数据科学对促进网络空间安全教学改革的交叉研究

针对高校在网络空间安全学科课程教学中存在的网络数据相关知识点交叉和概念模糊、学生学习目标泛化和动力不足、教学效果不佳等问题,根据信息学科的教学和教育目标,结合网络空间安全知识点的特色和数据科学技术的特点,提出以网络空间安全关键数据科学技术知识点为牵引的项目任务驱动式课堂实践教学模式。从课程教学目标、教学内容、实验平台、实验资源和考核方式等方面进行教学方法的构建。

网络空间安全卓越工程师培养模式探索

习近平总书记在网络安全与信息化工作座谈会上指出“网络空间的竞争,归根结底是人才竞争”。虽然我国在网络空间安全人才培养方面积累了一定的经验,但从总体上看,传统人才培养模式不再适应高水平网络空间安全人才培养。北京航空航天大学网络空间安全学院围绕网络空间安全卓越工程师培养目标,以一流网络安全学院建设示范项目为依托,坚持以“面向国家需求、加强产教融合、强化综合能力”为人才培养理念,创新了网络空间安全卓越工程师培养机制,建成了面向卓越工程师实战能力培养的新范式,探索了网络空间安全卓越工程师双创能力培养模式,建立了网络空间安全卓越工程师培养质量保障体系,取得了显著的卓越工程师人才培养和推广应用成效。

发挥一流网络安全学院特色优势 培养网络空间安全拔尖创新人才

网络空间已成为继陆、海、空、天之后的第五大战略空间。世界各国都把捍卫网络空间安全作为国家安全战略的重要组成部分,我国也高度重视网络空间安全并颁布《国家网络空间安全战略》。习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上指出:“网络空间的竞争,归根结底是人才竞争。”“培养网信人才,要下大功夫、下大本钱,请优秀的老师,编优秀的教材,招优秀的学生,建一流的网络空间安全学院。”

面向网络安全创新人才培养的网络空间安全学院建设进展与成果

习近平总书记对2019年国家网络安全宣传周作出重要指示强调,要坚持网络安全教育、技术、产业融合发展,形成人才培养、技术创新、产业发展的良性生态。国家高度重视网络安全教育工作,出台了一系列政策措施,包括设立网络空间安全一级学科、实施一流网络安全学院建设示范项目、推动网络安全产学研深度融合、网络空间安全卓越工程师培养等,旨在加快网络安全学科建设和人才培养进程,提升我国网络安全教育的质量和水平。

面向网络空间安全专业的操作系统课程教学改革

针对现阶段网络空间安全专业操作系统课程存在的问题,提出面向网络空间安全人才培养的PRIDE教学模式和面向网络空间安全专业的操作系统课程改革方案,从如何融入国产操作系统安全与思政教育、如何增强课程的网络安全特色、如何完善后续课程体系3方面介绍课程建设的内容以及具体实施路径,最后说明课程教学改革成效。

面向网络空间安全方向的“人工智能”课程改革

针对网络空间专业开设的“人工智能”课程教学内容因偏向计算机科学专业而不适合本专业学生学习的问题,“人工智能”课程以人脸识别问题为驱动,基于国产人工智能框架,对课程的教学内容、教学工具、教学实验等环节的改革进行探讨。改革后的“人工智能”课程能够帮助学生在学习人工智能的基础概念和原理的同时,深入人工智能领域的安全技术,了解前沿发展和最新动向,更加符合网络空间安全专业人才培养的需求。

高校学生宣讲团的育人功能及实践——以北京航空航天大学网络空间安全宣讲团为例

高校学生宣讲团是学生结合专业特点和社会需求形成的创新工作方式,是实现"三全育人"的重要实践。网络空间是人类共同的精神家园,开展网络空间安全宣讲有利于提升全民网络安全意识和防护技能。北京航空航天大学网络空间安全宣讲团在宣讲活动中融合思想政治教育,加强宣讲团队伍建设,促进学生自我管理、自我服务;积极开展形式多样的网络安全宣讲活动,提升学生专业素养和综合素质;重视打造网络安全宣讲品牌,建立宣讲团发展长效机制。

5G网络安全威胁发现及解决方法综述

发现及解决5G网络安全威胁是保障5G网络的稳定运行和用户数据安全的重要手段.通过概述5G网络的新特征,分析了5G网络所面临的独特安全挑战,系统地探讨了5G安全威胁发现方法,从功能架构的角度对5G安全威胁进行分类,概述了安全威胁的解决方法与处置措施,并展望相关技术对未来5G安全威胁发现及解决的影响,旨在为研究人员和实践者提供一个5G安全威胁发现与解决方法的参考框架.

