《操作系统安全加固》 教案 模块3-任务5 使用VeraCrypt工具加密文件

授课班级XXXX课次25课时2教材操作系统安全加固教学内容本课题教学内容选自《操作系统安全加固》模块三：重要数据加密任务5：使用VeraCrypt工具加密文件本次课主要教学内容围绕着国家计算机信息系统等级保护条例中对应用和数据安全的通用技术要求的相关管理条例展开：具体包括数据文件加密的重要性和方法，能使用VeraCrypt工具创建加密卷并挂载来实现数据的加密保护。学情分析授课对象是网络信息安全专业二年级学生。知识水平：理解了Linux的基本系统管理命令的使用方法；了解了数据加密的重要性；技能水平：1.能使用管理命令对Linux系统进行基本系统管理；2.能对Linux的文件与目录进行基本的操作认知习惯：1.学生对理论知识理解较慢，但实践操作能力强；2.学生不善于预习和归纳总结，对理论知识兴趣缺乏，对技术学习缺乏精益求精的精神。教学目标知识目标：说出VeraCrypt安装步骤；说出VeraCrypt加密引导用户走完创建加密容器的整个过程；技能目标：能安装VeraCrypt工具；能使用VeraCrypt创建加密容器；能使用VeraCrypt挂载及卸载加密卷；素养目标：1.提高学生信息安全操作意识；2.引导学生遵守网络安全法等法律法规；3.培养学生养成良好的网络安全防护习惯。教学重点使用VeraCrypt创建加密卷对文件加密教学难点使用VeraCrypt创建加密卷对文件加密教学方法基于企业OKR目标管理、采用任务驱动教学法，以网络系统安全管理员依照国家计算机信息系统等级保护条例的要求开展工作为任务场景，通过学习Linux下VeraCrypt工具对文件加密，掌握Linux下对重要数据保证其保密性的技术手段，从而理解等级保护的技术要求，做好系统安全加固的网络安全防线。在教学过程中采用问题引导法和分组讨论法，培养学生思考问题、解决问题的能力并提高学生的学习兴趣。教学资源及教学环境教材：《操作系统安全加固》教学媒体：主流配置计算机35台（置有Centos7虚拟机）；局域网络；极域教学系统软件。教学场景设计：教学过程教学环节教学内容及步骤教师活动学生活动设计意图课前（预习新知）1.了解VeraCrypt加密工具；2.学习使用VeraCrypt命令1.发布有关VeraCrypt视频1.课前观看VeraCrypt的视频1.回顾之前的基础知识，为学习新知做准备。课中（课中预习小测试）课前小测试1.发布测试题1.学生测试1．教师掌握学生自主学习的情况，方便课中调整评价课前预习情况1．教师展示课前测试情况2．评价学生情况1．学生认真听教师小结1．学生了解自主学习中的不足，建立自信，提升学生的兴趣课中情境创设导入背景导入任务背景：公司部署了一台Linux服务器，存储重要的数据文件。根据网络安全等级保护第三级对应用和数据安全的要求，应采用加解密技术保证重要数据在存储过程中的保密性。因此，公司网络安全小组按网络安全等级保护第三级的上述要求，制定了公司的文件存储的安全策略，要求如下：1.根据业务的安全要求，下载并安装VeraCrypt工具。2.根据业务的安全要求，使用VeraCrypt工具加密文件，保护数据安全。导入任务背景，启发学生思考。思考下一步的工作任务。将工作场景转化为教学场景，使学生在教学过程中真实体验并深刻理解等保相关规范，培养学生职业安全素养。课中教学活动一：下载安装VeraCrypt工具根据安全管理要求，提出任务：公司网络安全操作员小顾下载VeraCrypt软件包，使用已经存在管理员admin用户登录Linux服务器系统，安装VeraCrypt软件包。具体如下：1. 下载VeraCrypt软件包。2. 安装VeraCrypt软件包。3. 查看VeraCrypt的版本。提出任务，启发学生思考学生思考解读企业安全管理中的对应用服务的通用安全要求，并提出具体任务，使学生明确任务要求和安全管理关系，培养学生的操作规范意识，提高学生的安全职业素养。分析任务：开展讨论，明确任务要求和任务目的：1.如何下载VeraCrypt工具？可以在Windows环境下访问VeraCrypt官网，找到相应版本的软件包下载链接，在CentOS7环境能够访问外部网络的情况下可使用wget下载VeraCrypt软件包。2.使用RPM包管理工具安装VeraCrypt。提问、设疑：我们怎么找到相应版本的VeraCrypt下载安装？1.回答教师提问；2.认真听讲，记录要点，明确要求通过问题引导式教学法，让学生了解任务单的设计意图，理解应用服务加固的第一要点组织学生讨论教师组织学生讨论与展示：学生讨论通过讨论得到结论评价1：评价学生的讨论结果教师评价学生互评增加学生自信，学会在讨论中思考明确任务步骤：1.访问VeraCrypt官，下载CentOS7版本veracrypt-console-1.25.9-CentOS-7-x86_64.rpm，右键查看并复制链接地址。2.使用已经存在管理员admin用户登录系统，使用su–root命令切换至root用户身份，下载veracrypt-console-1.25.9-CentOS-7-x86_64.rpm软件包。3.使用rpm包管理工具安装VeraCrypt软件包。