126-129, 196.11唐灯平，凌兴宏.基于EVE-NG模拟器搭建网络互联技术实验仿真平台J. 实验室研究与探索，2018 (5) ： 145-148.12唐灯平.基于Packet Tracer的帧中继仿真实验J.实验室研究与探索， 2011 (5) ： 192-195, 210.13唐灯平，凌兴宏，魏慧.EVE_NG仿真环境下PPPoE和PAT综合实验设计与 实现J.实验室研究与探索，2018 (10) ： 146-150.14唐灯平，凌兴宏，王林.I

14、P语音电话仿真实验设计与实现J .实验室研究 与探索，2019 (1) ： 95-102.15唐灯平，凌兴宏，魏慧.EVE_NG与eNSP整合搭建跨平台仿真实验环境J. 实验技术与管理，2018 (11) ： 117-120.16唐灯平.基于Spanning Tree的网络负载均衡实现研究J.常熟理工学院 学报，2011 (10) ： 112-116.17唐灯平，朱艳琴，杨哲，等.计算机网络管理虚拟仿真试验平台设计J. 实验室科学，2016 (4) ： 76-80.18唐灯平，朱艳琴，杨哲，等.计算机网络管理仿真平台接入互联网实验设 计J.常熟理工学院学报，2016 (2) ： 73-78.1

15、9唐灯平.利用Packet Tracer模拟软件实现三层网络架构的研究J .实验 室科学，2010 (3) ： 143-146.20唐灯平，朱艳琴，杨哲，等.计算机网络管理仿真平台入侵防御实验设计 J.常熟理工学院学报，2015 (4) ： 120-124.21唐灯平，凌云，王古月，等.基于异地IPv6校园网的互联实现J.常熟理 工学院学报，2013 (4) ： 119-124.22唐灯平，王古月，宋晓庆.基于Packet Tracer的IPv6校园网组建J. 常熟理工学院学报，2012 (10) ： 115-119.23唐灯平.基于Packet Tracer的IPv6静态路由实验教学设计J.

16、张家口职 业技术学院学报，2012 (3) ： 53-56.24唐灯平.大型校园网络建设方案的研究J.安徽电子信息职业技术学院学 报,2010 (3) ： 19-21.25唐灯平，吴凤梅.大型校园网络IP编址方案的研究J.电脑与电信，2010(1) ： 36-38.26唐灯平.基于Packet Tracer的访问控制列表实验教学设计J.长沙通信 职业技术学院学报，2011 (1) ： 52-57.27唐灯平.基于GRE Tunnel的IPv6-over-IPv4的技术实现J.南京工业职 业技术学院学报，2010 (4) ： 60-62, 65.28唐灯平.基于Packet Tracer的IPS

17、ec VPN配置实验教学设计J张家口职 业技术学院学报,2011 (1) ： 70-73, 78.29唐灯平.基于Packet Tracer的混合路由协议仿真通信实验J.武汉工程 职业技术学院学报，2011 (2) ： 33-37.30唐灯平.职业技术学院计算机网络实验室建设的研究J.中国现代教育装 备,2008 (10) ： 132-134.31唐灯平.整合GNS3 VMware搭建虚实结合的网络技术综合实训平台J .浙 江交通职业技术学院学报，2012 (2) ： 41-44.32唐灯平.职业技术学院校园网建设的研究J.网络安全知识与应用，2009(4) ： 71-73.33唐灯平.关于网

18、络设备配置与管理精品课程的建设J.职业教育研究, 2010 (3) ： 147-148.34唐灯平.利用三层交换机实现VLAN间通信J.电脑知识与技术.2009(18) ： 4898-4899.35唐灯平，吴凤梅.利用路由器子接口解决的网络问题J.电脑学习，2009(4) ： 66-67.36唐灯平.利用ACL构建校园网安全体系的研究J.有线电视技术，2009(12) ： 34-35.37唐灯平.Windows server 2003中0SPF路由实现的研究J.电脑开发与应 用，2010 (7) ： 75-77.38唐灯平.利用Windows server 2003实现静态路由实验的研究J.有线电 视技术,2010 (8) ： 42-44.