前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議仿真實驗教學探討，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

一、教學難點

（一）安全層面

從表面上來看，“安全”很容易理解，但是在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議學習過程中，學生很難掌握“安全”的要點。之所以產(chǎn)生這樣的問題是因為協(xié)議安全是站在攻擊者角度來說的，包括掌握攻擊者信息并和攻擊方式，通過分析，做出合理假設(shè)。假設(shè)是在現(xiàn)實攻擊途徑上總結(jié)出來的，所以，對剛剛涉獵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安全的學生來說協(xié)議安全是一個抽象的概念，并不能全面掌握其中的奧義。

（二）分析方法層面

安全協(xié)議一個最大的特點就是交互性，學生要在正確理解協(xié)議的基礎(chǔ)上對基礎(chǔ)安全方案進行運用，除此之外，協(xié)議之間的時序關(guān)系也是必須理解的，正是這種復雜的關(guān)系，協(xié)議安全分析像是被蒙上了一層紗。一些基于基礎(chǔ)方案的網(wǎng)絡(luò)安群，看似并沒有什么問題，但是如果沒有處理好消息時序的關(guān)系，也很有可能導致不安全。如果教師在教學過程中仍然采用傳統(tǒng)的理論分析方法，根本不可能使學生對協(xié)議安全產(chǎn)生的深刻認識，特別是對一些復雜協(xié)議來說，這種方法是在欠缺有效性和科學性。如果能夠?qū)f(xié)議安全內(nèi)容置于真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進行講解，學生看到的也只是表面，對于整個攻擊過程還是無法理解，而且這種攻擊實驗不容易重復。由此可見，上述兩種教學方式均不符合教學要求。因此，學校和教師的首要任務(wù)就是要研究出一個適合復雜協(xié)議、直觀表達和協(xié)議分析的一個教學工具，并以增加學生實踐機會、鍛煉學生自主設(shè)計和分析能力為核心。筆者在多年教學工作中，總結(jié)出了符合教學要求的教學模式，該模式以軟件房展的安全協(xié)議分析方法為手段。經(jīng)過長期實踐，學生對于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的難點有了更加深入的了解，一些抽象化的概念逐漸清晰，有效克服了學生在學習過程中遇到的重重阻礙，教學有效性得到了保證。

二、教學方法

通過對本校學生進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生所面臨的障礙主要有兩點：一方面是安全性概念較為抽象，不容易掌握；另一方面就是分析工具的不完善。以仿真實驗為基礎(chǔ)開展網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議教學能夠有效克服上述問題。從本質(zhì)上來說，這種教學模式將仿真軟件和協(xié)議建模結(jié)合在一起，通過計算機就能夠找出破壞協(xié)議安全的攻擊途徑，因此，在教學過程中，教師通過相應(yīng)操作，就能夠直觀的向?qū)W生展示協(xié)議不安全的原因，還可以通過演示向?qū)W生說明為什么要將一些看似不重要的設(shè)計應(yīng)用其中。該教學模式主要包括三個特點：第一，該教學模式采用了建模方法，能夠直觀反應(yīng)出破壞途徑等，因此對于初學者來說更容易掌握。該平臺協(xié)議由時序模型表達，而傳統(tǒng)的分析平臺主要以形式符號為主，因此，對初學者來說比較難。第二，概念不再抽象化，而是變成了更加具象化的模型，這樣學生就可以做到準確理解。學會憑借實驗軟件自己就可以進行觀察，在親自動手的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。比如一些正確協(xié)議方案學生能夠進行針對性修改，通過該平臺對攻擊仿真進行尋求，從而對自己的設(shè)計方案做出驗證，同時可以明確方案存在的不足。對學生來說，是積累經(jīng)驗的最佳方法。第三，該平臺采用了先進的分析算法，以堅實的理論基礎(chǔ)為制衡，只要協(xié)議不符合安全目標，該平臺都能夠發(fā)現(xiàn)至少一處攻擊途徑，為分析結(jié)果的可靠性提供了保障。該教學模式并非理論式教學，而是一方面為理論分析提供驗證途徑，另一方面是引導理論的重要工具。傳統(tǒng)教學模式中的理論分析不再作為重點，而是對仿真實驗結(jié)果進行分析的一個步驟，并且提升了學生的學習興趣、激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維。

三、教學平臺設(shè)計

（一）建模

首先，協(xié)議本身建模。主要包括兩個部分：一個是每條協(xié)議的組成結(jié)構(gòu)，也就是我們通常所說的消息表達式，另一個就是消息時序。其次，協(xié)議安全目標建模。例如對身份認證協(xié)議的抗欺詐目標、密鑰交換協(xié)議的抗欺詐性和保密性目標等。此類建模是針對協(xié)議類型而言的，所以在該系統(tǒng)內(nèi)置地實現(xiàn)，在每次開展仿真分析實驗前，對于具體協(xié)議，用戶只需要完成第一類建模即可。該平臺以時序圖為基礎(chǔ)，用以表達協(xié)議工作流程，并對界面進行圖形化處理，更加自然，而且表達效果十分直觀。

（二）分析

該平臺的主要任務(wù)是尋找網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議攻擊途徑。該系統(tǒng)內(nèi)部具有一組基本的攻擊模型，正是通過這個模型進行組合演算，從而對具體協(xié)議的供給鏈做出判斷。如果存在供給鏈，需要繼續(xù)計算，最終將其計算出來。

四、結(jié)語

近年來，隨著計算機的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議也逐漸呈現(xiàn)出多樣化的特點，這也說明了攻擊途徑也更加復雜多變。因此，新形勢下，對網(wǎng)絡(luò)安全工程師提出了更高的要求，要求其具有較高的協(xié)議設(shè)計能力和協(xié)議分析能力。學校作為人才的搖籃，必須與時俱進，尤其是面對更新速度如此之快的計算機技術(shù)，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學模式，將新方法、新模式引入到教學活動中。我們對對學生在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議方面的困難進行了分析，通過不斷探索和實踐總結(jié)出來了仿真實驗教學模式。通過長期實踐，該教學模式取得了令人十分滿意的成果，學生的學習困難被逐一克服，興趣不斷提升，而且知識的理解能力、自主學習能力、分析能力均得到了提升。

作者：李峻屹 單位：陜西警官職業(yè)學院