网络安全竞赛系统的设计与开发分析研究计算机专业.doc

摘 要 在互联网时代的大浪潮下，全民信息化时代已经到来，互联网给人们的生活带来许多便利，但是网络环境的复杂程度也是非常之高的，因此网络空间安全便是现如今互联网时代大背景下的重要安全课题。现在网络上已经有了许多的网络安全竞赛的组织机构和团体，在校园中也可以开发出具有相应功能的网络安全竞赛系统，来更好的适配大学本身对于这方面的需求。为了使相关组织能够更好的开展网络安全竞赛，本文设计与开发了这套网络安全竞赛系统。 首先，本文阐述了该系统的研究背景以及研究意义。之后，对于本系统所使用的技术进行了分析。本系统使用C#作为编程语言，采用ASP.NET的方式创建应用程序，系统的数据库采用了SQL Server数据库。之后，本文对于该系统进行了开发可行性的分析。然后，本文软件工程的开发方式对于该系统进行了系统需求分析、系统概要设计、系统详细设计和软件测试等。该系统实现了登录注册、竞赛题目、比赛规则、裁判信息、队伍信息、回答问题、队伍排名、论坛交流等功能。本系统经过测试，系统运行状态正常，各项功能使用情况良好，用户体验上使用方便。为大学生网络安全能力的检验提供了一个真实有效的平台。 关键词：互联网；ASP.NET；网络安全；竞赛系统 Design and Development of Network Security Competition System Abstract In the era of the Internet, the era of universal information is coming. The Internet gives people a lot of convenience. But the complexity of the network environment is very high, so cyberspace security is an important security issue under the background of the era of the Internet. Now in the network, we have own a lot of organizations and teams to organize races of cyberspace security, we can also develop corresponding functions of the network security competition system, to better adapt to our university itself for this demand. In order to enable the relevant organizations to better carry out network security competition, this article designed and developed the network security competition system. First of all, this paper describes the research background and significance of the system. After that, the techniques used in the system were analyzed. The system uses C# as a programming language, uses ASP.NET to create the application, uses Microsoft's SQL Server database as data storage to be the background database storage. Then, this paper analyzes the feasibility of the system. Then, the development of software engineering in this paper has carried on the system demand analysis, the system outline design, the system detailed design and the software test to this system. The system to achieve the login registration, competition topics, rules of the game, the referee information, team information, answer questions, team rankings, forum exchange and other functions. After being tested, the system runs normal, the use of various functions is in good condition, users are easy to use. It provides a real and effective platform for testing network security capabilities of students. Key Words：Internet；ASP.NET；Cyber Security；Competition System 目 录 摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 绪 论 4 1.1 课题研究背景及意义 4 