《操作系統(tǒng)安全加固》 教案 模塊3-任務5 使用VeraCrypt工具加密文件

授課班級XXXX課次25課時2教材操作系統(tǒng)安全加固教學內容本課題教學內容選自《操作系統(tǒng)安全加固》模塊三：重要數(shù)據(jù)加密任務5：使用VeraCrypt工具加密文件本次課主要教學內容圍繞著國家計算機信息系統(tǒng)等級保護條例中對應用和數(shù)據(jù)安全的通用技術要求的相關管理條例展開：具體包括數(shù)據(jù)文件加密的重要性和方法，能使用VeraCrypt工具創(chuàng)建加密卷并掛載來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密保護。學情分析授課對象是網(wǎng)絡信息安全專業(yè)二年級學生。知識水平：理解了Linux的基本系統(tǒng)管理命令的使用方法；了解了數(shù)據(jù)加密的重要性；技能水平：1.能使用管理命令對Linux系統(tǒng)進行基本系統(tǒng)管理；2.能對Linux的文件與目錄進行基本的操作認知習慣：1.學生對理論知識理解較慢，但實踐操作能力強；2.學生不善于預習和歸納總結，對理論知識興趣缺乏，對技術學習缺乏精益求精的精神。教學目標知識目標：說出VeraCrypt安裝步驟；說出VeraCrypt加密引導用戶走完創(chuàng)建加密容器的整個過程；技能目標：能安裝VeraCrypt工具；能使用VeraCrypt創(chuàng)建加密容器；能使用VeraCrypt掛載及卸載加密卷；素養(yǎng)目標：1.提高學生信息安全操作意識；2.引導學生遵守網(wǎng)絡安全法等法律法規(guī)；3.培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的網(wǎng)絡安全防護習慣。教學重點使用VeraCrypt創(chuàng)建加密卷對文件加密教學難點使用VeraCrypt創(chuàng)建加密卷對文件加密教學方法基于企業(yè)OKR目標管理、采用任務驅動教學法，以網(wǎng)絡系統(tǒng)安全管理員依照國家計算機信息系統(tǒng)等級保護條例的要求開展工作為任務場景，通過學習Linux下VeraCrypt工具對文件加密，掌握Linux下對重要數(shù)據(jù)保證其保密性的技術手段，從而理解等級保護的技術要求，做好系統(tǒng)安全加固的網(wǎng)絡安全防線。在教學過程中采用問題引導法和分組討論法，培養(yǎng)學生思考問題、解決問題的能力并提高學生的學習興趣。教學資源及教學環(huán)境教材：《操作系統(tǒng)安全加固》教學媒體：主流配置計算機35臺（置有Centos7虛擬機）；局域網(wǎng)絡；極域教學系統(tǒng)軟件。教學場景設計：教學過程教學環(huán)節(jié)教學內容及步驟教師活動學生活動設計意圖課前（預習新知）1.了解VeraCrypt加密工具；2.學習使用VeraCrypt命令1.發(fā)布有關VeraCrypt視頻1.課前觀看VeraCrypt的視頻1.回顧之前的基礎知識，為學習新知做準備。課中（課中預習小測試）課前小測試1.發(fā)布測試題1.學生測試1．教師掌握學生自主學習的情況，方便課中調整評價課前預習情況1．教師展示課前測試情況2．評價學生情況1．學生認真聽教師小結1．學生了解自主學習中的不足，建立自信，提升學生的興趣課中情境創(chuàng)設導入背景導入任務背景：公司部署了一臺Linux服務器，存儲重要的數(shù)據(jù)文件。根據(jù)網(wǎng)絡安全等級保護第三級對應用和數(shù)據(jù)安全的要求，應采用加解密技術保證重要數(shù)據(jù)在存儲過程中的保密性。因此，公司網(wǎng)絡安全小組按網(wǎng)絡安全等級保護第三級的上述要求，制定了公司的文件存儲的安全策略，要求如下：1.根據(jù)業(yè)務的安全要求，下載并安裝VeraCrypt工具。2.根據(jù)業(yè)務的安全要求，使用VeraCrypt工具加密文件，保護數(shù)據(jù)安全。