《数据安全实验》 课程实验教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型☑独立设置的实验课口课内实验 课程编码 7325101学分0.5总学时16实验学时16 课程名称 数据安全实验 课程英文名称Data Security Experiment 适用专业 信息安全 先修课程 (7325401)数据结构实验、(7051831)信息安全导论 开课部门信息学院计算机系（信息安全） 二、 课程性质与目标 本课程为信息安全专业的实验课程。本课程为学生建立系统的大数据安全实 践技术基础，目的是让学生熟悉大数据服务及安全的平台、技术、算法和协议等 相关知识，掌握大数据服务安全相关密码学算法及其原理，能够使用加密算法实 现加密传输文件、K-匿名处理、差分隐私、安全多方计算和基于机器学习的入侵 检测等技术和方法，培养学生的数据处理、数据分析、数据管理、数据利用的能 力，提升学生解决数据安全实际问题的能力。 课程目标1：学生应掌握大数据服务及安全实践的相关平台、技术、经典算 法和协议等的原理和实现方式。 课程目标2：学生应能从数据安全角度对现有经典算法进行运用并拥有独立 思考和解决一般数据安全问题的能力。 课程思政目标：数据安全课程主要学习数据安全的经典算法和具体应用等内 容。在学习本课程过程中，学生会接触到非常多与数据安全相关的实践技术和具 体算法的运用。由于学生的年龄和认知程度等原因，需要在课程中树立科学、合 理、合法使用数据安全技术的观念，坚定维护正确运用数据安全相关技术和方法 的价值观，培育学生的爱国精神、科学精神和创新精神。 三、实验的性质与任务 《数据安全实验》实验学时为16学时，主要为学生建立系统的大数据安全 实践技术基础。其任务是：学习使用Python实现相关加解密算法、加密传输文 件、安全多方计算等功能，完成数据安全经典算法K-匿名处理和差分隐私的实
《数据安全实验》 课程实验教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 独立设置的实验课 □课内实验 课程编码 7325101 学分 0.5 总学时 16 实验学时 16 课程名称 数据安全实验 课程英文名称 Data Security Experiment 适用专业 信息安全 先修课程 （7325401）数据结构实验、（7051831）信息安全导论 开课部门 信息学院计算机系（信息安全） 二、 课程性质与目标 本课程为信息安全专业的实验课程。本课程为学生建立系统的大数据安全实 践技术基础，目的是让学生熟悉大数据服务及安全的平台、技术、算法和协议等 相关知识，掌握大数据服务安全相关密码学算法及其原理，能够使用加密算法实 现加密传输文件、K-匿名处理、差分隐私、安全多方计算和基于机器学习的入侵 检测等技术和方法，培养学生的数据处理、数据分析、数据管理、数据利用的能 力，提升学生解决数据安全实际问题的能力。 课程目标 1：学生应掌握大数据服务及安全实践的相关平台、技术、经典算 法和协议等的原理和实现方式。 课程目标 2：学生应能从数据安全角度对现有经典算法进行运用并拥有独立 思考和解决一般数据安全问题的能力。 课程思政目标：数据安全课程主要学习数据安全的经典算法和具体应用等内 容。在学习本课程过程中，学生会接触到非常多与数据安全相关的实践技术和具 体算法的运用。由于学生的年龄和认知程度等原因，需要在课程中树立科学、合 理、合法使用数据安全技术的观念，坚定维护正确运用数据安全相关技术和方法 的价值观，培育学生的爱国精神、科学精神和创新精神。 三、 实验的性质与任务 《数据安全实验》实验学时为 16 学时，主要为学生建立系统的大数据安全 实践技术基础。其任务是：学习使用 Python 实现相关加解密算法、加密传输文 件、安全多方计算等功能，完成数据安全经典算法 K-匿名处理和差分隐私的实
践和运用，掌握使用Python进行构建CNN、MSCNN、.LSTM等入侵检测模型并对 KDD Cup99网络入侵检测数据进行处理，获得准确率、误报率。 四、 实验教学内容与学时分配 序号 实验名称 学时 实验类型 1 使用Python进行安全基础实训 4 验证性实验 2 数据安全经典算法实训 4 综合性实验 3 基于机器学习的入侵检测实训 8 设计性实验 总计 16 五、 实验安排与要求 1.实验安排： 实验一使用Python进行安全基础实训 4学时 1、掌握密码学相关算法的原理 2、熟悉并使用MD5、DES、AES、RSA、Pi1lar等加密算法 3、能够使用加密算法实现加密传输文件、安全多方计算等功能 实验二数据安全经典算法实训 4学时 1、运用数据安全理念对基本数据类型进行安全测试 2、熟悉经典算法K-匿名处理和差分隐私的概念和原理 能够使用K-匿名处理和差分隐私对数据进行安全服务和隐私保护的实际 应 实验三基于机器学习的入侵检测实训 8学时 I、掌握使用Python进行构建CNN、MSCNN、LSTM等入侵检测模型 2、对KDD Cup99网络入侵检测数据进行处理，获得准确率、误报率 2.实验要求 (1)实验预习要求：掌握数据安全的基本原理，预习实验步骤。 (2)实验报告要求：①实验目的②实验环境③pycharm编辑器使用④数据 安全基础原理⑤实验数据分析⑥实验结论⑦实验中问题的处理、讨论和建议，收 获和体会⑧附实验预习报告⑨附实验的原始数据记录⑩实验报告封面 六、实验教学与其它相关课程的联系与分工 前修课程：(7325401)数据结构实验、(7051831)信息安全导论 后续课程：(7329801)信息安全实验(7232701)软件安全 七、 实验教学设计与教学组织
