前言

进

入21世纪以来，信息网络与技术的快速发展和深度应用，使得虚拟世界与物理世界加速融合，网络资源与数据资源进一步集中，人与设备通过各种无线或有线手段接入整个网络，各种网络应用与设备等逐渐融为一体，形成网络空间，是继海、陆、空、天之后的第五维空间，也可以理解为物理世界之外的虚拟世界，是人类生存的“第二类空间”。网络空间是所有信息系统的集合，而且是复杂的巨系统。人在其中与信息相互作用、相互影响。

网络空间安全是指由计算机创建的虚拟信息空间的安全； 网络空间既是人的生存环境，也是网络信息的生存环境，因此，网络空间安全是人和信息对网络空间的基本要求，网络空间安全问题更加综合、更加复杂。网络空间安全形势日趋复杂严峻，网络监听、网络攻击、网络渗透、网络恐怖主义等对国家安全构成严重危害，影响经济、社会的发展，影响国家的长治久安，损害人民群众的利益。习近平总书记指出： “没有网络安全，就没有国家安全； 没有信息化，就没有现代化。”

2014年2月27日，中央网络安全和信息化领导小组宣告成立，并在北京召开了第一次会议。中共中央总书记习近平亲自担任组长，领导小组着眼于国家安全和长远发展，统筹协调涉及经济、政治、文化、社会及军事等各个领域的网络安全和信息化重大问题，研究制定网络安全和信息化发展战略、宏观规划和重大政策，推动国家网络安全和信息化法治建设，不断增强安全保障能力。中央网络安全和信息化领导小组围绕“建设网络强国”，重点发力以下任务： 要有过硬的技术； 要有丰富全面的信息服务，繁荣发展的网络文化； 要有良好的信息基础设施，形成实力雄厚的信息经济； 要有高素质的网络安全和信息化人才队伍； 要积极开展双边、多边的互联网国际交流合作。

近年来，以大语言模型为代表的人工智能技术已全面渗透到计算机类、电子信息类相关专业的课程体系之中，重塑网络攻防、数据加密、内容安全等领域的技术架构与发展模式。人工智能在赋能网络安全防护、提升运维效率的同时，也衍生出新型安全漏洞、AI驱动攻击、数据隐私泄露等多元化风险。这要求教学与科研始终锚定“没有网络安全就没有国家安全”的根本定位，落实党的二十大关于强化网络、数据等安全保障体系建设的部署，在网信工作“防风险保安全、筑牢国家网络安全屏障”的使命框架下，推进AI安全治理与监管制度建设，使新一代智能技术真正走向有益、安全、可控的发展轨道。妥善化解数据要素自由流动与隐私安全保护之间的冲突，已成为支撑国家数字经济战略实施的一项关键课题。为紧贴行业前沿发展脉搏，精准对接当前网络空间安全领域的人才培养实际需求，本书将人工智能安全、大模型应用及隐私计算等前沿技术深度融入知识体系，推动传统安全基础理论与新兴智能技术的交叉融合，从而确保教材内容兼具先进性与时代性。

网络空间安全概论——原理·技术·实验（微课视频版）

前言

本书以网络空间安全体系为主线，系统阐述其核心理论与前沿技术，作为网络空间安全专业的入门级基础课程教材，旨在为学生构建完整的网络空间安全知识架构。全书在夯实基础理论的同时，注重强化学生对前沿技术的认知与实操能力，深入讲解基本原理并配套相关实验，为其在安全领域的后续学习奠定坚实基础，内容还特别融入了人工智能与大模型在数据隐私安全防护方面的相关知识。本书分为四部分，共10章。

第一部分： 网络空间安全理论体系，包含第1章绪论、第2章网络空间面临的安全威胁和对策，主要介绍网络空间安全的理论体系和发展历史，以及人工智能技术面临的新型安全威胁； 第二部分： 网络空间安全基本理论，包含第3章数据加密技术、第4章数据完整性鉴别技术、第5章网络信息内容安全、第6章网络安全管理技术、第7章物联网安全技术，主要系统介绍密码学基础理论、传统网络安全技术以及隐私计算等新兴数据安全技术； 第三部分： 网络空间安全新技术，包含第8章量子信息安全技术、第9章区块链技术，主要介绍网络空间安全的前沿技术； 第四部分： 实验指导，包含第10章网络空间安全实验，介绍网络空间安全具体实验的内容、方法、流程等，配套智能化实战项目，打通AI技术与网络安全实操的壁垒，构建多层次实验教学体系。

本书的文本层次分明、逻辑性强、概念清晰、可读性强，具有如下特点。

（1） 严格对标网络空间安全专业的国家标准与培养方案，内容覆盖面广。编写过程中主要参照“网络空间安全”本科专业的教学体系，同时深入考量其学科渊源，充分融合计算机类与电子信息类专业的培养共性，确保知识体系的科学性与普适性。

（2） 紧密追踪前沿技术生态，突出内容的时效性。编写过程顺应人工智能与大模型技术的普及趋势，立足网络安全全域技术生态，将传统安全知识与人工智能安全、隐私计算等前沿技术深度融合，确保内容编排精准契合行业技术发展现状与人才能力需求。

（3） 坚持理论与实践并重，着力强化学生实践能力。内容设计兼顾基础理论讲解、前沿技术剖析与配套实验教程，依托理论授课、课堂研讨、课程实验等多元化教学环节，引导学生学以致用，培养其独立分析与解决智能化时代网络安全问题的综合能力，全方位满足学生就业与科研的双重发展需求。

（4） 深度融入课程建设要求，全面落实立德树人根本任务。通过深入挖掘课程知识体系与思想教育的内在逻辑联系，将总体国家安全观、网络法治精神及行业职业素养等元素有机融入教学全过程，切实实现知识传授与价值引领的协同发展。

（5） 构建立体化配套教学资源体系，适配多元化教学模式。教材配备了完整的PPT电子教案、微课视频、习题集、课程案例及实验源代码等数字化资源，形成了全方位的教学资源支撑，有效降低了师生的教学与学习负担。

本书由东北石油大学李学贵、董宏丽、唐世伟、田枫、王兵、吕洪艳，大庆油田数智技术公司刘晶编著。其中，第1、3、10章由李学贵编写，第4、6章主要由唐世伟编写，第2章主要由董宏丽编写，第7、8章由王兵编写，第5、9章由吕洪艳编写，刘晶参与第10章的编写，全书由李学贵和董宏丽统稿。本书系作者团队深耕网络空间安全一线教学与科研工作多年的经验凝练。在编写过程中，我们广泛汲取了国内外优秀专著、期刊文献及行业前沿资料的精华，并遴选融入书中，在此谨向所有文献的原作者致以最诚挚的谢意。同时，本书的撰写得到了诸多同仁的鼎力支持与无私帮助，特向东北石油大学人工智能能源研究院和网络空间安全学院的李盼池、田枫、刘志刚、霍凤财、张强、肖红、张岩、侯男、赵娅、胡仲瑞等老师致以由衷的感谢，对黑龙江智汇能源科技公司李娜及大庆高新大数据有限公司全体同仁的协作表示诚挚的谢意。

本教材的编写工作获得了国家自然科学基金项目“基于分布式算法及大数据驱动的微地震信号去噪与反演研究”和黑龙江省自然科学基金校（院）合作项目“隐私保护约束下跨域多主体政务数据可信融合与智能分析研究”的资助，特此致谢。

鉴于编者学识所限，书中疏漏与不足之处在所难免，恳请各位授课教师、行业同仁及广大读者批评指正、惠予赐教。

编者

2026年5月于大庆