導入任務背景，啟發(fā)學生思考。思考下一步的工作任務。將工作場景轉化為教學場景，使學生在教學過程中真實體驗并深刻理解等保相關規(guī)范，培養(yǎng)學生職業(yè)安全素養(yǎng)。課中教學活動一：下載安裝VeraCrypt工具根據(jù)安全管理要求，提出任務：公司網(wǎng)絡安全操作員小顧下載VeraCrypt軟件包，使用已經存在管理員admin用戶登錄Linux服務器系統(tǒng)，安裝VeraCrypt軟件包。具體如下：1. 下載VeraCrypt軟件包。2. 安裝VeraCrypt軟件包。3. 查看VeraCrypt的版本。提出任務，啟發(fā)學生思考學生思考解讀企業(yè)安全管理中的對應用服務的通用安全要求，并提出具體任務，使學生明確任務要求和安全管理關系，培養(yǎng)學生的操作規(guī)范意識，提高學生的安全職業(yè)素養(yǎng)。分析任務：開展討論，明確任務要求和任務目的：1.如何下載VeraCrypt工具？可以在Windows環(huán)境下訪問VeraCrypt官網(wǎng)，找到相應版本的軟件包下載鏈接，在CentOS7環(huán)境能夠訪問外部網(wǎng)絡的情況下可使用wget下載VeraCrypt軟件包。2.使用RPM包管理工具安裝VeraCrypt。提問、設疑：我們怎么找到相應版本的VeraCrypt下載安裝？1.回答教師提問；2.認真聽講，記錄要點，明確要求通過問題引導式教學法，讓學生了解任務單的設計意圖，理解應用服務加固的第一要點組織學生討論教師組織學生討論與展示：學生討論通過討論得到結論評價1：評價學生的討論結果教師評價學生互評增加學生自信，學會在討論中思考明確任務步驟：1.訪問VeraCrypt官，下載CentOS7版本veracrypt-console-1.25.9-CentOS-7-x86_64.rpm，右鍵查看并復制鏈接地址。2.使用已經存在管理員admin用戶登錄系統(tǒng)，使用su–root命令切換至root用戶身份，下載veracrypt-console-1.25.9-CentOS-7-x86_64.rpm軟件包。3.使用rpm包管理工具安裝VeraCrypt軟件包。4.查看已安裝的VeraCrypt的版本。下發(fā)任務單，明確任務步驟打開任務單，思考操作過程明確任務步驟，讓學生理清思路，提高操作效率。任務初探：學生根據(jù)操作視頻，討論完成任務1.下發(fā)操作視頻。2.巡視指導學生、解答疑惑。3.組織學生演示分享。1.根據(jù)任務單及操作視頻完成實訓任務。2.通過組間交流完成任務，并分組展示結果。通過觀看視頻演示和小組討論的合作學習方式，共同解決實際問題。評價2：教師點評任務實戰(zhàn)環(huán)節(jié)教學點評：學生參與度任務完成情況學生自評、互評評價學生的參與度，提高學生自信及學生的自覺性教師評價學生練習，明確KR指標：KR指標1：10分鐘內完成任務要求點評實戰(zhàn)結果提出KR指標1聆聽老師的評價意見，明確學習目標對結果進行評價總結，為突破教學重點筑基學生再次練習，完成KR指標1巡視指導、解答疑惑反復練習培養(yǎng)學生精益求精的精神，反復訓練直至目標OKR達成評價3：教師點評展示學生的KR1活動達標率情況對學生技能進行小結點評展示KR結果聆聽教師點評通過任務點評，讓學生再次回顧實訓過程中的技能要點；同時也是再次自我完善和理清制作思路的環(huán)節(jié)。課中教學活動三：使用VeraCrypt加密文件任務場景：公司網(wǎng)絡安全操作員小顧使用VeraCrypt工具對一些重要的文件進行加密，以確保數(shù)據(jù)的安全。具體要求如下：1. 創(chuàng)建文件型加密卷，即加密文件容器，保存在/data/guvolume。2. 掛載加密卷，將加密卷掛載到/mnt目錄。3. 將要的文件復制或移動到加密卷中，或者在加密卷中創(chuàng)建要保護的文件。4. 為了保證加密卷中數(shù)據(jù)的安全，在不使用的時候，卸載加密卷。