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基于态势感知的高职院校网络安全综合防御体系构建与应用
【摘要】针对职业院校网络安全威胁日益严峻、防御体系相对脆弱的现状,本研究基于“三化六防”框架,构建融合态势感知技术的综合防御体系,形成了“监测-分析-响应-优化”的闭环体系。本论文以广东南华工商职业学院为案例,部署了态势感知系统,并结合专兼职人员协同治理。实践结果表明,该体系部署后,威胁总量显著降低82.82%,挖矿、钓鱼等攻击实现100%拦截,高级持续性威胁(APT)攻击也显示降低。这验证了该体系在资源受限环境下的有效性,并为职业院校网络安全治理提供了可复制的路径。
【关键词】 网络安全 态势感知 综合防御体系 安全运营中心(SOC)
随着《国家职业教育改革实施方案》与《职业院校数字校园建设规范》的深入推进,高职院校信息化建设进入高速发展阶段。伴随发展的另一方面,网络安全威胁显著攀升,据中国网络空间安全协会等机构监测,教育行业已成为APT攻击、数据泄露等安全事件的高发领域。安全运营中心(Security Operations Center, SOC)作为网络安全防御体系的核心枢纽,通过全天候威胁监测、事件响应与态势评估,能够有效提升组织的主动防御能力。本文基于“三化六防”理论框架,结合高职院校实际需求,探索构建适配性强的网络安全综合防御体系,为职业院校的网络安全治理提供理论支撑与实践路径。
1 高职院校网络安全现状及面临的治理挑战
1.1数字化进程中网络安全威胁的加剧态势
高职院校是网络攻击的高发领域。根据中国网络空间安全协会发布的《2023年网络安全态势研判分析年度综合报告(2024年第1期)》,网络安全威胁呈现多元化、高频化特征。全年累计检测并拦截网站安全攻击达1,796.58亿次,其中Web攻击主要类型包括恶意Bot(占比43.6%)、非法请求防护(22.1%)和访问控制异常(18.3%)。网络层DDoS攻击事件达2.51亿次,攻击峰值流量同比增长37.8%。在漏洞管理方面,全年披露互联网安全漏洞5,252个,高危漏洞占比达68%。恶意程序传播呈现产业化特征,全年拦截量突破210.3亿次,类型分布呈现显著差异,挖矿程序(39.53%)、木马远控(27.64%)、蠕虫病毒(7.12%)、僵尸网络(6.94%)、后门程序(5.42%)及感染型病毒(2.49%)。特别值得注意的是,针对教育行业的APT攻击事件超1200起,受攻击单位行业分布显示,教育领域(31.2%)已成为境外黑客组织的主要攻击目标,远超政府(18.7%)、科研(15.3%)等其他重点领域。
1.2 安全设备异构化与防御体系碎片化困境
高职院校网络安全建设起点低,基础薄弱,防护水平低,无法实现与信息化建设“统一规划、统一建设、统一运行”。根据中国网络安全产业联盟的《教育行业网络安全运营中心建设白皮书(2023)》数据,安全运营中心(SOC)的部署率才13.8%,各学校主要处在边界防御阶段,设备异构且碎片化。这种防护手段面对APT攻击时尤为脆弱,APT攻击的平均潜伏期约200天左右,有明确目标和长期性的网络攻击行为,具有针对性强、持续性、潜伏性、技术复杂多样等特点,极易突破传统防御体系,威胁业务核心系统。
1.3安全运营体系化建设的制度性障碍
高职院校由于规模较小、预算有限、编制不多等因素,未建立独立科室,仅配备一至两名工作人员或仅依赖兼职人员。为缓解专业人员短缺的问题,特别是网络安全人才的不足,高职院校通常采取两种策略。一是购买专业网络安全公司的驻场服务,防控效果显著,但预算高,缺乏可持续性,存在数据泄露隐患。二是引进IT运维服务外包人员,但外包技术人员技术水平较低,经验不足,缺乏有效的监测与防控工具。
2 基于“三化六防”的高职院校网络安全态势感知系统设计
2.1 网络安全防御目标设定
