2025年大学《系统科学与工程》专业题库- 网络安全系统工程在信息保护中的作用

2025年大学《系统科学与工程》专业题库——网络安全系统工程在信息保护中的作用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、概念辨析与阐述1.请简述“网络安全系统工程”的定义及其与一般系统工程的主要区别。2.阐述信息安全CIA（机密性、完整性、可用性）三元组原则，并说明它们如何在网络安全系统工程的生命周期中体现。3.什么是“安全需求工程”？请说明其在系统开发生命周期早期阶段的重要性。二、原理与应用分析4.系统风险管理是网络安全系统工程的关键环节。请描述风险管理的典型流程，并说明每个阶段的主要活动和目标。5.“安全内建”（SecuritybyDesign）和“安全默认”（SecuritybyDefault）是网络安全系统工程的重要原则。请分别解释这两个原则的含义，并分析它们在系统设计中的具体实践方式及其差异。6.网络安全事件应急响应是保障系统持续运行的重要保障。请论述建立网络安全应急响应机制的主要步骤和关键考虑因素，并说明其在系统运维阶段的作用。三、案例分析7.假设你正在参与一个智慧城市交通管理系统（涉及大量实时数据采集、传输和处理）的网络安全评估工作。请结合网络安全系统工程的思想，分析该系统在信息保护方面可能面临的主要威胁和脆弱性，并阐述你将如何运用系统工程的方法论来识别和缓解这些风险。8.某企业正在对其核心业务系统进行升级改造，新的系统计划采用云计算架构。请从网络安全系统工程的视角，分析在该项目中进行安全规划和管理时需要特别关注的关键问题，并提出相应的策略建议。四、综合论述9.网络安全是一个动态演变的领域，新兴技术（如人工智能、物联网、大数据等）的应用既带来了新的安全机遇，也提出了新的挑战。请结合系统科学与工程的理论，论述如何在网络安全系统工程中融入对这些新兴技术的考量，以应对未来的安全威胁，并保障信息系统的长期安全可靠运行。试卷答案一、概念辨析与阐述1.答案:网络安全系统工程是应用系统工程的原理、方法和技术，在网络的规划、设计、实施、运行和维护等全生命周期中，确保网络系统满足安全需求，实现安全目标的一门交叉学科。它强调将安全作为系统的一个基本属性，贯穿于系统开发的每一个阶段，而不仅仅是作为附加功能。与一般系统工程相比，网络安全系统工程更关注安全威胁、脆弱性、风险以及安全策略的识别、评估和控制，需要处理更复杂的安全约束和不确定性。解析思路:考察对核心定义的理解。需要答出其应用领域（网络）、遵循的原则（系统工程原理方法）、覆盖的阶段（全生命周期）、核心目标（网络系统安全）以及其与一般系统工程的区别（将安全融入全过程vs.附加功能）。2.答案:机密性是指信息不被未授权个人、实体或过程访问或了解的特性；完整性是指确保信息未经授权不被修改，保持其准确和可靠的特性；可用性是指授权用户在需要时能够访问和使用信息的特性。在网络安全系统工程中，这三个原则贯穿于系统生命周期的各个阶段：在需求分析阶段明确CIA要求；在设计和实现阶段通过加密、访问控制、审计、数据备份等技术保障CIA；在测试阶段验证CIA目标的实现程度；在运维阶段持续监控和维护CIA状态。解析思路:考察对CIA三元组的理解及其在系统生命周期中的体现。首先需定义CIA，然后重点在于阐述如何在系统工程的生命周期（规划、设计、实施、运维等）中应用和保障这三个原则。3.答案:安全需求工程是识别、分析、规约和管理系统安全需求的过程，旨在确保最终系统满足预定的安全目标。其重要性在于：早期识别安全威胁和脆弱性，将安全需求转化为具体的设计和实现要求，避免安全功能被遗漏或置于系统后期作为附加成本实现，从而提高系统的整体安全性、降低后期修改成本和风险。解析思路:考察对安全需求工程定义和重要性的理解。需要答出其定义（识别、分析、规约、管理安全需求），并重点阐述其在早期阶段的作用和意义（早期识别、转化、避免遗漏、降低成本风险）。二、原理与应用分析4.答案:风险管理的典型流程通常包括：风险识别（识别潜在威胁和脆弱性，分析资产价值）、风险评估（分析威胁发生的可能性、影响程度，计算风险值）、风险处理（根据风险值和风险承受能力，选择规避、转移、减轻或接受等策略，并制定具体措施）、风险监控（持续跟踪风险变化和应对措施的有效性，并根据需要调整）。解析思路:考察对风险管理标准流程的掌握。需要按照识别、评估、处理、监控的逻辑顺序，逐一简述每个阶段的主要活动和目标。5.