[论文解读] The INSuRE Project: CAE-Rs Collaborate to Engage Students in Cybersecurity Research

Alan T. Sherman, Melissa Dark+9 more|arXiv (Cornell University)|Mar 26, 2017

Information and Cyber Security参考文献 4被引用 5

一句话总结

INSuRE 项目建立了一个多机构、基于项目的网络与信息安全研究课程，来自国家网络安全卓越学术中心（CAE-R）的学生合作解决由美国国家安全局（NSA）及其他政府和私营机构赞助的真实世界问题。该项目通过团队合作项目和协作技术，使学生能够开展应用型研究，产生可操作的成果，并为国家网络与信息安全需求培养强大的人才储备。

ABSTRACT

Since fall 2012, several National Centers of Academic Excellence in Cyber Defense Research (CAE-Rs) fielded a collaborative course to engage students in solving applied cybersecurity research problems. We describe our experiences with this Information Security Research and Education (INSuRE) research collaborative. We explain how we conducted our project-based research course, give examples of student projects, and discuss the outcomes and lessons learned.

研究动机与目标

• 在 CAE-R 大学之间建立可持续的多机构研究合作，使学生能够参与解决实际的网络安全问题。
• 通过建立一个自我组织的跨学科教育网络，弥合各独立 CAE-R 机构之间协调研究网络的空白。
• 为学生提供在真实国家安全部问题上开展实践研究的经验，同时培养其技术能力和团队协作技能。
• 通过将高度积极主动的学生与政府和行业导师及潜在雇主联系起来，加强网络与信息安全人才储备。
• 证明基于项目、跨机构的研究课程可在短时间内产生切实可行、可操作的成果。

提出的方法

• INSuRE 课程作为学期制的团队研究项目，在参与高校中开展，学生组成小组，解决非机密的网络安全问题。
• 问题由 NSA、国家实验室、政府机构和私营组织提出，这些机构的技术主管担任学生团队的导师。
• 通过 PURR 平台（基于 HUBzero®）实现协作，该平台支持文件共享、带 DOI 的数据发布以及跨机构的异步讨论。
• 通过 WebEx 和音频会议实现同步协作，支持地理位置分散的团队与导师进行实时会议。
• 采用轮换模式，每学期由不同大学主办课程，实现灵活参与和教学责任的共享。
• 提供集中化支持，负责技术管理、项目资料库维护，以及技术主管和学生小组的协调工作。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过多机构、基于项目的科研课程，有效吸引 CAE-R 大学的网络安全学生，共同解决真实国家安全部问题？
• RQ2 在地理上分散、学术日历和资源各不相同的机构之间，维系协作研究网络的关键促成因素和挑战是什么？
• RQ3 此类课程在单个学期内能产生多大程度上可操作、渐进式的科研成果？
• RQ4 与传统课程相比，INSuRE 模式在多大程度上提升了学生在政府和产业网络安全岗位上的准备度？
• RQ5 为确保此类协作科研计划的长期可持续性，哪些机构、资金和技术支持结构是必不可少的？

主要发现

• 从 2012 年秋季到 2017 年春季，INSuRE 课程从最初 1 所大学和 5 名学生发展为单次课程涵盖 12 所大学和 64 名学生，显示出显著的可扩展性。
• 2016 年秋季场次有 25 个学生小组，2017 年春季场次有 22 个小组，共配备 25 至 30 名技术主管（其中 5 至 15 名来自 NSA 及其他机构）支持项目。
• 学生取得了快速、渐进且可操作的研究成果，许多项目解决了政府和私营赞助方提出的实际国家安全部挑战。
• 该项目成功招募了大量高素质学生进入政府服务，许多 CyberCorps®：服务奖学金学者参与其中，并获得了宝贵的研究与团队合作经验。
• 通过使用 PURR 等共享平台和 WebEx，即使在地理分散和学术日程不同的情况下，也能实现有效的跨机构协作。
• 持续的成功依赖于外部资金支持（如 NSF、NSA 和私营机构资助）以及集中化协调，以维护基础设施、管理技术，并支持教学与指导工作。