中小学数字校园网络安全体系构建:现状、问题与策略
2025-02-13安晨翔金积海
摘要:随着数字化时代的到来,中小学校园网络已经成为教育信息化的重要组成部分。然而,随着网络技术的普及和应用,校园网络安全问题逐渐显现,成为制约学校信息化进程的重要因素。本文围绕中小学校园网络安全体系的现状、存在的问题及其改进策略进行详细探讨,旨在为相关决策提供理论支持和实践指导,以提高中小学数字校园的信息安全管理水平,确保师生的网络安全。
关键词:中小学;数字校园;网络安全体系
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.01.070
中图分类号:TP 393.18 文献标志码:A 文章编码:1672-7274(2025)01-0-03
Construction of Digital Campus Network Security System for Primary and Secondary Schools: Current Situation, Problems, and Strategies
AN Chenxiang, JIN Jihai
(Lanzhou Electronic Education Center, Lanzhou 730000, China)
Abstract: With the advent of the digital age, the campus network of primary and secondary schools has become an important component of educational informatization. However, with the popularization and application of network technology, campus network security issues have gradually emerged, becoming an important factor restricting the informationization process of schools. The article explores in detail the current situation, existing problems, and improvement strategies of the campus network security system in primary and secondary schools, aiming to provide theoretical support and practical guidance for relevant decision-making, improve the information security management level of digital campuses in primary and secondary schools, and ensure the network security of teachers and students.
Keywords: primary and secondary schools; digital campus; network security system
1 中小学数字校园网络安全体系构建的
现状
1.1 网络设备的安全
网络设备的物理环境安全对于确保校园网络的稳定运行至关重要。在构建网络安全体系时,中小学应严格按照国家和行业标准来建设网络机房,这包括持续稳定的电力供应,机房内应配备适当的空调、排风系统、防雷设施和消防系统等。此外,对于关键的网络设备如路由器、交换机、服务器和数据库,应实施集中管理,并采取有效的防盗和防电磁干扰措施。
1.2 接入层的安全
接入层安全是校园网络安全中的关键组成部分,涉及用户设备如何安全地连接到网络。对于接入层的安全措施,一方面需要对操作系统进行持续的漏洞修补和更新,以防止恶意软件利用这些漏洞;另一方面,强化用户认证机制是至关重要的。这可以通过实现多因素认证来加强,确保只有验证过的用户才能访问网络资源。此外,针对用户设备的安全防护也不容忽视,应推广使用最新的防病毒软件和其他安全工具,以及定期对用户设备进行安全检查和维护。
1.3 网络核心的安全
网络核心是校园网络安全的心脏地带,处理大量的数据传输和服务请求。确保核心网络的安全不仅需要合理配置内部路由和科学管理VLAN,还需要实施严格的访问控制策略和适当的隔离措施,以防止不安全的访问和潜在的网络攻击。在此基础上,建立完善的监控系统以实时检测和响应各类网络事件也是非常必要的。此外,核心网络的设计应考虑冗余配置,确保在关键设备或路径出现问题时,网络服务可以迅速切换到备份系统,从而保持网络的持续运行和服务的高可用性。
