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看“信息安全铁人三项赛”,谈网络安全教育

2017-11-21 潘柱廷 赛博朔方

前言

       信息安全铁人三项赛又称“铁三赛”,是全国范围的以典型实际应用环境为背景的实战技能大赛。面向全国(含港澳台地区)所有高等院校举办,围绕“数据分析对抗赛”、“企业计算环境安全对抗赛”、“个人计算环境安全对抗赛”的典型应用环境下进行,通过校企结合批量培养的模式实现人才的产业需求到高等院校教学培养的无缝对接。

      2017年6月7日,在全国网络社会组织工作推进会上成功入选“首批全国网络社会组织一类品牌项目。经过一年铁三赛首赛季的实践,通过高校优异的表现、企业的深度参与,我们可以总结出来一些创新的东西。

     潘柱廷,圈内人称“大潘”,现任永信至诚公司高级副总裁兼首席战略官 。本文中大潘通过提出网络安全教育的十大问题,并尝试回答这些问题。这些问题没有标准答案,希望给读者一些思考。


第一问  我们需要什么样的人才?

“百无一用是书生”。这句话虽然是对于当前教育体系所存在问题的夸张描述,不过也确实反映了对于网络安全人才的实战化要求。

作为关键基础设施的运营单位甲方机构,作为网络安全厂商的乙方机构,还有科研机构,大家都到底需要什么样的人才?产学研用的观点能否达成部分的一致呢?

有些话也许能说得直白一点:虽然薪酬不能成为判定人才的唯一标杆,但毕竟是一个标杆,“那什么样的人才是薪酬飙高的人才类型?”

当前的回答也可以简单直白:“能够打通信息安全铁人三项赛的人,就是最被需要的人。”这样的人,就是坐下来能沉静地分析数据(数据分析赛),冲上去可以保护机构的关键基础设施(企业计算环境赛),当然退下来能够保护自己,保护自己的手机,包括自己的家人(个人计算环境赛)。这种能攻善守的人,都是各个工作岗位正在争夺的人才。

第二问  “铁人”能被教出来吗?

目前,参加信息安全铁人三项赛的选手基本上都是学校里面的学生。那么这些铁人是教出来的吗?能被我们现在的学校教出来吗?其实我们大家都心知肚明,同学们也心知肚明,各位老师也心知肚明,各位院长也心知肚明。

这里说的“教”是狭义的教。也就是说用咱们传统的教学方法是教不出“铁人”来的?一本教材、一个老师、一个教室、一些作业,加上一个辅导老师、一个实验室,最后再有一个考试,这样的模式教不出铁人。铁人不是“教”出来的,铁人是“打”出来。到了真实岗位,一个没有真正“打”过的赵括就会带来让40万赵兵被坑杀的惨祸。

如果我们都有这样一个心知肚明的“否”,那为什么不一起做出些深刻的改变呢?借口可以找很多,比如说学校有制度、课时有限制、预算有限制、编制有限制。困难很多借口很多,但是我们还是要改变,还是要去创新,要去想办法培养能“打”的人才。铁三赛就是为这个目标而设计的,在真实环境和真实题目里面“打”起来,而且要力图让“打”融入教学各个环节里。

第三问    到底需要多少专业人才?

最近,大家都听过这么个数——7。我国在未来几年,将需要70万到100万的网络安全专业人才。可当前,满打满算,我国现在的网络安全执业人员算出来也就几万人,不到10万,那么还有几十万的人才缺口。

这个需求数据到底是怎么来的?就这个数据,我们项目组经过简单研究,做了这么一个对比演算:仿照“人口与医护人员的比例关系”,当前我国人口与医护人员比例是600:1左右,美国是500:1左右。我国医护人员高级职称比例虽然比美国低,但总体来说我国医护人员在人口的比例数还是不错的。如果比照着这个指数来规划,我国现在是7亿多网民,如果按照1000:1的比例设定“网民与网安执业人士比例”,那么自然就出来了70万左右这个数。随着网民数量的增加和增速趋缓,那“70万到100万的专业人员需求量”就是一个比较靠谱的数字了。就像医护人员也有医生、护士、制药、医疗器材设计等不同的职业分工,这些专业人员中也是有高、中、低的级别之分,也有分门别类之分。 

当然除了“网民与专业人员的比例数”,还有其他一些指数可帮助预估网安人才需求量。比如,关键技术设施的价值量和防护人员数量的比例;再比如,依据对手人员数量和素质来设定自己对抗人员的数量基数——黑产从业人员数与网络警察专业人才数量的比例等。

总之“70万”这个数量级对我们了解教育需求是一个很重要的基础指标。由此可推演出很多重要推论。

要在几年之内培养出几十万的学生,这样一个数量级的学生输出需求,肯定不能仅仅靠四到六所一流网络空间安全学院达成,而要有一个有梯级分门类的教育体系。

未来几年中培养出几十万优秀的毕业生和执业人员,不仅要有质,还要有量。作为教育界,我们要清晰地认清我们的使命和责任。

第四问   怎么达成铁人需求供给的质和量?

