面向未来的学校网络安全解决方案探讨

吴大副

随着信息技术的不断发展，计算机网络已经渗透到我们生活的各个方面，网络已成为学校教学、管理以及服务的重要平台。然而，学校网络安全问题也日益突出，特别是在面临新的网络威胁和攻击手段的情况下。本文从学校网络安全的背景和现状出发，探讨如何面向未来建立更加有效的学校网络安全解决方案。

一、学校网络安全现状

近年来，我国的信息化建设取得了飞速的进展，学校网络作为信息化建设的重要组成部分，在提高教学质量、改进学校管理等方面发挥着至关重要的作用。然而，学校网络安全问题随之而来。学校网络面临的主要威胁包括黑客攻击、病毒感染、数据泄露、钓鱼欺诈、DDoS攻击等等。在实践中，学校网络安全的形势复杂多变，网络攻击手段和方式不断更新，给学校网络安全带来了巨大的挑战。目前，学校网络安全存在以下几个方面的问题：

（一）基础设施滞后

很多学校在网络建设上投入不足，网络基础设施落后，存在安全漏洞。例如，网络设备老化、软件版本过旧等问题可能会导致漏洞被黑客利用，进而危及学校网络安全。

（二）网络管理弱化

许多学校在网络安全方面的管理缺乏标准化和规范化，没有建立完善的安全管理体系。一些学校缺乏专业的网络安全人员，也没有现代化的安全防护设备和技术手段，面对风险和攻击时缺乏有效应对措施。

（三）安全意识淡薄

学校内部管理和使用存在的人为因素是网络安全问题的一个重要来源。很多教职工希望更方便、快捷地使用网络，最大限度获取丰富的信息资源，相应地较少考虑存在的网络风险。例如，一些教职工可能会使用弱密码，会从网上随意下载一些来路不明的软件，或者办公计算机没有安装安全防护软件等行为，这些都可能引发安全问题。

（四）外部威胁

除了上述内部因素之外，外部威胁也是学校网络安全面临的挑战。例如，假冒其他学校工作人员发送钓鱼邮件，诱骗师生输入账号密码等信息。这种攻击方式可能会导致学校用户信息被窃取、账户被盗等后果。

二、面向未来的学校网络安全方案构建

学校网络安全问题的解决需要拥有先进的设备、技术和科学的管理策略。在面对学校网络安全挑战时，应该采用多种技术手段，提高网络安全防范水平。具体有以下几个方面：

（一）基于人工智能的网络安全防护体系

人工智能技术在学校网络安全领域中的应用可以提升网络安全处置速度、减小漏洞被利用的可能性、增加信息安全意识等方面起到重要作用。其中最主要的是基于机器深度学习的威胁检测方法。通过训练算法和大量数据分析，使其识别出各种网络攻击类型，从而更快速地反应和防御各类威胁。人工智能在学校网络安全防护上主要有以下几个典型案例：

1.智能防火墙

防火墙作为网络安全设备已被普遍应用。传统的防火墙需要依靠网络管理员为其设置安全规则来准许什么数据包可以通过、什么数据包应被拒绝。而智能防火墙引用的AI识别技术，可以很好地自行分析和处理相应的数据，同时又能巧妙地融合代理技术和过滤技术，有效地拦截对网络有害的数据流，从而更好地保障网络环境的安全。例如华为的HiSecEngine USG12000系列AI防火墙和HiSecEngine USG6700F系列AI防火墙等。

2.智能入侵检测系统

在网络安全威胁日益严重的今天，入侵检测技术的重要性不言而喻。传统的入侵检测技术在检测速度、检测范围和体系结构等方面均存在短板。而智能入侵检测系统借助人工智能中的模糊信息识别、规则产生式专家系统、数据挖掘和人工神经网络等技术，通过对网络流量的深度解析，可及时准确发现各类非法入侵攻击行为，并执行实时精确阻断，主动而高效地保护用户网络安全。例如深信服NIPS-1000-B1510网络入侵防御系统等。