4.查看已安装的VeraCrypt的版本。下发任务单，明确任务步骤打开任务单，思考操作过程明确任务步骤，让学生理清思路，提高操作效率。任务初探：学生根据操作视频，讨论完成任务1.下发操作视频。2.巡视指导学生、解答疑惑。3.组织学生演示分享。1.根据任务单及操作视频完成实训任务。2.通过组间交流完成任务，并分组展示结果。通过观看视频演示和小组讨论的合作学习方式，共同解决实际问题。评价2：教师点评任务实战环节教学点评：学生参与度任务完成情况学生自评、互评评价学生的参与度，提高学生自信及学生的自觉性教师评价学生练习，明确KR指标：KR指标1：10分钟内完成任务要求点评实战结果提出KR指标1聆听老师的评价意见，明确学习目标对结果进行评价总结，为突破教学重点筑基学生再次练习，完成KR指标1巡视指导、解答疑惑反复练习培养学生精益求精的精神，反复训练直至目标OKR达成评价3：教师点评展示学生的KR1活动达标率情况对学生技能进行小结点评展示KR结果聆听教师点评通过任务点评，让学生再次回顾实训过程中的技能要点；同时也是再次自我完善和理清制作思路的环节。课中教学活动三：使用VeraCrypt加密文件任务场景：公司网络安全操作员小顾使用VeraCrypt工具对一些重要的文件进行加密，以确保数据的安全。具体要求如下：1. 创建文件型加密卷，即加密文件容器，保存在/data/guvolume。2. 挂载加密卷，将加密卷挂载到/mnt目录。3. 将要的文件复制或移动到加密卷中，或者在加密卷中创建要保护的文件。4. 为了保证加密卷中数据的安全，在不使用的时候，卸载加密卷。组织学生讨论组织学生讨论：1.使用VeraCrypt向导方式创建加密卷的命令是什么？2.采用那一种加密算法和哈希算法？使用哪种文件系统？3.设置加密卷的保护密码和PIM值。4.创建好加密卷后如何做到保护存放在其中的文件？1．教师提示：在课前的视频中了解VeraCrypt工具的功能及实现过程，通过搜索了解veracrypt命令的用法并总结。学生分小组，根据教师组织完成讨论通过讨论，学习veracrypt的操作教师组织学生分小组展示讨论教师组织学生分小组展示veracrypt命令的方法学生小组，上台展示，小组讨论成果通过展示，培养学生归纳与展示的能力教师小结学生小组讨论：算法选择AES，安全性高；哈希算法选择Hash-512；文件系统选择FAT跨平台的格式。设置怎样的保护密码及PIM值，特别是理解PIM的作用。veracrypt命令创建加密卷、挂载加密卷及卸载加密卷的使用。教师展示并汇总学生的讨论，得到veracrypt命令的具体格式结合。学生聆听，并记录企业安全策略的设定的要求教师给出企业的规范，使同学了解行业要求与规范评价4：教师点评任务讨论环节教师点评：学生参与度学生自评、互评激发学生学习成果的成就感明确任务步聚：具体要求，如下：1. 创建文件型加密卷，即加密文件容器，保存在/tmp/veracrypt/guvolume。2. 挂载加密卷，将加密卷挂载到/mnt目录。3. 将要的文件复制或移动到加密卷中，或者在加密卷中创建要保护的文件。4. 为了保证加密卷中数据的安全，在不使用的时候，卸载加密卷。下发任务单，展示活动要求1.打开任务单，思考实现方法；2.认真听讲，记录要点，明确要求。了解任务提出背景和任务要求。分析任务：组织学生根据任务要求，讨论任务完成步骤下发操作录屏，组织学生观看操作录屏分小组讨论任务步骤学生小组讨论1.通过任务解读，让学生了解到需要分实训步骤与要求设置的目的。2.让学生了解先后次序，要点，提高实训效率；教师小结任务步骤：1.创建VeraCrypt加密卷。2.挂载加密卷。3.将要保护的文件复制、移动或创建到加密卷中。4.卸载加密卷。1.教师根据同学讨论，小结任务学生认真听讲，记录要点，明确要求通过小结任务步骤，进一步让学生理清操作思路，明确操作步骤。评价5：教师点评任务分析讨论环节教师点评任务环节学生自评、互评激发学生学习成果的成就感任务初探：完成任务1.任务单2.巡视指导学生、解答疑惑；1.根据任务单和操作视频分组实战操练2.组间讨论，交流完成实战1.培育学生接受任务、理解任务、团结协作的能力；2.通过实战让学生体验加解密的操作，为突破教学难点筑基。评价6：教师评价学生小组完成任务情况教师评价、组织学生结果展示学生自评、互评评价学生的参与度，提高学生自信及学生的自觉性教师提出KR2指标：15分钟内按要求完成任务二操作2.对学生的交流合作情况进行评价3.提出KR2指标分组展示结果并聆听教师评价明确OKR目标促进学生的沟通交流能力、团队协作能力。学生再次练习，完成KR2指标巡视指导、解答疑惑反复练习培养学生精益求精的精神，反复训练直至目标OKR达成评价7：教师点评展示学生的KR2活动达标率情况对学生技能、KR目标达成情况进行小结点评聆听教师点评通过任务点评，让学生再次回顾实训过程中的技能要点；同时也是再次自我完善和理清制作思路的环节。课堂总结提炼要点教师引导学生进行任务小结并补充；教师开展思政教育：网络安全法要求企业要按等保要求，安全个体要有安全意识企业的安全要实施管理与技术都要有要求，才能实现安全基本要求。组织小结补充总结开展思政