"三化六防"理论框架由公安部网络安全保卫局在2019年中国网络安全等级保护和关键信息基础设施保护大会上正式提出,其中"三化"指动态防御、主动防御、纵深防御,"六防"包含精准防护、整体防控、联防联控三大核心策略。该理论体系不仅为高等教育网络安全建设提供了指导性框架,更对高职院校构建网络安全态势感知系统具有重要实践价值。中山大学何海涛认为“高校网络安全建设的目标是以监测预警为核心,构建全面的网络安全保障体系,实现可管、可见、可知、可控。”。要达到此目标,首先是建立全域感知能力。监测需覆盖三个数据源域。(1)网络安全设备日志(含堡垒机、IPS、防火墙等);(2)信息系统日志(系统层与业务层);(3)网络流量镜像数据(通过核心交换机获取)。其次,强化协同防御能力,依托联防联控机制构建威胁响应体系,当检测到安全风险时,可即时启动预设处置流程,实现威胁的快速遏制与根除。最后,完善长效治理机制,通过组织架构优化、制度规范建设和技术平台迭代的有机结合,构建基于"三化六防"理论的网络安全态势感知系统,确保防御体系的持续有效运行。
2.2网络安全态势感知功能模块设计
功能模块由安全日志采集与联动处置、安全态势可视化两大核心单元构成。安全日志采集模块作为系统感知的数据来源,具备自动解析、过滤、富化和范式化设备日志的能力。该模块能够整合终端、网络、应用、身份、数据和云等多个维度的数据,为安全运营提供全面的数据支持。联动处置模块旨在支持与态势感知系统的联动处置,确保基础安全风险的及时处置。安全态势可视化模块是一种将复杂数据转化为直观图形界面的技术,通过视觉呈现帮助用户快速理解网络整体安全状态、识别威胁并辅助决策。
2.3构建高职院校特色的SOC体系
如图2所示,运维图新增了系统管理与运维管理。知识库是系统管理的核心功能之一,其构建需预先设定规则和模型,以覆盖各类攻击技术,并具备持续更新的能力,从而不断强化安全监测功能。失陷库作为系统威胁检测与响应体系的关键组成部分,主要负责精确识别内网中的失陷资产,并推动迅速的处置措施。知识库与失陷库需要运维人员根据实际情况进行评估与优化,以提高其精确性。
3 基于大数据的高职院校网络安全态势感知系统应用
3.1案例设计与实施
本研究以广东南华工商职业学院为实证对象,通过部署网络安全运营中心(SOC)验证态势感知系统的应用效能,具体实施过程包含三个核心环节。
(1)全域数据采集体系构建
在两校区部署流量探针,通过端口镜像技术实现双活网络流量采集;采用nxlog日志代理对26个核心业务系统进行多维度日志采集(包括系统日志、审计日志及业务操作日志);同时基于syslog协议整合网络基础设施(含交换机、路由器)及9套安全设备数据,最终形成覆盖网络层、系统层、应用层的全域数据。
(2)协同运维架构设计
构建三级网络安全团队:校级设置1名网络安全管理员负责策略制定,引入1名驻场安全工程师提供专业技术支持,各二级单位指定1名网络安全联络员落实属地管理。通过角色权限划分与工单系统对接,形成"校级统筹-技术执行-部门协同"的网格化管理模式。
(3)闭环运营机制实施
依托平台构建"监测-分析-响应-优化"四阶段运营链:实时处理安全告警,通过关联分析将误报率控制在10%以下;建立威胁剧本实现自动化响应,高危事件处置时效提升至15分钟内;基于月度安全报告持续优化防护策略,使漏洞修复周期同比缩短40%。
3.2应用效果
为科学地评估实施效果,本研究对部署前两个月的平均每月数据与部署三个月数据进行了对比分析。结果表明,总体防御能力提升了82.82%,对特定目标的攻击行为,如针对特定安全设备、数据中心、信息系统的攻击,防御效果较为显著。对无特定目标的攻击以及完全暴露于外网的设备,如防火墙等,防御效果相对较弱。详细数据请参见表1。
4 结语
本研究基于态势感知平台构建的网络安全综合防御体系,该体系使威胁总量降低82.82%,挖矿、钓鱼攻击拦截率达100%,,验证了其在资源受限环境下的有效性。未来研究引入DeepSeek对接运维平台,通过其AI驱动的威胁狩猎与自适应学习能力,优化攻击特征提取与响应策略,强化对无定向攻击的主动防御,降低人工研判负荷,提升APT攻击的潜伏期识别精度,为高职院校构建“感知-决策-自治”的智能安全生态提供技术增量。
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*本文为教育部高等学校科学研究发展中心中国高校产学研创新基金-新一代信息技术创新项目课题资助项目(课题编号:2022IT202)的研究成果。
作者简介:
周永塔(1981-),男,硕士学位,广东南华工商职业学院,高级实验师,研究方向为计算机应用,大数据分析与应用;通讯地址:广东省广州市沙太南路111号,联系电话:13751758469,zyt@nhic.edu.cn



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