1.2 国内外的研究现状 5 2 相关技术方案 6 2.1 C# 概述 6 2.2 ASP.NET简介 7 2.3 SQL Server简介 8 2.4 ADO.NET简介 9 3 系统分析 11 3.1 可行性分析 11 3.1.1 技术可行性 11 3.1.2 经济可行性 11 3.1.3 操作可行性 12 3.2 功能需求分析 12 3.2.1 服务对象 12 3.2.2 功能分析 12 3.3 用例分析 13 4 系统设计 17 4.1 系统概要设计 17 4.2 系统模块设计 17 4.3 数据库设计 20 5 系统实现 27 5.1 首页实现 27 5.2 比赛规则的实现 28 5.3 注册登录功能的实现 29 5.4 账户管理功能的实现 29 5.5 参赛队伍与裁判员展示功能实现 30 5.6 论坛交流功能实现 31 5.7 竞赛题目功能实现 32 5.8 竞赛管理功能实现 33 6 系统测试 35 6.1 测试目的 35 6.2 测试方法 35 6.3 测试过程与结果 35 结 论 39 参考文献 40 致 谢 41 引 言 互联网的广泛使用推动了全球性信息化时代的迅速发展,推动了全民信息化网络化的大进程。互联网为全球范围内的信息交流与互动提供了可靠地平台，网络的迅速发展极大的剪短了信息传递所需要花费的时间。互联网带给了现代生活新的便利与更便捷的生活方式，网络技术已经慢慢的渗透了我们生活的每一个领域，网络教育平台、网络学习平台、网络考试平台、网络教育平台等等与我们大学生息息相关的网络平台已经成为我们大学生学习知识与检验自身知识水平的有利途径。而其中的网络竞赛平台就是代替传统纸质竞赛比拼知识水平的新途径。 传统的竞赛形式往往需要大量的人力物力来维持进行，经过专业人员出题，再进行打印，分发给不同的参赛人员，作答完毕后进行回收，再进行批阅等等环节，存在着诸多缺点。首先对于组织方的工作量就压力巨大，他们要承担竞赛场地与管理人员，还包括试题纸张等等前期准备，而作为专业的教师人员等，他们还承担着繁重的出题与批阅工作，大量的纸张审阅工作无疑是极其繁重的。再者，对于试卷的保存很难保证完好，竞赛试卷的制作需要使用大量的纸张，这些试卷使用完毕后也需要保存一段时间后再销毁，处于对资源利用的角度，这与我们现在社会新时期的生态环境战略政策相违背。尤其是如果举办大型赛事的话，竞赛场地的问题也是很关键的，场地的选择以及维护也需要使用很多的经费。而且来自不同地域的参赛选手来同一地点参赛也是不利于庞大的基数选拔的。因此，从各个角度来看，传统的竞赛模式已经不适合现在的竞赛需求，开发网络竞赛的平台是符合新的教育理念的，网络竞赛平台不受空间场地的限制，对于环境保护和资源利用更加合理，对于题库的建立修改以及保存更加便利，对于赛事结果的裁定更加透明，网络竞赛平台近年来越来越多的开展是符合当今时代的发展要求和发展轨迹的。 同样，在互联网时代全民信息化的大背景下，人们虽然享受到了网络所带来的极大的便利，但是与此同时，人们也面临着许多新的挑战和新的威胁。网络空间安全如同每个人所处的真正的社会人身安全一样，人们在其中都需要处处小心。各种病毒软件的在网上的肆虐，对个人已经企业集团的计算机进行入侵，盗取或者破坏或者篡改计算机中的数据，都造成了大量的经济损失，网络空间安全一旦出现问题，人们的个人资料会被泄露，人们的个人数据将会受到破坏，很多有害的恶意的信息不能被过滤，人们不光在网络中，现实中的生活也会受到波及影响。因此，对于在计算机专业学习的大学生来说，加强对网络空间安全领域的学习也是很重要的一个方向。为了面对当今社会复杂又研究的网络空间安全形势，我国为了实现国家网络空间安全战略，加速网络空间安全高层次人才培养，在“工学”门类下增设“网络空间安全”一级学科，旨在为了国家的网络空间安全领域培养新的人才。网络空间为我们的生活提供了信息传播的新渠道，我们每个人在这个空间里进行生活，包括教育、医疗、购物等方方面面，互联网也因此成为新时代新的社会经济支柱产业，促进了国家的经济发展，推动了传统经济产业的升级，网络空间安全也成为了我们国家主权的新领域。因此我们在网络空间安全领域的教育是必要的，国家也的确在此方面加大了教育力度来培养相关的科技人才。利用网络平台，开展网络空间安全领域的竞赛是必要的，这有利于整个网络空间安全领域的人才培养和新的技术创造，在世界上已经有许多相关性质的比赛开展了，我国在这方面起步较晚，但是相关的高校、科研机构和相关领域的公司企业都在积极开展网络安全竞赛。 CTF（Capture The Flag）的中文名称叫做夺旗赛，网络安全技术人员之间用这种比赛形式在网络安全领域中进行技术竞技。CTF竞赛的以网络空间安全技术为主要竞赛考核核心，涉及编码解码、加密解密、信息隐藏、恶意网页分析、网络编程、漏洞攻击、恶意代码分析、入侵行为分析、渗透测试、二进制安全等方面的考核内容。CTF的起源是在1996年开展的DEFCON全球黑客大会，在这次黑客大会上，网络安全技术人员用技术比拼的方式代替了之前通过互相发起真实攻击的方式来进行黑客技术高低的角逐。发展到了今天，CTF赛事已经成为全球范围网络安全圈流行的竞赛形式，2013年在全球范围内举办了超过五十场国际性CTF赛事。因为DEFCON全球黑客大会是CTF赛制的发源地，所以目前全球最高技术水平和影响力的CTF竞赛便非DEFCON CTF莫属了，类似于CTF赛场中的“世界杯” 。而在我国，现如今也已经开展了许许多多的网络安全竞赛，比如CSTS（Cyberspace Security Technology Contest）网络空间安全技术大赛、全国大学生信息安全竞赛、WCTF 世界黑客大师等等，现在我国的互联网公司如百度、360等均已举办相关赛事用以培养网络安全领域的人才。以上赛事的竞赛系统的功能都基本相同，功能都是主要用于对网络安全竞赛的开