这次信息安全铁人三项赛的总决赛,每个战队最多可以有八位同学上场比赛。这已经是当前国内安全竞赛单个战队参赛人数最多的竞赛了。

有个情况,各位老师和院长都心知肚明。学校能够拉上这种赛场的能有几十人?十几人?还是就这几个人?参赛的各位同学可能是学校最优秀的竞赛选手,但是背后的第二梯队、第三梯队真实存在吗?是否除了到场的参赛人员,其他同学的水平就一落千丈呢?

“铁三赛”的体系,就希望努力改善这个问题。铁三赛的根基就是建立“常态化的训练营”,让比赛能够反向影响到学校的教学体系。除了参赛选手,还要求常态化的训练营有一定的学员规模,形成梯次化的培养模式。而且引导学校的训练营与安全企业和用人单位“结对子”,将外部能力带入。

第五问  在一个训练营里面什么问题是最难抓的?

既然训练营是“铁三赛”的根基,是网络安全教育改革的一个突破口。那么在训练营中,在网络安全教育体系中,什么最难?什么是“牛鼻子”?是比赛难组织吗?是出题难吗?是人员还是设备难题?

我认为最难的是“意愿”,是同学们的学习意愿、竞赛意愿。不仅仅是当前训练营里面的同学,而是让更多同学有意愿学习网络安全,有兴趣打比赛,有意愿坚持下去。

意愿真的是非常难的。就像教育,人们常说“教育是一个反人性的东西”,按着你的头来教你,你肯定就没兴趣,也没效果。怎么才能真正把学生的意愿调动起来?怎么样能够让常态化的训练营做到这一点?

让学的人能够有持续的教育参与意愿,说来说去,可能就是一个办法——“反馈”。教育需要反馈,学生需要知道学得如何(从而得到激励),老师需要知道教得如何,用人单位需要知道选拔的人能力如何。传统教学的反馈主要是考试,考试是主要的评价标准;而现在,我们要引入“比赛”这个新型反馈机制,要“以赛带学”,让比赛机制跟考试机制相结合,构建更全面真实的反馈体制。而且,现在不断完善和多样化的比赛,也越来越靠近未来实际工作岗位的需要,更能反映学生是否掌握真实有用的能力,有效地缓解“百无一用是书生”的窘境。

第六问  如何能够让训练营打起来,而且能持久地打起来?

如果参赛的战队中有三年级四年级的同学,这些战队骨干毕业了,战队怎么办?还能保持实力吗?怎么才能把长期的梯队建立起来?怎么才能构建“打起来”的长效机制?

这里推荐成都信息工程大学(简称“成信大”)的办法,可以成为成信大模式。成信大在首届信息安全铁三赛总决赛中获得季军,一个非985非211学校如何做到的?因为铁三的机缘,笔者比较深入地了解到“成信大模式”的整体培养机制,给“成信大模式”起了一个比喻化的新名字“哈利波特的魔法学校模式”。

成信大的信息安全专业学生从大一一进入到学校开始,就要求每个学生必须参加一个战队,“三叶草战队”或者“Dot.Com”战队;然后,两个战队的学生就会一直这样互相“打”下去,一直到大四毕业。这种模式就像《哈利波特》电影里面,新生一入学就要分学院,四个学院一直比试下去,哈利波特就一直为自己学院的荣誉而学而战。成信大的学生也一样,在学校里面,为自己战队的荣誉而战;到了学校外,两个战队单独或者联合出战为成信大而战。“打”是一个常态,做到了以赛带学。

大部分的学生天性喜欢打游戏、喜欢运动、喜欢比拼,这种模式更容易调动学生们的意愿。为什么不把成信大的模式、哈利波特魔法学校模式,引入到主流教学体系中去呢?虽然,改变机制会遇到困难,但笔者认为这个模式符合网络安全教育的自身规律。

前段时间笔者也了解到中科院信工所的NESE战队,也是用类似“魔法学校模式”。他们将学生分成三个战队,每个月一赛。当月赛执行得越来越频繁之后,老师已经没有精力保证出题了;最后变成三个战队,一个战队出题,另两个战队互打;这样持续“打”的模式坚持下来,使得NESE战队在国内CTF比赛的成绩上涨得非常快。

对于“打”,不是今天高兴打就打,明天碰到点困难就不打了;而是构建“魔法学校模式”,长期打下去。

第七问  魔法学校需要什么装备支持?

