SSLVPN技術(shù)在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究摘要：在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，高校教務(wù)管理系統(tǒng)是校園信息化建設(shè)的重要組成部分。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊手段的日益增多，數(shù)據(jù)安全性和訪問便利性之間的矛盾也越來越突出。安全套接層虛擬專用網(wǎng)技術(shù)是一種較為成熟的保密通信協(xié)議，已逐漸成為高校教務(wù)系統(tǒng)內(nèi)外部訪問和數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)囊环N較好的解決方案。主要討論了安全套接層虛擬專用網(wǎng)在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中的具體應(yīng)用及其優(yōu)點，并對實現(xiàn)過程中遇到的一些關(guān)鍵技術(shù)及面臨的問題進行了探討。關(guān)鍵詞：安全套接層虛擬專用網(wǎng)技術(shù)"高校教務(wù)管理系統(tǒng)"加密算法"加密數(shù)據(jù)Research"on"the"Application"of"SSL"VPN"Technology"in"University"Academic"Management"SystemLIU"YongJiangxi"Open"University，"Nanchang，"Jiangxi"Province，"330046"ChinaAbstract："In"the"wave"of"digital"transformation，"the"academic"management"system"of"universities"is"an"important"component"of"campus"information"construction."However，"with"the"increasing"number"of"cyber"attack"methods，"the"contradiction"between"data"security"and"access"convenience"has"become"increasingly"prominent."Secure"Socket"Layer"Virtual"Private"Network"（SSL"VPN）"technology"is"a"mature"secure"communication"protocol"that"has"gradually"become"a"better"solution"for"internal"and"external"access"and"data"encryption"transmission"in"university"academic"systems."This"article"mainly"discusses"the"specific"application"and"advantages"of"SSL"VPN"in"university"academic"management"systems，"and"explores"some"key"technologies"and"problems"encountered"in"the"implementation"process.Key"Words："SSL"VPN"technology;"University"academic"management"system;"Encryption"algorithm;"Encryption"data安全套接層虛擬專用網(wǎng)（Secure"Socket"Layer"Virtual"Private"Network，SSL"VPN），即基于SSL協(xié)議的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，它采用"HTTP/HTTPS協(xié)議對數(shù)據(jù)進行封裝與傳輸，并提供加密的數(shù)據(jù)信道。與傳統(tǒng)的IPSec"VPN相比，SSL"VPN不需要附加任何客戶端軟件，只需要通過瀏覽器就可以訪問，大大提高了移動辦公及遠程接入的便利性。1"SSL"VPN在高校教務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用價值1.1"增強安全性SSL"VPN使用高強度的加密算法，如高級加密標準（Advanced"Encryption"Standard，AES）算法、RSA算法將數(shù)據(jù)加密，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中以密文的形式存在，即使被截獲，攻擊者也很難破譯。RSA算法可以應(yīng)用在密鑰交換、數(shù)字簽名等方面，既保證了通信雙方的身份，又保證了數(shù)據(jù)的完整性。這類算法可以有效地防止中間商攻擊，攻擊者不會在不知情的情況下對數(shù)據(jù)進行竊取和篡改，還可以防止數(shù)據(jù)被竊聽，為高校教務(wù)系統(tǒng)中重要數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄院屯暾蕴峁┍Ｕ蟍1]。1.2"簡化訪問流程高校師生只需要通過具備網(wǎng)絡(luò)接入功能的終端設(shè)備和瀏覽器即可直接登錄教務(wù)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入模式需要對終端設(shè)備進行復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接，例如：IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS等。