3.恶意代码智能检测系统

人工智能技术在恶意代码检测中扮演着重要的角色，它可以帮助识别和防止恶意软件攻击。传统的恶意代码检测方法主要基于黑名单技术和特征匹配技术，但这些方法存在许多局限性。例如无法应对零日漏洞攻击、易受变形病毒等攻击的影响。而人工智能技术通过机器深度学习等手段，可以让机器对大量恶意代码进行分析，并从中提取出恶意代码的特征、模式、行为等信息，以便准确地识别和分类恶意软件。此外，人工智能技术还可以根据恶意代码的历史数据和趋势，预测未来可能出现的威胁并采取相应的防御措施。人工智能技术在恶意代码检测中的作用非常大，可以提高恶意代码检测的准确性和效率，保护计算机系统的安全。例如360安全防护软件和瑞星安全防护软件等。

4.智能威胁检测和响应系统

智能威胁检测和响应系统是一种基于人工智能技术的安全解决方案，它可以通过机器学习、深度学习、自然语言处理等技术，对海量的安全数据进行分析和建模，从而实现更加精准和高效的威胁检测和响应。例如网御终端高级威胁检测响应系统EDR和深信服终端安全管理系统EDR，其智能威胁检测和响应通常包括以下主要功能：

（1）基于机器学习和深度学习算法的威胁检测：利用大数据分析技术对网络流量、日志和事件等信息进行监控和分析，快速发现并准确识別各种安全威胁。

（2）自动化响应和修复：根据检测结果自动采取相应的应对措施，例如禁止访问、隔离感染区域、防火墙规则调整、补丁更新等。

（3）智能风险评估：对系统漏洞和安全配置进行评估和排查，预测和管理安全风险。

（4）威胁情报分析和共享：收集、分析和分享有关恶意软件、攻击者活动和网络威胁等方面的情报，以便更好地抵御未来的威胁。

（5）安全事件审计和合规性管理：收集、分析和归档安全日志和事件，以满足相关监管合规要求。

5.智能网络监测和控制系统

人工智能技术在网络监测和控制中具有广泛的作用，可以实现智能化的网络管理和安全防御。例如北信源网络边界监测系统，其在网络监测和控制中有如下一些应用：

（1）网络流量分析：人工智能技术可以对网络流量进行分析和挖掘，识别网络攻击、异常流量和恶意软件等，快速发现并响应潜在的安全威胁。

（2）自适应防御：人工智能技术可以根据不同类型的攻击和威胁，自适应地调整网络安全策略和防御措施，并实时监控其效果。

（3）威胁情报分析：人工智能技术可以对大量的威胁情报进行深入分析，提取相关的特点和趋势，并及时更新防御策略，以保证网络安全的可靠性和实时性。

（4）应用程序检测：人工智能技术可以对个人使用的应用程序进行监测和控制，确保应用程序的安全性和合法性，并有效地防止恶意软件的攻击和入侵。

（二）学校网络安全大数据分析

学校网络安全的大数据分析可以检测网络攻击和异常行为，提高安全性，同时也可以帮助学校管理者了解网络使用情况，把握网络监管的方向。大数据分析技术可以通过对网络流量、日志等数据进行收集和分析，及时发现异常行为并采取措施。

一个比较典型的网络安全大数据分析案例是针对DDoS攻击的防御。DDoS攻击是一种常见的网络攻击方式，其特点是利用大量的控制节点对目标服务器进行大流量的攻击，从而导致服务器瘫痪、服务停止等问题。为了有效地防御DDoS攻击，可以采用网络安全大数据分析技术，分析技术步骤如下：

1.数据收集：首先需要收集与DDoS攻击相关的大量数据，包括网络流量、系统日志、事件记录等。这些数据通常来自于各种安全设备和系统，如防火墙、入侵检测系统、流量分析器等。

