计算机专业开题报告

计算机专业开题报告

在当下社会，报告不再是罕见的东西，不同种类的报告具有不同的用途。一起来参考报告是怎么写的吧，下面是小编整理的计算机专业开题报告，欢迎阅读与收藏。

一、研究背景及意义

随着信息技术的发展，人们越来越依赖于计算机来处理关键资料，并且逐步摒弃字纸处理方式，因而整个社会中电子档案信息的激增。如何去维护这些电子信息的安全，防止其泄漏和损坏也同时越发的引起关注。另外随着移动存储设备尤其是USB设备的快速发展和便捷，这个问题越发的严重起来。本课题主要针对研究Windows下通过USB方式转移资料的行为进行监控，确保电子资料通过USB传播的有据可寻，以便于安全审计和统计。

由于USB总线较高的接口速率和灵活方便的使用特性，使得越来越多的存储设备使用USB接口来接入计算机，如闪存盘、移动硬盘等。基于USB接口的存储设备已取代软盘，成为一种重要的信息交换方式。但USB存储设备的广泛使用带来了许多安全隐患：

（1）窃密者可以在合法用户不在场的情况下，利用USB存储设备快速地将个人隐私、国家机密或商业敏感信息取走，并且不会留下痕迹；

（2）合法用户的违规操作和逾权动作可以把USB存储设备作为中转媒；

（3）USB存储设备可作为病毒载体以及开机钥匙等。上述安全隐患都对主机安全构成了较大威胁。因此，对USB存储设备的安全实施监控具有重要意义。目前很多保密单位在物理上禁用USB端口，这会给用户带来很多不便。而一些基于用户态的USB存储设备监控软件很容易被病毒、木马等恶意程序绕过，无法完成有效、实时的监控。本文采用基于驱动层的技术实现其主要的监控功能，相对应用层，更加安全和稳定。

二、国内外研究情况

1、Linux操作系统：

因其具有源码开放，稳定，可靠。安全等显著优点。在电子政务中得到了广泛应用。此类应用的安全性要求较高，特别是内部网。据统计，80%的安全事件来自内部网。其中USB接口是内部网络信息泄密的一个重要途径由于USB设备种类众多且使用广泛。仅仅简单地禁用USB接口会使其他的USB设备（如USB鼠标、USB键盘、ikey等）无法正常使用，给用户带来很多不便。文中在Linux环境下实现了一个分布式USB设备监控系统。可以根据管理员制定的安全策略分类禁用USB设备。以便管理员对网络中各主机的USB设备进行细粒度的管理。该系统的主要功能是以内核模块的形式实现的相对于应用层程序而言。其可靠性高并且很难被用户破解。

2、USB监控基本情况：

Linux的USB子系统分为USB客户软件、USB核心层和主控制器驱动程序3个层次。

USB客户软件是特定设备驱动程序的主机部分。主要完成设备功能驱动，为了和设备正常通信，它通过10请求包（IRP。I/ORequestPacket）向USB内核发出数据接收或发送请求。USB内核则为客户端驱动程序层和主机控制器驱动函数提供了一套函数集。HCD（HostControllerDriver）与主机控制器合作完成USB各种事务处理[”对于USB设备的所有操作都是通过向USB设备发送相应的IRP完成的。本系统将拦截所有发给USB设备的IRP并对其中的内容进行分析。得到USB设备的设备类型，如存储类设备、USB集线器类设备或者厂商自定义设备等。然后根据安全策略文件来决定是否允许这个设备使用。USB设备监控系统中的关键问题是IRP拦截。判断设备类型以及对厂商自定义类设备的管理。

3、IRP拦截技术：

为了实现数据传输。USB内核提供了一个数据结构称为URB（USBRequestBlock）。一个URB由执行任何一个USB事务信息、分发数据信息和回传的状态信息组成。URB中具有USB数据传输的所有信息，包括传输类型、传输方向、数据缓存区、数据传输的设备、端点、返回信息及指向传输完成的处理函数的指针。从图l中可以看出。所有的USB设备I/O请求最终都由总线提交函数usbmit_ttrb（structurb*urb）发送到USB总线上。因此可以通过拦截usb_submiturb函数。对所有的URB数据包进行分析的方法来实现对USB设备的控制。目前。Linux（所支持的主控制器主要有OHC（OpenHostController）和UHC（UniversalHostController）种控制器的驱动程序分别是ohci。0和uhci。o。usbsubruiturb函数就是由这两个模块提供的一般情况下。一台计算机只有一种控制器。Linux考虑了有多种控制器的可能性并为将来扩展更多的控制器提供了方便。

因此，拦截usbsubmiturb函数就是要拦截内核模块的导出函数。Linux采用整体式内核结构。如果要对内核功能进行修改或充。必须重新编译整个内核。这给扩展内核功能带来诸多不便。因此。Linux提供了一种新的机制：动态可加载内核模块内核模块将一些需要扩展的功能先单独编译成一组目标代码。该代码是核心的一分。但并没有编译到内核里面去。可以根据需要在系统启动后动态地加载到系统核心中。当模块不再需要时，可以动态地从系统核心卸载。核心符号表中维护着一个核心资源链表。在加载模块时。它能够解析出模块中对核心资源的引用某个模块对其他模块的服务或资源的需求类似于模块对核心本身资源或服务的请求。不过此时所请求的服务是来自另外一个已加载的模块每当加载模块时核心将把该加载模块输出的所有资源和符号添加到核心符号表中21核心符号表中包含模块导出函数名、变量的名字和其相应的地址通过更改函数地址值的方法可以对函数调用进行拦截。