哈利波特魔法学院模式,可不仅仅是“将学生分分拨儿,让他们自己打起来”那么简单。

要想做到“以赛带学”——用比赛驱动学习,就要让比赛变得容易。如果部署一个学院的内部赛都要准备好几周时间,说“常态化的比赛”就不现实了。所以说,方便快捷、灵活多变的竞赛平台是“魔法学院”的标配。

“以赛带学”是要带动学习。竞赛可以直接带动的就是实验教学、操作性实践性的学习。一个竞赛环境的局部拆解就变成了“安全实验”。课程需要配合实验,实验与竞赛之间不是互相冲突而是可以融合起来的。

在《哈利波特》中,霍格沃茨魔法学校学员们的学习一直都在一种场景化环境中。魔法学校随处都是魔法,它是用一种“浸入式”教育模式。当然,如果真的上个厕所前也得破解一个题,挑战可不小,也可认为是一种乐事。给魔法学校模式适当地提供浸入式场景环境,可以提升教学效果。

当学生被竞赛、实验、浸入式环境驱动着向前学习的时候,个人的个性化路径和进度就会丰富起来,就难以用一刀切的教学来跟进。那么线上的自由学习环境和资源就成为必须。

竞赛不是为了冲击教学,竞赛是为了连接教学、提升教学、变革教学。

第八问  需要多少斯内普和麦格?

斯内普和麦格都是霍格沃茨魔法学院的教授,邓布利多是校长。我们的学生肯定梦想着,自己的老师都是斯内普和麦格这样的教授,自己的院长和校长都是邓布利多这样的酷老头。斯内普、麦格、邓布利多除了善于教书育人之外,还有一个特点就是他们都很能“打”。这个要求可不低。

我们到底需要多少像斯内普和麦格这样的老师呢?如果按照几年内要培养70万专业人士的目标要求,可以反推出来,对于优秀教师的需求量至少是“万数量级”。

培养这个数量级的老师,将是一个真正的“大工程”。转岗培训、旋转门机制、引进企业导师、课程教研和导学、教师评价评优等机制都应当用充分包容的姿态容纳进来。

在魔法学院模式下,对于教师能力的要求非常大,教师需要有丰富的线上教学资源和方便的实验竞赛环境来支持。

未来优秀教师至少包含两种,一种是能够运用外部装备把自己变成“钢铁侠”,讲出好的课、带出好的学生,出山可以带队打竞赛,送出一批批被用人单位疯抢的毕业生;另一种优秀教师,就是能够创新摸索出好的教学模式,贡献立体教材资源(教材、PPT、视频、实验指导手册、学生个性评估方法等),在平台支持下为大家提供钢铁侠式的装备。未来的教师队伍,就是《哈利波特》、《钢铁侠》、春秋战国人物等高手云集的一个大师群体。

第九问  魔法学校需要什么样的大机制?铁三教学体系需要什么机制?

教育需要机制的保障。对接和支持魔法学校模式的新教学,需要让它又有效果,又省钱。如果一个机制非常费钱,是绝对不靠谱的。我们要考虑到以下因素:

  • 要兼顾尖子生的高度(竞赛选手)和全员的水平底线;

  • 学生在学校的教育过程,要超前的融入用人单位中去;用人单位同样可以把学生和技术骨干再反向回炉到学校里面来修炼;

  • 旋转门可以让教师队伍在有序的流动中稳定提高;

  • 面向教学“实效”的评优导向全面调整,包括对于学生的评估、教师的评估、学院的评估;

  • 向中学延展,去超前培养和延揽优秀中学尖子;

这些单项机制上的变革要求,都需要教学的引领者组织者多创新,不断实践。

除了上面难以全面罗列的单项机制变革,还有一些整体性的大体制,值得我们思考。比如:

  • “天大模式”。这是天津市软件大学学院的组织模式,以城市为组织单位,组织城市内相关学校建立“联合院校”来达到的一种高效益培养模式。

  • “警院模式”。这一次“铁三赛”总决赛中,有三所警察学校入围决赛圈,前十名中有两所警察学校。这些学校具有鲜明的行业特色背景,在教学中也充分利用了行业的支持。

落实到机制上的创新和变革,也许才能具有持续性。教育需要持续的坚持。

第十问  铁三能否包打天下?

十问中的第一个问题,“我们需要什么样的人”,我们给出的回答是“需要能打铁三的人”。

能打铁三的人,是不是就能包打天下?其实也不是。

我们需要铁人,能攻善守的,也就是能分析数据,能逆向,能挖漏洞,能搞防御;可除了铁人这类猛士,还需要有谋士,懂政策、懂管理,会能够调动资源、甚至需要懂经济。还需要有牧师和政委,就是懂人的人,懂心理战,懂管理学、心理学等。还需要有匠人,即懂开发、懂编程、懂硬件软件。还要有钻研者,学术研究、理论研究。

虽然,前面九问说的都是铁人的培养,但我们还需要方方面面的人才。我们的教育怎么能够更好地培养出70万优秀的网络安全专业执业人员,如何担负起这个使命。所以说学校的机制不能完全比照着铁人来,这也是对从事网安教育的老师和院长们的挑战。

(本文刊登于《中国信息安全》杂志2017年第10期,经中国信息安全公众号授权转载。)



              

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