践和运用，掌握使用 Python 进行构建 CNN、MSCNN、LSTM 等入侵检测模型并对 KDD Cup 99 网络入侵检测数据进行处理，获得准确率、误报率。 四、 实验教学内容与学时分配 序号 实验名称 学时 实验类型 1 使用 Python 进行安全基础实训 4 验证性实验 2 数据安全经典算法实训 4 综合性实验 3 基于机器学习的入侵检测实训 8 设计性实验 总计 16 五、 实验安排与要求 1.实验安排： 实验一 使用 Python 进行安全基础实训 4 学时 1、掌握密码学相关算法的原理 2、熟悉并使用 MD5、DES、AES、RSA、Pillar 等加密算法 3、能够使用加密算法实现加密传输文件、安全多方计算等功能 实验二 数据安全经典算法实训 4 学时 1、运用数据安全理念对基本数据类型进行安全测试 2、熟悉经典算法 K-匿名处理和差分隐私的概念和原理 3、能够使用 K-匿名处理和差分隐私对数据进行安全服务和隐私保护的实际 应用 实验三 基于机器学习的入侵检测实训 8 学时 1、掌握使用 Python 进行构建 CNN、MSCNN、LSTM 等入侵检测模型 2、对 KDD Cup 99 网络入侵检测数据进行处理，获得准确率、误报率 2.实验要求 （1）实验预习要求：掌握数据安全的基本原理，预习实验步骤。 （2）实验报告要求：①实验目的②实验环境③pycharm 编辑器使用④数据 安全基础原理⑤实验数据分析⑥实验结论⑦实验中问题的处理、讨论和建议，收 获和体会⑧附实验预习报告⑨附实验的原始数据记录⑩实验报告封面 六、 实验教学与其它相关课程的联系与分工 前修课程：（7325401）数据结构实验、（7051831）信息安全导论 后续课程：（7329801）信息安全实验 （7232701）软件安全 七、 实验教学设计与教学组织
课内外学时比：1：0.5 课外设计：每节课后布置下一次实验的设计要求。 课堂教学采用计算机多媒体投影，内容采用Powerpoint与板书相结合。 实验室实行开放机制：预习和实验中因出现一些问题而未完成实验的学生可 以到实验室预习和完成实验。 八、实验教材、实验指导书及教学参考资料 1.实验教材 《大数据安全与隐私保护》（第一版），石瑞生，北京邮电大学出版社，2019， 978-7-5635-5718-9 2.实验指导书 《数据安全架构设计与实战》（第一版），郑云文，机械工业出版社，2019， 978-7-111-63787-5 3.参考资料 《大数据安全与隐私保护》（第一版），冯登国，清华大学出版社，2018， 978-7-302-51045-1 九、实验考核方法及成绩评定标准 依照每部分知识单元对课程内容情况设计考核方法与成绩评定，本课程成绩 采用100分制考核方式，其中设计占20%、实验操作占50%、实验报告占30%。 十、大纲制（修）订说明 无 大纲执笔人：杨光灿 大纲审核人：何云华 开课系主任：肖珂 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022年2月
课内外学时比：1：0.5 课外设计：每节课后布置下一次实验的设计要求。 课堂教学采用计算机多媒体投影，内容采用 Powerpoint 与板书相结合。 实验室实行开放机制：预习和实验中因出现一些问题而未完成实验的学生可 以到实验室预习和完成实验。 八、 实验教材、实验指导书及教学参考资料 1.实验教材 《大数据安全与隐私保护》（第一版），石瑞生，北京邮电大学出版社，2019， 978-7-5635-5718-9 2.实验指导书 《数据安全架构设计与实战》（第一版）,郑云文,机械工业出版社,2019， 978-7-111-63787-5 3.参考资料 《大数据安全与隐私保护》（第一版），冯登国，清华大学出版社，2018， 978-7-302-51045-1 九、 实验考核方法及成绩评定标准 依照每部分知识单元对课程内容情况设计考核方法与成绩评定，本课程成绩 采用 100 分制考核方式，其中设计占 20%、实验操作占 50%、实验报告占 30%。 十、 大纲制(修)订说明 无 大纲执笔人：杨光灿 大纲审核人：何云华 开课系主任：肖珂 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022 年 2 月