這極大地減輕了學校技術(shù)支持人員的工作負擔，降低了由于用戶配置不當而無法進入系統(tǒng)的情況，提高了訪問教學管理系統(tǒng)的便利性與效率。1.3"靈活接入SSL"VPN支持多種身份驗證方式。其中，最常用的方法就是用戶名與密碼登錄。證書認證是利用數(shù)字證書對用戶進行身份驗證，它由權(quán)威機構(gòu)頒發(fā)，具有較高的安全性。多因子認證是一種將用戶名密碼與動態(tài)驗證碼相結(jié)合的一種認證方式，或?qū)⑸镒R別技術(shù)如指紋識別與密碼認證相結(jié)合。這種多元化的身份驗證方式，能夠適應(yīng)學生安全需求的多樣化場景。對于一般教師和學生來說，一個簡單的用戶名和密碼驗證便可；對于涉及重要數(shù)據(jù)修改（如成績錄入教師）、系統(tǒng)管理等操作，可以采取更加嚴格的證書認證或多因子認證，以提高用戶體驗，同時確保安全性。2"SSL"VPN"在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中的架構(gòu)設(shè)計2.1整體架構(gòu)SSL"VPN"在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中的架構(gòu)主要包括"SSL"VPN服務(wù)器、教學管理系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、客戶端。SSLnbsp;VPN服務(wù)器位于校園網(wǎng)絡(luò)的外圍，是安全訪問的核心。它一方面與外部網(wǎng)絡(luò)相連，從不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中接收客戶端的連接請求；同時，實現(xiàn)了教務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的通訊。其中，教務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)器主要負責教學管理相關(guān)應(yīng)用程序的運行；客戶端是供教師、學生和管理者使用的設(shè)備[2]。2.2服務(wù)器端設(shè)計2.2.1SSL"VPN"服務(wù)器配置SSLVPN專用服務(wù)器的配置是非常重要的。對于加密算法，可以選用RSA、AES等算法。在認證方法方面，支持多種形式的認證。用戶名/密碼認證是一種基本而方便的方式，為教師和學生提供了方便；數(shù)字證書是一種更加安全的認證方式；另外，服務(wù)器的硬件資源要根據(jù)學校的規(guī)模和用戶的多少來進行配置。對于規(guī)模較大、用戶數(shù)量較多的高校，需要配置高性能的"CPU來快速處理連接請求、加密、解密等操作，有充足的存儲空間來存儲大量的用戶會話信息與緩存的數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器在高負載條件下的高效、穩(wěn)定運行，保證整個學校的師生能夠順利訪問教務(wù)系統(tǒng)。2.2.2與教務(wù)管理系統(tǒng)的集成將"SSL"VPN服務(wù)器和教務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)器連接起來，是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)之一。SSL"VPN服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)安全訪問的前端，其首要任務(wù)是建立高安全性的通信信道。該信道采用了先進的加密與保密協(xié)議，能夠有效地抵抗網(wǎng)絡(luò)攻擊與竊取數(shù)據(jù)。當用戶使用SSL"VPN進行身份認證之后，它的請求不會在網(wǎng)絡(luò)上隨意傳送，而必須經(jīng)過這條安全通道準確地轉(zhuǎn)發(fā)給教務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)器。在這一過程中，可以使用成熟的界面技術(shù)[3]。2.3客戶端設(shè)計2.2.3瀏覽器兼容性SSL"VPN之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用，很大程度上取決于它與不同瀏覽器之間的兼容性。由于"SSL"VPN主要依靠瀏覽器（如Chrome等），它的網(wǎng)頁載入速度快、用戶基數(shù)大，F(xiàn)irefox有很強的插件擴展能力，很好地支持網(wǎng)絡(luò)標準，Safari默認支持蘋果手機，IE也支持一些老版本的Windows系統(tǒng)。在SSL"VPN服務(wù)器及相關(guān)技術(shù)設(shè)計過程中，必須對其進行全面深入的兼容性測試。根據(jù)不同瀏覽器的內(nèi)核、版本特征，對SSL"VPN連接過程中的各個環(huán)節(jié)進行測試。包括證書驗證、加密算法協(xié)商、連接初始化等步驟，確保所有兼容瀏覽器都可以順利地建立SSL"VPN連接，不管是最新版本的還是一些用戶設(shè)備還在使用的老版本。2.3.2用戶界面設(shè)計首先要為學生和教師提供一個簡單、直觀、易用的登錄界面。設(shè)計登錄界面時，應(yīng)將輸入框清楚顯示給使用者，并清楚提示使用者輸入使用者名稱與密碼。如果支持數(shù)字證書認證，還應(yīng)在界面中設(shè)置明顯的選項欄，指導(dǎo)用戶進行正確的操作。對于學生用戶，可以提供諸如課表查詢、考試成績查詢、選課等功能；教師用戶可以看到相關(guān)的菜單，比如課程資料的上傳、學生的成績的錄入與教學評估的瀏覽。