答案:安全内建（SecuritybyDesign）是指在系统设计和开发的早期阶段，就将安全需求和安全机制作为核心要素融入其中，通过架构设计、编码规范、安全默认配置等方式，从源头上构建系统的安全能力。安全默认（SecuritybyDefault）是指在系统交付给用户时，其安全功能处于最严格的配置状态，用户无需进行额外复杂的设置即可获得基本的安全保护，同时应尽量减少对用户安全意识的依赖。两者都强调在开发阶段考虑安全，但侧重点不同：安全内建更侧重于设计层面，而安全默认更侧重于用户交互和默认配置。解析思路:考察对两个核心原则的区分和理解。需要分别定义或解释两个概念，并阐明它们的侧重点和联系（都强调开发阶段，但具体方式和目标有差异）。6.答案:建立网络安全应急响应机制的主要步骤包括：准备阶段（制定应急预案、组建响应团队、配备工具资源、进行演练）、检测与分析阶段（建立监控预警机制，及时发现安全事件并分析其性质和影响）、遏制、根除与恢复阶段（采取措施控制事态发展，清除攻击源，修复受损系统，恢复业务运行）、事后活动阶段（进行事件调查、总结经验教训，修订预案和流程）。关键考虑因素包括：响应团队的组织架构和职责、与外部机构（如CERT、执法部门）的协调机制、沟通策略、资源保障等。其在系统运维阶段的作用是快速有效地应对安全突发事件，减少损失，保障系统的连续性和数据的完整性。解析思路:考察对应急响应流程和关键要素的理解。需要列出标准流程的各个阶段及其核心任务，并点出关键的组织、协调、资源、沟通等方面，最后说明其在运维中的核心作用。三、案例分析7.答案:该智慧城市交通管理系统可能面临的主要威胁包括：来自外部的网络攻击（如DDoS攻击瘫痪系统、恶意软件窃取数据、SQL注入攻击破坏数据完整性）、内部人员恶意或无意的操作失误、系统组件（传感器、通信链路、服务器）的硬件故障或软件bug、数据在传输或存储过程中的窃听或篡改。脆弱性可能存在于：开放的网络接口缺乏防护、用户认证机制薄弱、系统缺乏入侵检测和防御能力、数据备份和恢复机制不完善、系统更新维护过程存在安全风险等。运用系统工程方法论，应首先进行资产识别（交通数据、控制系统、用户信息等），然后进行威胁建模（识别上述威胁及其利用的脆弱性），接着进行全面的风险评估，并根据风险评估结果，在系统架构设计（采用冗余、隔离等）、安全配置（防火墙、入侵检测系统）、开发过程（安全编码）、数据保护（加密、访问控制）、运维监控（日志审计、异常检测）等环节制定和实施相应的安全措施，最后通过测试和持续监控验证安全效果。解析思路:考察将理论知识应用于具体场景的能力。需要结合智慧城市交通系统的特点，识别潜在威胁和脆弱性，然后重点阐述如何运用系统工程的方法论步骤（资产识别、威胁建模、风险评估、安全设计实施、监控）来应对这些威胁和脆弱性。8.答案:在云架构交通管理系统升级项目中，网络安全系统工程需要特别关注：1）云服务模型的选择与安全责任划分（IaaS,PaaS,SaaS的不同安全边界）；2）云环境下的身份认证与访问控制（多因素认证、基于角色的访问控制）；3）数据安全（数据加密传输存储、数据隔离、备份恢复策略）；4）API安全（保护系统间交互接口）；5）云平台自身的安全配置和漏洞管理；6）跨区域数据传输和合规性（如GDPR、网络安全法）；7）供应链安全（云服务商及其第三方组件的安全风险）；8）混合云/多云环境的安全协同。相应的策略建议包括：进行充分的云安全风险评估；选择合适的云服务模型并明确安全责任；实施强化的身份和访问管理；制定严格的数据安全策略并技术落地；加强API安全防护；定期对云环境进行安全配置核查和漏洞扫描；确保合规性；建立与云服务商的安全协作机制。解析思路:考察对新兴技术（云计算）在系统安全中应用的关注点及其应对策略的理解。需要识别出云环境下的特有安全问题（责任划分、身份认证、数据、API、合规等），并提出针对性的、结合系统工程思想的策略建议。四、综合论述9.答案:在网络安全系统工程中融入新兴技术考量，首先需要在系统规划阶段就进行前瞻性分析，评估新兴技术（如AI、IoT、大数据）引入可能带来的新型安全威胁（如AI对抗攻击、IoT设备僵尸网络、大数据隐私泄露）和脆弱性（如设备固件漏洞、数据传输暴露、算法偏见导致的安全漏洞），并将其纳入风险评估体系。在系统设计阶段，应采用安全内建原则，设计能够适应新技术特点的安全机制（如利用AI进行智能威胁检测、为IoT设备设计轻量级安全协议、大数据环境下实施数据脱敏和匿名化）。在系统实施和运维阶段，需要开发或集成能够管理这些新技术安全性的工具和流程（如AI模型的安全审计、IoT设备的生命周期安全管理、大数据安全态势感知平台），并建立相应的监控和响应能力