网络内容安全课程思政教学研究

针对国家对网络空间安全人才培养的迫切需求以及当前研究存在的问题,分析网络内容安全课程思政建设的必要性和重要性,并从课程定位、课程目标和人才培养方面剖析网络内容安全课程的特点,结合课程教学目标、课程内容、教学方法,深入挖掘分析各部分知识点的思政元素及思政教学要点,探讨如何让思政内容有机融入网络内容安全教学的各个环节中,培养又红又专的网络空间安全人才。

浅析大类通识教育背景下网络空间安全专才培养模式建设

根据国家战略需求,高校网络安全学院承担着网络安全专业人才培养的重任。本文分析了在当前大类招生和通识培养的本科人才培育模式下网络空间安全专才培养的现状,以及存在的问题与要求,并针对所述问题,探讨了大类通识教育背景下网络空间安全专才培养的建设思路。

网络空间安全基础理论课研究型教学方法初探

针对"信息安全数学基础""密码学"等网络空间安全基础理论课,将课程特点与研究型大学人才培养的需求结合,对课程的研究型(如互动式、探究型等)教学方法展开研究。力求激发学生探索未知的兴趣和热情,提高学生的思辨能力和创新水平,为培养创新型网络空间安全人才奠定坚实的理论基础。

面向网络空间安全人才培养的PRIDE教学模式探索与实践

北京航空航天大学网络空间安全学院教学团队在长期的网络空间安全人才培养实践中,瞄准网络空间安全学科及相关专业人才培养的知识目标、能力目标及素质目标,针对学生的知识特点、思维特点和心理特点,提出“精教学,强实践,优考核,丰资源”的教学创新理念。教学团队将思政教育、科教融合、启发式教学、研讨式教学、案例教学有机融合,凝练提出了PRIDE教学模式,并在“信息网络安全”“现代密码学”等核心专业课的教学中广泛应用,取得了显著的教学成果。通过践行PRIDE教学模式,也建立起一支政治素质高、教学能力强的高水平教学团队。

“网络空间安全导论”课程思政建设的研究与实践

基于“网络空间安全导论”课程特点,提出了网络空间安全导论开展课程思政教学的改革思路,设计了课程思政建设内容,探究了教学实施方法,构建了融合思政元素与学科特色的课程思政教学实践模式,为网络空间安全类专业课程的课程思政教学提供参考。

寓学于研教学模式在"网络空间安全"课程中的应用探索

在网络空间安全教学中,"网络空间安全"课程建设是本科生培养的重点,网络安全创新实践是学生科研之路的重要基石,两者相辅相成,缺一不可,均扮演着重要的角色。针对当前"网络空间安全"课程教学改革与建设中存在的问题,本文提出寓学于研的创新教学模式,引导学生从创新项目出发,培养学生对科研与工程实践的兴趣,确定自身发展路线。通过分析实践成果,以及对寓学于研教学模式的探讨,证明寓学于研模式对"网络空间安全"课程改革与建设起到推进的作用。

创新应用型网络空间安全人才培养模式探究

在界定与认识创新应用型网络空间安全人才培养模式内涵的基础上,分析当前国内高校在网络空间安全人才培养方面存在的问题,提出了一种面向网络空间安全创新应用型人才培养的模式,突出网络空间安全、计算机科学与技术、数学、管理科学与工程等交叉学科的培养体系特色,优化实验教学体系,面向国家与社会需求,注重理论基础与实践能力相结合,致力于培养具有北航特色的网络空间安全拔尖型创新人才。

网络空间安全学科创新型教学模式探究

网络空间安全学科作为一个崭新的学科领域,建设学科体系、教学模式是建设网络空间安全学科的重中之重。在网络空间安全学科教学模式研究中,根据传统教学模式的不足,提出了"大班授课,小班研讨"、翻转课堂和启发性教学等教学模式,多维度培养学生在网络空间安全领域的专业能力,为网络空间安全学科复合型人才培养提供支撑。

