智能排课系统

小李：老王，我最近接到一个项目，是给无锡的一所中学开发一个排课系统。不过客户提到要符合等保的要求，我有点不太清楚具体该怎么做。

老王：哦，等保就是信息安全等级保护，是国家对信息系统安全提出的强制性标准。对于教育机构来说，尤其是涉及学生信息和课程安排的系统，必须满足相应的安全等级。

小李：明白了。那这个排课系统需要哪些方面的安全措施呢？

老王：首先，系统要具备用户权限管理，确保不同角色只能访问对应的数据。比如老师只能看到自己的课程，管理员可以查看所有数据。其次，数据传输要加密，防止中间人攻击。另外，还要有日志记录和审计功能，方便追踪操作行为。

小李：听起来挺复杂的。那我们可以用什么技术来实现这些功能呢？

老王：可以用Spring Boot框架来搭建后端，配合Spring Security做权限控制。前端的话，Vue.js或者React都可以，但要注意防止XSS和CSRF攻击。数据库方面，使用MySQL或PostgreSQL，同时开启SSL连接保证数据传输安全。

小李：那我可以先写一个简单的用户登录模块吗？这样能测试一下权限控制。

老王：当然可以。下面是一个简单的用户登录接口的Java代码示例，使用了Spring Security来实现基本的认证和授权。

// User.java
public class User {
    private String username;
    private String password;
    private String role;

    // 构造函数、getter和setter
}

// UserDetailsServiceImpl.java
@Service
public class UserDetailsService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException("User not found");
        }
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
                user.getUsername(),
                user.getPassword(),
                getAuthorities(user.getRole())
        );
    }

    private Collection getAuthorities(String role) {
        return Arrays.asList(new SimpleGrantedAuthority(role));
    }
}
    

小李：这段代码看起来不错，但我怎么测试它是否符合等保的要求呢？

老王：你需要进行安全测试，比如渗透测试、漏洞扫描、日志审计等。还可以使用OWASP ZAP或者Burp Suite这样的工具进行测试。此外，系统上线前必须通过等保测评，通常由第三方机构完成。

小李：那如果系统中涉及到学生的个人信息，比如姓名、学号、课程安排，应该怎么做呢？

老王：根据等保要求，这类敏感信息必须进行加密存储，建议使用AES算法进行对称加密。同时，要限制数据库访问权限，避免直接暴露在公网。

小李：明白了。那我可以写一个加密方法吗？

老王：当然可以。下面是一个简单的AES加密和解密的Java类示例。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.Key;
import java.util.Base64;

public class AESUtil {

    private static final String ALGORITHM = "AES";
    private static final String KEY = "ThisIsASecretKey123"; // 密钥需保密

    public static String encrypt(String data) throws Exception {
        Key key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
        Key key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedBytes);
    }
}
    

小李：谢谢，这对我很有帮助。那接下来我应该考虑系统的部署和运维安全吗？

老王：是的。系统部署时，要使用HTTPS协议，配置防火墙，限制不必要的端口开放。同时，定期更新系统依赖库，防止已知漏洞被利用。

小李：那在无锡地区，有没有什么特殊的法律或政策需要注意呢？

老王：无锡作为江苏省的重要城市，也遵循国家统一的等保要求。但你可以关注当地网信办发布的相关政策，确保系统符合地方监管要求。

小李：明白了。那我应该从哪里开始编写排课系统的核心功能呢？

老王：可以从课程表的增删改查开始，结合用户的权限进行控制。例如，老师只能添加或修改自己的课程，管理员可以全局调整。

小李：好的，那我可以先设计一个简单的课程实体类，然后写一个REST API吗？

老王：没错。下面是一个课程实体类和一个简单API的示例代码。

// Course.java
@Entity
public class Course {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    private String teacher;
    private String classroom;
    private String time;

    // 构造函数、getter和setter
}

// CourseController.java
@RestController
@RequestMapping("/api/courses")
public class CourseController {

    @Autowired
    private CourseRepository courseRepository;

    @GetMapping
    public List getAllCourses() {
        return courseRepository.findAll();
    }

    @PostMapping
    public Course createCourse(@RequestBody Course course) {
        return courseRepository.save(course);
    }

    @PutMapping("/{id}")
    public Course updateCourse(@PathVariable Long id, @RequestBody Course course) {
        course.setId(id);
        return courseRepository.save(course);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteCourse(@PathVariable Long id) {
        courseRepository.deleteById(id);
    }
}
    

小李：这段代码看起来没问题，但如何确保只有管理员才能进行增删改操作呢？

老王：可以在控制器中加入权限校验逻辑，例如通过Spring Security的@PreAuthorize注解，限制只有具有"ROLE_ADMIN"权限的用户才能执行这些操作。

小李：那我可以修改一下代码，加上权限控制吗？

老王：当然可以。下面是一个带有权限控制的示例。

@PostMapping
@PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
public Course createCourse(@RequestBody Course course) {
    return courseRepository.save(course);
}

@PutMapping("/{id}")
@PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
public Course updateCourse(@PathVariable Long id, @RequestBody Course course) {
    course.setId(id);
    return courseRepository.save(course);
}

@DeleteMapping("/{id}")
@PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
public void deleteCourse(@PathVariable Long id) {
    courseRepository.deleteById(id);
}
    

小李：太好了，这样就能确保只有管理员才能修改课程了。那系统上线后，还需要做哪些安全维护工作呢？

老王：上线后，要定期进行安全检查，包括漏洞扫描、日志分析、备份恢复测试等。同时，要确保系统能够应对高并发访问，避免因性能问题导致的安全风险。

小李：明白了。看来开发这样一个排课系统，不仅仅是写代码那么简单，还要兼顾安全性、合规性和可维护性。

老王：没错，尤其是在无锡这样的信息化程度较高的城市，系统安全更是重中之重。希望你能在开发过程中，把等保的要求融入到每一个细节中。

小李：谢谢你的指导，我会继续努力的！