教務(wù)管理員可以進入一些新的功能入口，如課程調(diào)整、學籍管理、系統(tǒng)維護等。3"SSL"VPN技術(shù)在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究3.1遠程辦公與教學支持3.1.1教師應(yīng)用教師因參加學術(shù)會議、培訓(xùn)等原因無法在校園活動的情況下，可以使用"SSL"VPN進行遠程訪問。例如：在有網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，可以用手機或筆記本電腦登錄SSL"VPN服務(wù)器，進入教務(wù)系統(tǒng)，進行課程材料的準備、課件的上傳、學生的成績的錄入。3.1.2管理人員應(yīng)用高校教務(wù)工作人員在工作之余，可能會遇到一些突發(fā)事件，如安排臨時課程的調(diào)整、辦理學生注冊等。通過SSL"VPN技術(shù)，教師可以安全地從家里或其他地方登陸學校管理系統(tǒng)，并執(zhí)行相應(yīng)的管理操作，從而保證了教學工作的正常進行。3.2多校區(qū)資源整合與訪問首先，多校區(qū)高校的教學資源庫、課程體系等各不相同。SSL"VPN可以把分散在各處的教學資源集中在一起，并提供一個統(tǒng)一的入口，供教師和學生使用[4]。例如：通過SSL"VPN登錄不同校區(qū)的學生，就可以實現(xiàn)校園內(nèi)的特色課程資料的訪問，從而實現(xiàn)各校區(qū)之間的資源共享與教學協(xié)作。其次，學校教務(wù)管理部門可利用SSL"VPN實現(xiàn)對多個校區(qū)的教學管理，并對其實施監(jiān)控。3.3移動設(shè)備接入隨著手機、平板電腦的普及，學生的學習方式也越來越多樣化。利用SSL"VPN技術(shù)，學生可以在網(wǎng)上直接登錄學校教務(wù)管理系統(tǒng)、查詢課表、考試安排和學習資料等。例如：利用手機，學生可以很容易地利用手機查詢下一節(jié)課的教室情況，或利用假期查詢新學期的課表。此外，SSL"VPN還具有加密機制，可以保證學生在使用公共無線網(wǎng)絡(luò)（如校園"Wi-Fi）的情況下登錄教務(wù)系統(tǒng)中的信息安全性，避免數(shù)據(jù)泄露。3.4安全的數(shù)據(jù)傳輸與存儲SSL"VPN采用了AES、RSA等加密算法，保證了在師生終端向教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)的保密性和完整性。例如：在教師上傳分數(shù)的時候，成績數(shù)據(jù)是通過加密的方式傳送到網(wǎng)絡(luò)，這樣攻擊者就不可能得到真正的分數(shù)。SSL"VPN除了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩酝?，還關(guān)系到教務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲的安全性。該系統(tǒng)采用安全的傳輸信道，保證只有授權(quán)用戶才能訪問存儲在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，從而進一步加強了整個教務(wù)數(shù)據(jù)存儲環(huán)境的安全性。4"實施SSL"VPN的挑戰(zhàn)與對策4.1性能瓶頸4.1.1問題闡述在高校教務(wù)管理系統(tǒng)中（如選課期間、成績查詢初期等），大量的并發(fā)請求會給服務(wù)器帶來很大的壓力。服務(wù)器的資源是有限的，當處理能力超過上限時，就會造成響應(yīng)速度變慢，甚至會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。4.1.2性能瓶頸實施對策通過增加"CPU核心數(shù)量和存儲容量來提高服務(wù)器的處理能力。同時，利用負載平衡技術(shù)，將用戶的請求平均分配給多臺服務(wù)器。負載均衡器能夠根據(jù)服務(wù)器負載情況，動態(tài)分配請求，如輪詢分配、權(quán)重分配、服務(wù)器實時性能指標等。4.2兼容性問題4.2.1問題闡述高校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多樣，教師與學生使用的各種設(shè)備、軟件也各不相同。一些較老的瀏覽器（如IE早期版本）和操作系統(tǒng)（如Windows"XP等）可能會因為版本限制而不能完全支持最新的SSL/TLS協(xié)議。這會造成教師和學生不能正常登錄教務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸不暢等[5]。4.2.2兼容性問題實施對策一方面，通過測試不同版本的瀏覽器及操作系統(tǒng)的兼容性，找出問題所在的版本；另一方面，當協(xié)議不支持最新協(xié)議時，可以對服務(wù)器端進行向下兼容設(shè)置，如對老版本SSL/TLS進行支持，但同時也要考慮這種兼容性帶來的安全隱患，需要對安全策略進行權(quán)衡，并加強其它安全保護措施。SSL"VPN以其靈活、安全、易用等特點，已經(jīng)成為高校教務(wù)管理系統(tǒng)中不可缺少的安全保障。面對不斷變化的信息安全形勢，高校信息技術(shù)部門要積極地進行技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的安全和可靠性，為全校師生提供一個高效、安全的數(shù)字學習環(huán)境。未來，SSL"VPN還將融入人工智能驅(qū)動的威脅檢測和響應(yīng)等智能元素，為高校信息化建設(shè)注入新的活力。[1]張睿，潘旭，張柯新，等.基于VPN的高校校園網(wǎng)絡(luò)安全精準防護策略[J].網(wǎng)絡(luò)安