高校网络安全课程学生平时作业题目

高校网络安全课程学生平时作业题目网络安全课程的平时作业是连接理论教学与实战能力的关键纽带，需兼顾概念深度、技术实操、场景应用三个维度。以下结合密码学、网络攻防、安全治理等核心领域，设计兼具专业性与实用性的作业题目，助力学生构建“理论-实践-思维”三位一体的能力体系。一、理论分析类：夯实安全原理认知理论作业需聚焦“原理推导、模型解析、协议本质”，培养学生对安全技术底层逻辑的理解。1.密码学算法设计逻辑对比题目：以AES（高级加密标准）和DES（数据加密标准）为例，分析分组密码的两种设计思路（AES的SPN结构、DES的Feistel结构）。要求结合“轮函数构成（字节代换、行移位、列混合/Feistel轮函数）、密钥扩展算法、抗攻击能力（差分分析、线性分析）”三个维度，对比两种结构的安全性与效率差异，并推导“分组长度、密钥长度”对算法安全性的影响。考查点：分组密码设计原理、对称加密算法的安全性权衡、密码分析基础。实践价值：理解商用加密算法的设计逻辑，为后续密码协议（如TLS、SSH）分析、加解密工具开发提供理论支撑。2.网络分层防御模型构建题目：结合OSI七层模型与TCP/IP四层模型，绘制“网络安全分层防御逻辑图”。要求针对网络层（ARP欺骗、路由劫持）、传输层（SYNFlood、TCP劫持）、应用层（SQL注入、XSS）三类典型威胁，分别阐述“防御技术原理（如ARP静态绑定、iptables规则、WAF拦截逻辑）”与“检测手段（如流量审计、日志分析）”，并说明“分层防御”与“纵深防御”的逻辑关联。考查点：网络分层模型、典型安全威胁分类、防御机制原理。实践价值：建立“分层防护”的安全思维，为企业网络拓扑设计、安全设备部署提供理论依据。二、实践操作类：强化攻防实战能力实践作业需围绕“工具使用、漏洞验证、策略配置”展开，提升学生的动手能力与问题解决能力。1.Web漏洞挖掘与验证题目：以DVWA（DamnVulnerableWebApplication）或OWASPJuiceShop为靶机，完成以下任务：使用BurpSuite扫描并分析“SQL注入、文件上传、命令注入”三类高危漏洞的成因（结合OWASPTOP10）与利用原理；针对某一漏洞（如SQL注入），编写POC（ProofofConcept）验证漏洞可利用性（如通过SQL语句获取管理员账号）；提出修复方案（如预处理输入、使用ORM框架），并验证修复效果。考查点：Web漏洞原理、渗透测试工具使用、漏洞修复逻辑。实践价值：掌握“漏洞发现-验证-修复”的全流程，为企业Web应用安全审计、渗透测试提供实操经验。2.防火墙策略实战配置题目：基于iptables（或CiscoPacketTracer模拟环境），为某小型企业网络设计防火墙规则：禁止外部网络对内部Web服务器（TCP80/443）的非服务端口访问（如TCP22、UDP53以外的端口）；记录所有被拦截的连接请求（日志输出到/var/log/iptables.log）。要求写出完整的iptables规则，并通过Wireshark抓包验证规则有效性。考查点：防火墙工作原理、iptables规则语法、网络访问控制策略设计。实践价值：理解网络边界防护的核心逻辑，掌握企业级防火墙的配置方法，提升网络安全运维能力。三、案例调研类：培养安全治理思维案例作业需聚焦“真实事件复盘、行业风险分析”，引导学生从实践中提炼安全规律。1.数据泄露事件深度复盘题目：选取2023年某知名企业的数据泄露事件（如医疗平台用户信息泄露、车企客户数据窃取），从以下维度撰写分析报告：威胁源：攻击者的动机（经济利益、APT攻击）与手段（社工钓鱼、漏洞利用）；脆弱点：企业在“权限管控、日志审计、数据加密”环节的短板；影响范围：泄露数据的类型（个人隐私、商业机密）与社会/经济后果；应对措施：技术修复（如补丁更新、数据脱敏）与管理优化（如安全培训、应急响应流程）。考查点：安全事件溯源、威胁分析框架、安全管理体系认知。实践价值：学会从真实事件中提炼风险点，为企业安全架构设计、应急响应预案制定提供参考。2.开源软件供应链安全分析题目：调研Log4j2“Log4Shell”漏洞的爆发过程，分析开源软件供应链中“依赖库漏洞”的传播路径（如Maven仓库、容器镜像、CI/CD流水线）。要求提出企业级开源组件管理的优化建议，涵盖：供应链准入：SBOM（软件物料清单）生成与依赖库审计；生命周期管控：CI/CD环节的漏洞扫描（如使用Trivy）、版本更新策略；应急响应：漏洞爆发后的“补丁推送、资产清点、风险评估”流程。考查点：软件供应链安全、开源漏洞治理、DevSecOps理念。实践价值：理解开源软件安全风险的全生命周期管理，掌握供应链安全防护的技术与管理手段。四、方案设计类：提升综合架构能力方案作业需模拟真实场景，培养学生“需求分析、技术选型、成本权衡”的综合能力。1.校园网“云-边-端”安全架构设计题目：针对高校校园网（含教学区、宿舍区、数据中心），设计“云-边-端”协同的安全防护方案：终端侧：部署EDR（终端检测与响应）系统，设计“MAC地址绑定+合规性检查（如杀毒软件安装）”的准入控制策略；边缘侧：在核心交换机部署IPS（入侵防御系统），针对宿舍区设计“P2P限制、恶意网站拦截”的上网行为管理规则；要求绘制网络拓扑图，说明各组件的部署位置与核心功能，并分析方案的“成本投入（硬件、软件授权）”与“安全收益（攻击拦截率、响应时间）”平衡。考查点：网络安全架构设计、多维度防护策略、成本效益分析。实践价值：培养大型网络安全方案的设计能力，理解“分层防护+协同响应”的实战逻辑。2.工业控制系统（ICS）安全优化题目：某智能制造企业的SCADA系统存在“PLC远程运维未加密、历史数据未备份”等隐患，结合《关键信息基础设施安全保护要求》，设计优化方案：通信安全：设计PLC与上位机的加密通信方案（如TLS隧道、专用加密网关）；数据安全：制定ICS数据的“备份（离线存储）-恢复（演练频率）-销毁（合规擦除）”全生命周期策略；应急响应：编写“勒索病毒攻击后”的恢复预案（如离线备份恢复、业务切换流程）。要求说明方案如何满足“等保2.0三级”或“关基保护”的核心要求（如身份鉴别、入侵防范、数据完整性）。考查点：工控系统安全特性、合规性要求、行业安全方案设计。实践价值：掌握工业场景下的安全防护逻辑，提升关键基础设施安全保障能力。结语：作业设计的“能力导向”逻辑网