但这种方法在拦截模块导出函数的时并不适用。如前所述，模块在加载的过程中会使用核心符号表中的信息对引用的函数和变量进行重定向。这种访问是一次性的。系统在内核级中执行时，访问了大量的寄存器，而很多寄存器值是由上层调用者提供的。如果改变这些寄存器值。系统会变得不稳定。很可能出现不可预料的后果。

因此使用hook函数的最佳原则是：在hook函数中调用原函数时。所有寄存器的值与被hook前的信息一样普通的C函数调用都提供了函数堆栈切换操作。而在funl和fun2中要使用原函数的堆栈来获取传人的参数地址。因此这两个函数必须用汇编语言编写这里分析一下拦截代码的稳定性在整个操作系统运行期间。系统服务会经常被调用。当一个进程调用了被hook的系统服务。这时如果发生了进程切换，则另一个进程再次调用相同的系统服务时。就会出现此次调用没有被hook的情况虽然可以通过关闭中断方法加以避免。但对系统性能影响比较大USB子系统的数据传输通常不是提交一次URB就能完成的。

偶尔漏掉了一个URB并不会影响对数据传输的禁用效果。所以这里完全可以忽略这种情况在实际的测 ……此处隐藏17723个字……9月-20xx年12月，扩大试验，归纳总结

(二)关键技术

1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;

2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;

3、网络教学的教学评价模型的构建;

4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。

四、课题研究价值

(一)创新点

1、建立网络教学设计的理论体系与方法。

2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。

3、开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。

(二)理论意义

传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求，确立解决他们的方法与步骤，并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础，不强调对教学活动的绝对控制，逐渐放弃呆板的设计模式，开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性，从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。

(三)应用价值

1、通过课题的研究与实践，总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法，优化中小学课堂教学结构。

2、通过课题的研究与实践，探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式，使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。

3、通过课题的研究与实践，探索普通中小学利用网络资源的途径与方法，形成一批优秀的网络教学课例。

4、通过课题的研究与实践，开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。

五、研究基础

(一)已有相关成果

1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖，其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用，《多媒体组合教学设计》(李克东、谢幼如编著，科学出版社)多次再版发行。

2、出版的《多媒体教学软件设计》(含教材与光碟)(谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年)、《多媒体教学软件设计与制作》(含教材与光碟)(李克东、谢幼如、柯清超编著，中央广播电视大学出版社，20xx年)和《信息技术与学科教学整合》(李克东、谢幼如、柯清超等，万方数据电子出版社，20xx年)在全国广泛应用。

3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"四结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。

4、承担国家"九五"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》(简称96-750)《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研制与开发，4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定，被评为优秀软件，并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版，在国内及东南亚地区发行。

5、20xx年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖，并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》(谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年)。

(二)研究条件

华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科，华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位，我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名，其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中，对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索，并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个，在国内教育技术领域方面处于领先地位。

(三)参考文献

1、《多媒体组合教学设计》，李克东、谢幼如编著，科学出版社，1992年第一版、1994年第二版

2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年

3、《信息技术与学科教学整合》，李克东、谢幼如主编，万方数据电子出版社，20xx年

4、《学习反应信息的处理方法与应用》，谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年

5、《Global Education On the Net》，高等教育出版社、Springer出版社，1999年

6、《教学设计原理》，R.M.加涅、L.J.布里格斯、W.W.韦杰著，华东师范大学出版社，1999年

7、《新型教学模式的探索》，谢幼如编著，北京师范大学出版社，1998年

8、全球华人计算机教育应用大会(GCCCE)第一届至第五届论文集，1997年(广州)、1998年(香港)、1999年(澳门)、20xx年(新加坡)、20xx年(台北)

9、《改善学习20xx中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》，吉林教育出版社，20xx年

10、《认知过程的评估》，J.P.戴斯、J.A.纳格利尔里、J.R.柯尔比著，华东师范大学出版社，1999年

11、《教育技术学研究方法》，李克东编著，北京师范大学出版社，20xx年

六、研究组织机构

本课题的研究人员由教学设计专家、信息技术教育应用专家、网络技术专家、学科教学专家、中小学教师、教育技术研究人员与研究生组成，以大学的教育技术研究所为核心，主要以广东、江苏、浙江、福建等地区的部分中小学以及西部一些网络环境较好的中小学为研究基地，辐射其他地区的中小学，借助信息技术产业的技术力量，实现理论、技术与学科教学的优化整合。

总课题组顾问：南国农教授(我国著名电化教育专家，西北师范大学)

李运林教授(华南师范大学电化教育系原系主任)

周君达教授(中央电化教育馆原副馆长)

苏式冬教授(广东教育学院原副院长)

许汉特级教师(广州市教研室)

总课题组组长：谢幼如教授(华南师范大学教育技术研究所)

李克东教授(华南师范大学教育技术研究所所长、博士生导师)

总课题组成员：柯清超博士生(华南师范大学教育技术研究所)

陈品德副教授、博士生(华南师范大学网络中心)

邓文新讲师(华南师范大学教育技术研究所)

余红副教授(华南师范大学教育技术研究所)

总课题组秘书：王冬青博士生(华南师范大学教育技术研究所)

高瑞利硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

刘铁英硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

孔维宏硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

徐光涛硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

杨淑莲硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

尹睿硕士生(华南师范大学教育技术研究所)