2.数据预处理：收集到的数据需要进行预处理，以清洗和整理数据，消除噪声和异常值，并将其转化为可供分析的格式和结构。

3.特征提取：在收集到的数据基础上，使用机器学习和深度学习算法对数据进行特征提取，以便识别DDoS攻击的模式和行为。例如，可以提取流量的频率、大小、方向等特征。

4.数据分析：基于提取的特征和模式，对数据进行分析和挖掘，以识别出潜在的DDoS攻击和异常流量。同时，也需要分析攻击的来源、目标和手段等方面的信息。

5.策略调整：根据数据分析结果，可以自动更新防御策略和规则，并实时监测其效果。这样可以及时发现攻击行为，并采取相应的防御措施，防止DDoS攻击对系统造成影响。

（三）学校网络安全身份认证系统

学校网络需要建立个人信息保护机制，防止用户帐号被盗用。个人身份认证技术可以减少帐号泄露造成的风险，采用多因素认证更加保障网络安全。例如宁盾有线无线网络认证系统，其网络安全身份认证流程一般如下：

1.用户注册：学校网络安全身份认证系统需要用户首先进行注册，输入个人基本信息、账号和密码等，以便后续进行身份认证。

2.身份验证：当用户尝试登录网络时，需要输入注册时设置的账号和密码，并提交身份认证请求。系统收到请求后，会自动进行身份验证，核实用户输入的账号和密码是否正确。

3.认证方式：学校网络安全身份认证系统可以采用多种身份认证方式，比如密码验证、生物识别、短信验证码、硬件令牌等。用户可以根据自己的需求选择合适的认证方式。

4.记录日志：在进行身份认证时，系统会记录用户的登录时间、IP地址、登录结果等相关信息，以便后续安全审计和监控。

5.安全策略：学校网络安全身份认证系统还可以结合访问控制、权限管理等策略，限制用户的网络访问范围和权限，以确保网络信息系统的安全性和稳定性。

学校网络安全身份认证系统是保障学校网络安全的重要组成部分，通过对用户身份的认证和管理，可以有效地防止非法用户入侵和攻击，保护学校网络及其中敏感信息的安全和稳定。

（四）学校网络安全漏洞修复

除了上述人工智能设备和先进技术外，定期漏洞扫描和修复也是网络安全维护的重要手段，避免网络存在潜在的漏洞造成安全隐患，例如学校服务器、学校官方网站和OA办公系统。

三、学校网络安全管理

学校除了采用人工智能设备和先进技术手段来提高网络安全防范水平外，在网络安全上也应该加强管理，以下是网络安全管理要注意的几个方面：

（一）网络安全风险评估

学校网络风险评估是网络安全工作的基础。学校应聘请有资质的网络安全检测机构定期开展网络安全风险评估工作，针对评估结果采取相应的安全措施。

（二）网络安全策略制定

学校应根据风险评估结果，制定相应的安全策略，包括网络访问策略、应用程序使用策略、密码策略等。

（三）网络安全培训

学校应加强员工和学生的网络安全意识教育。在培训中应包含网络安全常识、安全防范知识、网络攻击种类以及应急预案等内容。

（四）网络安全管理机制建立

学校应建立健全的网络安全管理机制，包括安全事件处理流程、安全巡查制度、安全审核制度等。

（五）应急响应机制

学校应建立完善的网络安全应急响应机制，并每年定期进行应急演练。当出现安全事故时，能够迅速采取必要的应对措施，限制损失范围，最大程度保障学校网络安全。

四、学校网络安全法律法规合规性

随着网络安全的日益重要，国家对学校网络安全的管理也越加重视。在保证网络安全的同时，学校还需要遵守相关法律法规。学校应建立健全的网络安全合规制度，包括隐私政策、数据保护措施等，并配合监管部门进行网络安全审计，确保网络安全。

學校网络安全是信息化建设中必须重视的一个方面，随着网络威胁和攻击手段的不断更新，将会面临越来越严峻的挑战。本文从技术、管理、法律等多个角度出发，探讨了面向未来的学校网络安全解决方案构建，提出了基于人工智能、大数据、身份认证、漏洞修复等技术的解决方案，同时也强调了风险评估、安全策略制定、安全培训、管理机制建立等管理方面的重要性，以及学校网络安全法律法规的合规性。通过本文的探讨，相信能够为学校网络安全建设提供有益的借鉴和参考。

责任编辑 何丽华