1.4 网络边缘的安全
网络边缘安全关乎校园网络与外界的交互,包括互联网服务、远程访问和跨网络带宽管理。部署有效的防火墙策略是保护网络边缘的首要任务,通过设置详细的安全规则来控制进出网络的流量,以防止未授权的访问和潜在的网络攻击[1]。同时,可利用VPN技术为远程用户提供安全的访问路径,确保数据传输的加密和身份验证。
1.5 网络的安全管理
除了技术层面的安全措施,构建一套全面的网络安全管理体系同样重要。这包括制定详细的网络安全政策、规程和操作标准,明确网络安全责任,确保每一项网络活动都有据可依、有序可循。同时,投入足够的资源进行网络安全教育和培训,提高管理人员和用户的安全意识和操作能力。建立专业的网络安全团队,负责日常的网络监控、风险评估和应急响应,以及时发现并处理各种网络安全事件,是确保校园网络长期稳定运行的关键。
2 中小学数字校园网络安全体系中存
在的问题
2.1 设计问题
在数字化校园网络构建过程中,设计问题是导致网络安全漏洞的重要原因。许多中小学在追求技术前沿和校园网络快速扩张的同时,往往忽略了对安全性的考虑,没有将网络安全纳入初期的基础设施规划之中。在这种情况下,网络设计缺乏从安全角度出发的全面评估和必要的风险控制措施。例如,一些学校在建设网络时未对网络架构进行安全隔离和分层设计,使得网络在面临外部攻击时无法有效防御,容易导致数据泄露或服务中断[2]。设计校园网络时缺少对安全硬件和软件的投入,如防火墙、入侵检测系统和数据加密技术的应用不足,未能构建起符合安全标准的防护系统,使得网络环境易受攻击。
2.2 管理问题
校园网络的管理问题主要表现为网络的日常维护和用户管理不善。由于缺乏专业的网络安全管理团队,以及校园内部管理松散,网络管理员往往难以对校园网络进行有效监控和即时的系统更新。在用户管理方面,缺乏严格的认证和权限控制机制,学生和教师的账户管理混乱,密码策略薄弱,容易被外部攻击者利用。同时,由于教育资源共享的需求,网络管理往往开放较多的访问权限,未能做到最小权限原则,增加了网络被滥用的风险。信息安全教育和意识形态工作不到位,使得师生对网络安全的重视程度不够,未能形成有效的安全防护意识和自我保护能力。
2.3 内部问题
内部问题的严重性在于,校园网络用户主体为学生群体,他们对网络安全的认识普遍较低,加之对新技术的好奇和尝试心理,会进行各种网络实验,包括潜在的非法入侵活动。这不仅威胁到个人数据的安全,也可能影响整个校园网络的稳定性。学生通过实验室和图书馆等公共网络设施,接触和使用未经审查的软件和工具,容易使校园网络成为病毒和恶意软件的传播渠道。
2.4 缺乏安全意识
缺乏安全意识是校园网络安全管理中的核心问题。许多校园内部的师生和技术人员对网络安全知识了解有限,对于常见的网络攻击方式和防护措施缺乏基本认知。在日常使用中,忽视了基础的网络安全操作,如定期更改密码、不在公共场所泄露登录信息、定期进行系统和应用的安全更新等[3]。同时,学校往往未能提供足够的网络安全培训和教育,使得整个校园的网络安全防御能力弱,无法有效识别和应对网络安全事件。
3 中小学数字校园网络安全体系构建策略
3.1 完善病毒防控体系
在数字化校园网络的构建中,完善病毒防控体系是确保网络安全的关键环节。校园网络由于其开放性和服务广泛的特点,经常成为病毒攻击的目标。因此,构建一个多层次的病毒防控体系至关重要。首先,应该在网络的入口处部署高效防病毒网关,对所有进出数据包进行深度扫描,识别并阻断病毒和其他恶意软件。同时,校园内每台计算机都应安装并定期更新防病毒软件,以保护终端不受病毒侵害。中小学应定期对防病毒软件的病毒库进行更新,以应对新出现的病毒威胁。此外,还应利用行为监控技术,监控和记录网络中的异常行为,如突然的数据流量增加、未经授权的访问尝试等,这些都可能是病毒活动的迹象。网络安全团队应建立快速响应机制,一旦发现病毒入侵或网络安全事件,能迅速采取行动,隔离受影响的系统,防止病毒扩散。同时,应进行事后分析,总结事件经验,完善安全策略。教育和培训也是病毒防控的重要组成部分。应定期对学生和教职工进行网络安全教育,提高他们的安全意识,教导他们如何识别钓鱼邮件、不安全的网络链接和其他常见的网络威胁。通过演练和模拟攻击,让师生了解在网络攻击下如何反应,如何使用网络资源安全地进行学习和研究。
3.2 构建校园网络监督模式