組織學生討論組織學生討論：1.使用VeraCrypt向導方式創(chuàng)建加密卷的命令是什么？2.采用那一種加密算法和哈希算法？使用哪種文件系統(tǒng)？3.設置加密卷的保護密碼和PIM值。4.創(chuàng)建好加密卷后如何做到保護存放在其中的文件？1．教師提示：在課前的視頻中了解VeraCrypt工具的功能及實現(xiàn)過程，通過搜索了解veracrypt命令的用法并總結。學生分小組，根據(jù)教師組織完成討論通過討論，學習veracrypt的操作教師組織學生分小組展示討論教師組織學生分小組展示veracrypt命令的方法學生小組，上臺展示，小組討論成果通過展示，培養(yǎng)學生歸納與展示的能力教師小結學生小組討論：算法選擇AES，安全性高；哈希算法選擇Hash-512；文件系統(tǒng)選擇FAT跨平臺的格式。設置怎樣的保護密碼及PIM值，特別是理解PIM的作用。veracrypt命令創(chuàng)建加密卷、掛載加密卷及卸載加密卷的使用。教師展示并匯總學生的討論，得到veracrypt命令的具體格式結合。學生聆聽，并記錄企業(yè)安全策略的設定的要求教師給出企業(yè)的規(guī)范，使同學了解行業(yè)要求與規(guī)范評價4：教師點評任務討論環(huán)節(jié)教師點評：學生參與度學生自評、互評激發(fā)學生學習成果的成就感明確任務步聚：具體要求，如下：1. 創(chuàng)建文件型加密卷，即加密文件容器，保存在/tmp/veracrypt/guvolume。2. 掛載加密卷，將加密卷掛載到/mnt目錄。3. 將要的文件復制或移動到加密卷中，或者在加密卷中創(chuàng)建要保護的文件。4. 為了保證加密卷中數(shù)據(jù)的安全，在不使用的時候，卸載加密卷。下發(fā)任務單，展示活動要求1.打開任務單，思考實現(xiàn)方法；2.認真聽講，記錄要點，明確要求。了解任務提出背景和任務要求。分析任務：組織學生根據(jù)任務要求，討論任務完成步驟下發(fā)操作錄屏，組織學生觀看操作錄屏分小組討論任務步驟學生小組討論1.通過任務解讀，讓學生了解到需要分實訓步驟與要求設置的目的。2.讓學生了解先后次序，要點，提高實訓效率；教師小結任務步驟：1.創(chuàng)建VeraCrypt加密卷。2.掛載加密卷。3.將要保護的文件復制、移動或創(chuàng)建到加密卷中。4.卸載加密卷。1.教師根據(jù)同學討論，小結任務學生認真聽講，記錄要點，明確要求通過小結任務步驟，進一步讓學生理清操作思路，明確操作步驟。評價5：教師點評任務分析討論環(huán)節(jié)教師點評任務環(huán)節(jié)學生自評、互評激發(fā)學生學習成果的成就感任務初探：完成任務1.任務單2.巡視指導學生、解答疑惑；1.根據(jù)任務單和操作視頻分組實戰(zhàn)操練2.組間討論，交流完成實戰(zhàn)1.培育學生接受任務、理解任務、團結協(xié)作的能力；2.通過實戰(zhàn)讓學生體驗加解密的操作，為突破教學難點筑基。評價6：教師評價學生小組完成任務情況教師評價、組織學生結果展示學生自評、互評評價學生的參與度，提高學生自信及學生的自覺性教師提出KR2指標：15分鐘內按要求完成任務二操作2.對學生的交流合作情況進行評價3.提出KR2指標分組展示結果并聆聽教師評價明確OKR目標促進學生的溝通交流能力、團隊協(xié)作能力。學生再次練習，完成KR2指標巡視指導、解答疑惑反復練習培養(yǎng)學生精益求精的精神，反復訓練直至目標OKR達成評價7：教師點評展示學生的KR2活動達標率情況對學生技能、KR目標達成情況進行小結點評聆聽教師點評通過任務點評，讓學生再次回顧實訓過程中的技能要點；同時也是再次自我完善和理清制作思路的環(huán)節(jié)。課堂總結提煉要點教師引導學生進行任務小結并補充；教師開展思政教育：網(wǎng)絡安全法要求企業(yè)要按等保要求，安全個體要有安全意識企業(yè)的安全要實施管理與技術都要有要求，才能實現(xiàn)安全基本要求。組織小結補充總結開展思政