信息安全概论实验大纲
英文名：Computer Data Security
开课单位：计算机学院
学分学时：学分：2；总学时：48（含实验10学时）
适用对象：计算机专业本科生
先修课程：计算机网络，C语言程序设计
撰稿人：陈卓编写日期： 2012年9月
一、目的与任务
实验目的和主要内容：“信息安全概论” 属计算机应用专业选修课，主要介绍信息安全的基本概念、基本原理以及主要的网络安全技术。
开设实验的目的是：一是通过实验来对所学的理论知识加以验证，进一步加深理论知识的理解；二是锻炼学生的实际动手能力、分析问题能力，为将来的开发与应用打下基础。
二、基本要求
在实验教学中，主要安排两个方面的实践环节，一是进一步巩固和加深理论教学的实践验证型实验；二是配置与应用方面的实验。这两方面的实验都要求学生在实验之前作好准备，预习实验步骤，实验中要求积极动手，理论联系实际，实验后要求完成实验报告。
通过实践性教学，使学生加深对理论知识的理解，提高学生的编程能力，提高学生独立分析问题、解决问题的能力，并增强协调能力和创造性思维能力。
三、内容与进度安排
该课程配合理论教学开设了如下实验。共10学时，5组实验：
实验1：
实验名称：古典密码验证与设计：Hill、Playfair、Vigenere算法。
实验目的：掌握密码学的基本概念，掌握几种典型的古典密码的设计原理。实验内容：
1 手工计算以下算法
1）用Ｖigenere加密we are discovered”
K=deceptive
2）采用Hill密码对明文best加密，并写出解密过程，使用密钥
K=49
37
3）用Ｐlayfair算法加密明文“playfair is not secure”K=fivestars
2 采用密码分析软件CAP验证以上计算，并写出实验分析
3 编程实现Vigenere算法(编程工具不限)
实验2：
实验名称：对称密码与公钥密码
实验目的：
1、掌握数据加密标准DES的结构原理，
2、了解高级加密标准AES的结构和设计原理和安全性，
3、掌握公钥密码体制的基本原理，掌握RSA公钥算法过程与安全性，
实验内容：
1、采用教学软件分析DES结构与S盒构造，
2、采用教学软件分析AES结构
3、采用教学软件分析RSA结构
4、编程实现扩展欧几里得算法
5、采用cryptoAPI等平台实现文件加密（选作）
写出以上实验内容的实验过程、实验分析。
实验环境与平台：DES S盒教学演示软件、上海交大实验系统（密码算法部分）、RSATool
实验3：消息鉴别与身份认证
实验目的：
1、掌握散列算法与消息鉴别的原理
2、掌握身份认证的原理与方法，掌握常用的采用用户ID与口令的身份认证，掌握数字证书与
公开密钥基础设施PKI的原理和应用，
实验内容：
1、采用教学软件分析MD5算法的原理，
2、采用LC5分析口令机制中的弱口令与安全口令
3、设计一个系统登录程序，采用MD5算法进行口令验证
4、在windows中安装与配置证书服务
写出以上实验内容的实验过程、实验分析。
实验环境与平台：MD5教学演示软件、上海交大实验系统（PKI部分）
端口扫描与信息探测 （2学时）
实验4 网络防御技术
试验目的：
1、掌握网络攻击（目标探测、网络扫描、网络监听、缓冲区溢出、拒绝服务等）的原理、过程以及防范措施。
2、掌握网络嗅探的原理与防范
3、掌握防火墙、入侵检测技术的原理
实验内容：
1 采用Supersacn、X-SCAN软件掌握网络扫描的原理与防御
2 了解并掌握sniffer的操作
3 学会防火墙软件的一般使用方法
4 了解入侵检测软件blackICE 的使用方法
实验平台：Supersacn、X-SCAN软件，上海交大实验系统等
写出以上实验内容的实验过程、实验分析。
实验5:数据备份与恢复
试验目的：
1、掌握数据备份的基本概念、常用的数据备份方式、备份设备、备份策略等，
2、掌握常用的数据备份与恢复软件的使用
试验内容：
1、采用Ntbackup工具备份系统数据
2、采用Second Copy 2000完成系统数据的备份
写出以上实验内容的实验过程、实验分析。
实验6 （选作）
教材实验8 P329
四、教材及主要参考资料
《计算机信息安全概论》高等教育出版社，步山岳编著
《网络安全基础实验指导》高等教育出版社，Paul Cretaro著
《信息安全原理及应用》 清华大学出版社，阙喜戎等编著
《密码编码学与网络安全》电子工业出版社,William Stallings著
《计算机安全学》机械工业出版社，李辉编著
实验设备配套指导教材。
五、考核与成绩评定
学生做完实验后，教师依据学生考勤情况、完成情况、实验报告书撰写情况，给出优、良、中、及格、不及格的等级成绩评定。并转换为平时成绩的一部分。
专业负责人签字：教学院长签字：