为了确保校园网络的健康运行和安全,构建一个有效的校园网络监督模式是至关重要的。这个监督模式不仅需要监控网络的技术安全,还要涉及对用户行为的管理和教育。要对校园网络的所有访问点进行严格的监控和控制,确保所有网络活动都在安全监控之下。部署高级网络监控系统,如入侵检测系统(IDS)和网络行为分析工具,使网络管理员能够实时监测并分析所有网络流量,及时发现并应对异常或恶意行为。校园网络监督还应包括对用户行为的管理。可通过实施严格的身份验证和访问控制策略,确保只有授权的用户才能访问敏感资源。使用多因素认证方法,采用密码加生物识别技术,可大幅提高安全级别。同时,要对用户进行定期的网络安全培训,提高他们对网络威胁的认识和自我防护能力,特别是对于那些容易受到网络钓鱼和社会工程学攻击的用户。另外,网络管理部门还应定期审查和更新安全策略,以应对不断变化的网络威胁。
3.3 建立处理机制,确保设备安全
在数字化校园网络中,处理机制和设备安全占据了核心地位,它们不仅保证了网络运行的安全性,同时也保护了教育资料和个人信息的完整性。一个有效的处理机制应该能迅速识别、响应安全事件,从而最大程度地减少潜在的损害。首先,学校应当建立一个全面的事件响应计划,包括但不限于立即隔离受感染的系统,评估风险影响,以及通知所有相关方,定期进行模拟攻击演练,确保所有响应措施都能迅速而有效地执行。设备安全同样不容忽视[4]。所有网络设备,包括路由器、交换机、服务器和终端用户设备,都应进行定期的安全审查和维护。这包括及时更新固件和软件,安装必要的安全补丁,以及监控硬件的物理安全。学校还应采用强化的身份验证和访问控制措施,确保只有授权人员才能访问敏感设备。针对设备的物理安全措施也不可或缺。所有关键设备都应存放在受监控、具备适当环境控制和安全措施的机房中。加强物理安全的措施包括使用生物识别门禁系统、视频监控以及安全报警系统。此外,应实施数据备份和恢复策略,确保在设备损坏或数据丢失的情况下,能迅速恢复正常运行。在技术层面,应部署端到端的加密技术,保护数据在传输过程中的安全,防止数据在传输过程中被截获。可利用高级加密标准和安全套接层(SSL)协议,有效保护校园网络中传输的敏感信息。
3.4 常态化开展风险管理工作
风险管理在数字化校园网络安全构架中扮演着至关重要的角色。面对日益复杂的网络环境和多样化的安全威胁,学校必须采取前瞻性的风险管理策略,确保网络安全防范措施的有效性和及时性[5]。要建立全面的风险识别和评估框架。这不仅包括对现有资产的风险评估,还包括对潜在安全威胁的预测和预防。在风险评估过程中,应详细识别和分类所有潜在风险,包括技术漏洞、人为错误、恶意攻击等,以及它们可能导致的具体后果。评估后,学校需制定有针对性的策略来降低这些风险,例如通过部署多层防御系统、加强网络边界保护、实施严格的访问控制和用户身份验证措施。同时,强化对异常行为的监控和响应也极为重要。学校应部署先进的入侵检测系统(IDS)和入侵防御系统(IPS),以及使用安全信息和事件管理(SIEM)系统来实时监控和分析网络活动,迅速识别和响应潜在的安全事件。构建有效的应急响应机制是保证网络快速恢复正常运营不可或缺的一环。这包括制定详细的应急响应计划、定期进行应急演练,以及建立快速决策和通信流程,确保在安全事件发生时能够迅速、有序地应对。教育和培训也是风险管理中的关键环节。学校需要定期对师生进行网络安全意识教育,提高他们对各种网络威胁的认识,并提高他们在面对安全事件时的应对能力。
4 结束语
综上所述,数字化校园网络的安全构建是一个涉及管理和技术的复杂工程。随着全球信息化快速进展,网络安全已成为中小学必须严肃对待的关键问题。根据网络安全的基本设计原则,如可扩展性、灵活性和多重保护等,建立健全的网络安全防护体系,从而有效防范和管理校园网络中的安全风险。通过持续的技术更新和维护,以及全校范围内的安全意识提升,进一步加固校园网络的防护墙,确保教学和科研数据的安全,促进学校的长期稳定发展。
参考文献
[1] 张洋洋.基于数字孪生技术的校园网络安全仿真推演[J].黑龙江科学,2024,15(13):83-86.
[2] 龚一轩,孙小影.基于数字孪生安全底座平台的校园网络安全态势管理优化方案——以上海科技大学为例[J].数字通信世界,2023(5):185-187.
[3] 石怡.基于数字校园的SQL注入漏洞防御技术研究[J].湖南邮电职业技术学院学报,2021,20(4):22-25.
[4] 刘华欣,刘金婷.论述大数据下数字化校园云存储安全[J].网络安全技术与应用,2021(8):90-92.
[5] 夏鹏.校园网络安全技术研究与应用[J].网络安全技术与应用,2020(9):86-87.
基金项目:甘肃省教育科学“十四五”规划2023年度一般课题“中小学数字校园网络安全体系建设研究”,课题立项号GS[2023]GHB0658。
作者简介:安晨翔(1976—),男,汉族,甘肃兰州人,高级教师,本科,研究方向为中小学网络建设与规划。
金积海(1984—),男,汉族,甘肃榆中人,一级教师,本科,研究方向为中小学网络建设与规划。