SimpleCTS密码学辅助教学系统

开发背景 
　　随着信息化进程的快速推进，信息安全问题日益突出，信息安全人才需求问题亟待解决。在我国高校是信息安全人才培养的主要渠道和中坚力量。信息安全学科是综合数学、计算机、电子、通信、物理、生物、管理、法律和教育等学科发展演绎而形成的交叉学科，当前其研究领域主要涉及密码学、操作系统安全、数据库安全、软件安全、网络安全、信息隐藏等。其中，密码学及密码技术是实现信息安全的核心技术，是保护数据的最重要工具之一。密码学课程也是信息安全及其相关专业的核心基础课程，其教学效果直接影响后续专业课程的教学质量和学生对信息安全专业的整体把握。
　　密码学是数学、计算机科学以及通信与信息系统等的交叉学科，其目的是为了解决实际应用当中的信息安全问题，涉及的数学知识点众多，密码算法复杂。因此密码学课程具有知识背景多、内容覆盖广、数学概念多、逻辑推理性强、与其他课程联系多、实践性强等特点，当前教学中普遍存在教学内容多但课时有限、学生理解吃力，同时老师授课也比较困难的现象。
　　目前用于密码学课堂教学的课件主要采用基于PPT、Flash等动画演示和板书相结合的方式，对于教学来说，静态课件缺少交互性，缺少学生主动参与环节；对于学生来说缺乏真实感，所学知识仍然停留在抽象层面，无法留下深刻印象。密码学教学需专业的教学软件和工具来提高教学效率和质量。
　　针对上述密码学教学存在的问题，结合密码学课程的特点，沈阳西普科技在大量调研和细致分析的基础上推出了密码学辅助教学系统（SimpleCTS）。产品以功能全面、操作性好、输入参数可灵活设置、及算法源码跟踪的应用软件方式（区别于媒体形式），直观地、动态地、深入地展示密码学算法的工作原理和过程，为教好和学好密码学提供了可靠支持，可有效帮助老师提高教学效率和质量，有效加深学生对密码学的认识和理解。 

系统概述  

系统简介
    SimpleCTS密码学辅助教学系统主要选取密码学教学中核心的、实际中常用的加解密算法，对其原理和计算过程进行详细分解和展示，同时系统还提供各个算法完整的、可调试的示例代码和算法跟踪等功能。
SimpleCTS密码学辅助教学系统的主界面如下图所示：  

SimpleCTS系统主界面 

系统特点 

系统全面的密码学知识体系
    通过对国内外众多密码学教材和密码学课程大纲的分析和调研，以教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会“信息安全专业指导性规范”为指导，听取了众多高校一线从事密码学教学和科研的老师们的意见和建议，SimpleCTS形成了系统全面的密码学知识体系。系统涵盖了古典密码、序列密码、分组密码、公钥密码、散列函数、数字签名等六大模块，包含20多个密码学核心算法，能够对密码学教学提供全面支持。
可交互、真实的加解密过程
    加解密所需的主要参数（主要为明文或密文、密钥等）可根据需要按算法要求任意输入，可以对密码学各个算法进行真实计算，交互能力强。通过对算法所需参数的设置能有效加强学生对算法原理及主要参数特性的理解，提高学生学习知识、探究问题的兴趣。
详细准确的算法分解
    依据对众多密码学教材及算法标准文件的分析和汇总，系统对每一个算法从整体框架到每一步的计算过程都进行了详细准确的分解，确保每一个算法的准确性和与教学的契合性，老师可结合教材、板书、PPT及本软件对算法进行更加深入、形象、生动的讲解。
计算过程的动态展现
    对于算法当中复杂的计算过程，采用动态展示的方法，可调节演示速度及要观察的循环次数，形象生动的对算法原理进行了展示，有利于学生深入理解算法的计算过程及密钥的产生过程，同时为老师的讲解提供便捷的验证和辅助工具。
完整可调试的算法源码
    密码学是一门与实践联系紧密的课程，当前密码学教学过程中存在算法编程难度大、网上相关资料散乱且质量良莠不齐的现象，造成老师在教学过程中很难对此部分进行系统讲解，学生课下也很难对算法进行自行实现来加强理解，并与由于其困难性会逐渐失去学习的兴趣。密码学辅助教学系统对于每一个算法均提供完整、可调式的算法源码，供老师教学讲解、演示和分析使用，同时可供学生在实现算法时进行参考或在此基础上进行应用，适当减低了密码学编程应用的难度，以提升学生的学习能力和兴趣。

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