一种基于安全多方计算的快速Transformer安全推理方案

Transformer模型在自然语言处理、计算机视觉等众多领域得到了广泛应用,并且有着突出的表现.在Transformer的推理应用中用户的数据会被泄露给模型提供方.随着数据隐私问题愈发得到公众的关注,上述数据泄露问题引发了学者们对Transformer安全推理的研究,使用安全多方计算(secure multi-party computation,MPC)实现Transformer模型的安全推理是当前的一个研究热点.由于Transformer模型中存在大量非线性函数,因此使用MPC技术实现Transformer安全推理会造成巨大的计算和通信开销.针对Transformer安全推理过程中开销较大的Softmax注意力机制,提出了2种MPC友好的注意力机制Softmax freeDiv Attention和2Quad freeDiv Attention.通过将Transformer模型中的Softmax注意力机制替换为新的MPC友好的注意力机制,同时结合激活函数GeLU的替换以及知识蒸馏技术,提出了一个MPC友好的Transformer转换框架,通过将Transformer模型转化为MPC友好的Transformer模型,提高Transformer安全推理的效率.在局域网环境下使用安全处理器(secure processing unit,SPU)提供的隐私计算协议,基于所提出的MPC友好的Transformer转换框架,在SST-2上使用Bert-Base进行安全推理.测试结果表明,在保持推理准确率与无近似模型一致的情况下,安全推理计算效率提高2.26倍.

基于5G的智慧机场网络安全方案设计与安全性分析

面向智慧机场网络安全方案的实际应用需求,提出了一种基于5G的智慧机场网络安全方案。该方案分析了智慧机场5G场景的安全特点及安全需求,从统一安全管控、网络切片安全、安全监测预警、边缘计算安全、物联网感知节点安全5方面总结了当前场景下存在的安全需求痛点,并设计了基于5G的智慧机场网络安全方案,其功能组成包括面向泛在网络的5G网络统一安全管控功能、轻量化的5G网络身份认证鉴权功能、面向多业务需求的5G网络切片安全防护、基于大数据分析的5G网络安全监测预警、基于边缘计算的一体化安全防护功能、基于设备行为分析的感知节点安全防护功能,构建了集业务加密、网络安全、终端可信、身份可信、安全管控于一体的安全平台。此外,分析了现有5G认证与密钥协商(AKA,authentication and key agreement)协议中潜在的伪造基站攻击。由于缺少对SN转发的消息的真实性验证,攻击者可以冒充真实的服务网络与用户设备和归属网络进行通信,从而进行基站伪装攻击。这种攻击可能会导致智慧机场网络数据泄露,并遭遇敌手的篡改、欺骗等问题。针对智慧机场网络安全需求和5G认证与密钥协商协议的安全问题,设计了抗攻击的改进5G认证与密钥协商协议,并通过形式化安全模型、安全目标定义与形式化的安全性分析证明了所提方案的抗攻击能力。

软件定义网络中流规则安全性研究进展

随着网络功能的日益多元化,具有集中控制与可编程性的软件定义网络(SDN)架构已在众多领域被广泛应用。然而,SDN特有的层次结构与运行机制也引入了新的安全挑战,其中,流规则作为控制平面管理决策的载体和数据平面网络行为的依据,已成为SDN网络攻防的重点。针对SDN中流规则的安全性问题,首先分析了SDN架构的特点及安全隐患。再基于SDN中的流规则机制,将针对流规则的攻击分为干扰控制平面决策和破坏数据平面执行两类,并介绍了攻击实例。对于提升流规则安全性的研究,分别从检验与增强两个方面展开分析,总结了现有的实现机制并简要分析了其存在的局限性。其中,分析探讨了基于建模检测和基于数据包探测的两种主流的检验方案,介绍讨论了基于权限控制、基于冲突解决和基于路径验证的3种具体的流规则增强思路。最后,展望了流规则安全性未来的发展方向。

面向异步网络的安全分布式随机数通用构造

随机数在密码学和区块链领域扮演着极其重要的角色,如密码学中的安全参数生成、共识机制中的委员会重配置以及电子投票的智能合约应用等.近年来针对不依赖可信第三方的分布式随机数生成技术的研究受到了越来越多的关注,其中基于秘密共享的方案数量最多,但普遍通信复杂度较高,而通信复杂度较低的一些方案通常牺牲了随机数的抗偏置性和不可预测性.另外,现有大多数方案基于同步网络模型,网络假设较强,与现实网络环境不符.本文主要研究基于秘密共享的分布式随机数生成技术,抽象出不同方案的共性并兼容特殊性,以及弱化网络假设和优化通信开销.具体贡献如下:(1)提出了交互的分布式随机数生成通用构造.满足伪随机性、唯一性和鲁棒性安全目标,并使用该通用构造对一个分布式随机数生成方案进行了分析,从而更加证明其通用性;(2)设计了面向异步网络的安全分布式随机数生成方案.将现有方案O(n^(3))和O(f^(2)n^(2))的通信复杂度降为O(fn^(2)),将O(fn^(2))计算复杂度降为O(n^(2));(3)实现了分布式随机数仿真系统.针对不同节点数进行了性能测试,测试结果表明,相同节点数下,本方案比现有异步方案的通信开销更低,性能有所提升.最好情况下本方案比现有异步方案在通信开销方面分别降低了11%和47%.