《计算机网络安全》课程设计
指导书
数学与计算机科学学院
教师：陈兰香
1．课程设计的目的
本课程是一门重要实践课程，要求学生掌握网络安全原理和技术在实践中的应用。本课程设计的目的是使学生在理论学习的基础上，通过应用所学习的知识，来解决一些实际网络安全应用问题。在此基础上，真正理解和掌握网络安全的相关理论。培养学生的动手能力，创新能力与自学能力。
2. 课程设计题目及要求
任选一题，查阅相关资料，要求完成规定的各项任务。 （1） 校园网络安全方案设计
任务：详细分析校园网络的安全需求，并为校园网络设计一套完善的保障整个网络系统安全的方案
基本要求：
? 有详细的安全需求分析
? 有详细的方案说明，一般需要通过图示说明 ? 校园网络安全管理方面的说明 （2） 校园网络攻击方案设计
任务：分析校园网络可能存在漏洞的地方，设计一套攻击方案 基本要求：
? 详细分析校园网络的特点，找出可能存在漏洞的地方，并设计相应的攻击方法 ? 对攻击手段有详细的说明，无论是否攻击成功，要求说明为什么可以使用这样的
方法
? 对攻击过程的详细描述 （3） 实验机房安全管理方案
任务：根据实验机房的特点，设计一套保障机房安全的方案 基本要求：
? 必须是完整可实施的方案，应该从物理安全、系统安全到软件及应用安全，要求
尽可能完善
? 设计详细的机房安全管理细则 （4） 实现AES算法的软件
任务：实现高级数据加密标准AES算法，编程语言不限。 基本要求：
? 必须包括三个部分：密钥生成部分、AES算法加密部分与解密部分（提示：密钥
生成部分只需要使用一个随机函数生成即可）。
? 操作过程是：随机生成密钥或者由用户输入一个密钥，选择要加密或解密的文件，
然后执行加密或解密。
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（5） Ping 程序
任务：实现Ping程序的功能，编程语言不限。
基本要求：初步掌握基于TCP/IP 网络编程的基本实现方法和思路，同时进一步熟悉TCP/IP 协议中IP层协议的工作机制。
（6） 局域网截包程序
任务：实现一个局域网截包程序，编程语言不限。
基本要求：理解网络的工作机制（包括封包机制、协议分析等），掌握局域网工作方式以及以太网卡工作方式
（7） VPN软件
任务：设计一个虚拟专用网系统，可以在虚拟环境下利用公网进行保密通信。 基本要求：
? 可以产生公钥密钥对；
? 可以采用共享对称密钥或者公钥建立安全连接；
? 进行通信的身份认证，认证对方来自虚拟网的某个局域网； （8） 安全的即时通讯软件
任务：采用加密、数字签名技术对即时通讯软件的通信进行保护。 功能要求：
? 可以进行通信的身份验证，登陆时需要对密码进行加密； ? 采用公钥密码技术验证和签名；
? 采用公钥密码和对称密码结合来进行消息加密，每一次会话产生一个对称加密的
会话密钥，会话密钥用公钥建立；
? 具备正常的密钥管理功能，自己的私钥要加密，对方好友的公钥要加以存储和管
理，具备导入导出功能。
? 验证完整性，确保消息在传输过程中没有被更改。
? 文件传输的安全，防止病毒文件的传播，防止有害内容的传播，包括一些病毒、
恶意程序，甚至防止窃取密码的木马。
（9） 安全网络身份认证系统
任务：实现一个安全的网络身份系统，用于身份验证，能够抵抗大多数的攻击。 功能要求：
? 抵抗重放攻击，可采用序列号、时间戳、应答响应、流密码、密钥反馈机制； ? 认证信息在网络上应当进行加密； ? 利用公钥机制共享身份验证信息。 （10） CA系统
任务：实现一个CA系统，可以接受用户的认证请求，安全储存用户信息，记录储存对用户的一些认证信息，给用户颁发证书，可以吊销。
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功能要求：
? 接受用户的提交申请，提交时候让用户自己产生公钥对； ? 接受用户的申请，包括用户信息的表单提交，公钥的提交；
? 在对用户实施认证的过程中，储存相应的电子文档，比如证书、营业执照的扫描
文档；
? 通过验证的给予颁发证书；
? 用户密钥丢失时，可以吊销证书，密钥作废。 （11） 网络内容安全过滤系统
任务:设计针对邮件、网页以及文件进行过滤的软件。 功能要求：
? 对文本内容、URL、网址、IP进行过滤； ? 可以自动去一些网址下载黑名单；
? 软件本身设置一定的安全保护措施，防止被篡改、非法访问等；
? 可以根据需要增加其他的过滤和功能设置，比如限时上网、超时下线、黑屏警告
一些非法行为等。
? 增加一定的自学习功能，通过非法信息的特征来升级特征库。 （12） 安全电子商务（政务）网站设计 任务：实现一个安全电子商务（政务）网站 功能要求
? 网站登录采用SSL安全协议，密码的保存采用hash函数，或者加密技术。 ? 客户访问采用SSL加密所有通信数据。
? 数据库设计一定的备份恢复机制以及完整性验证机制。
? 商务网站可以增加网上拍卖、电子货币，电子支付，还有类似支付宝之内的功能。
密钥管理软件。
? 电子政务网站可以增加具有数字签名的审批功能，电子投票、电子选举功能。 （13） 入侵检测系统 任务：实现一个入侵检测系统 功能要求
? 具有嗅探功能。
? 能够分析数据包，甚至能够对系统日志进行检测和分析。 ? 设定检测的规则，可以参考snort的规则。
? 可以根据用户自己设置的规则进行报警、记录、甚至响应。 ? 能够生成入侵检测系统的日志，记录各种检测到的事件。
3．完成形式与总体要求
最终向指导老师提交完整的课程设计报告、程序源代码、可执行程序以及使用说明文件等。
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源代码文件要特别注意编程规范、代码风格，关键代码需有合理的注释。
课程设计报告总体上主要包括以下几个部分： 1）封面 2）目录
3）课程设计报告正文
4）软件安装、使用或者配置说明 5）参考文献
根据所给的实验指导书的要求，从中选择项目，完成题目所规定的各项要求。总体要求如下：
课程设计报告正文字数不少于5000字，概念清楚、叙述正确、内容完整、书写规范。 功能正确、有一定实用性，鼓励创新。
积极交流与讨论（通过同学、网络等途径）、善于查阅资料、分析与借鉴他人编写的软件和源代码。
4. 实验内容和步骤
（1）首先根据自己的判断，选择一个有发展空间，适合自己，具有理论或者实践意义的题目，搜索相关资料，要充分利用搜索引擎和图书馆电子资源，自学相关内容。
（2）了解目前常用的方法和理论，目前别人研究的现状如何了，分析现有理论的局限性，或者是值得研究但是尚未研究的领域，提出新的问题。
（3）在现有的基础上进行突破和创新，可以是：解决新的问题；在别人的基础上进行改进，得出更好的结果；提出新的问题，并且尝试解决；将已有的技术应用在新的领域；集成现有的技术，解决新的问题。
（4）参考图书馆电子资源中的论文形式，整理成系统的论文或者制作一个软件。一般论文以引言开始，介绍目前研究现状，引出你的论文内容为什么值得研究，然后是正文，介绍自己的成果，要有说服力，最后是结束语，做一个总结和展望。
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