前言

伴随着云计算、人工智能、大数据等新兴技术和产业变革的深入发展，网络攻击手段也随之不断演进升级，给国家安全和社会稳定带来前所未有的挑战。但网络协议本身的基础架构基本保持不变，因此掌握网络协议的基本原理和安全机制，对深入了解网络协议的安全漏洞和防护措施，保护网络传输过程中数据的保密性、完整性和不可否认性等安全属性，仍然起到至关重要的作用。

考虑到网络协议安全是一门涉及计算机网络、密码学、通信工程、人工智能等多学科的课程，具有覆盖面广泛、知识体系复杂、实践性强、更新速度快等特点，而传统的网络协议安全课程，在课程培养体系和实践教学环节等方面面临巨大挑战，难以达到新工科建设目标的要求，对此，本教材编写团队认真分析了初学者在学习过程中遇到的困境，在国内外多种相关教材和相关前沿研究成果的基础之上，设计了学生易于学习的教材体系。本书采用由浅入深、由理论到实践的方式，详细分析典型网络协议存在的安全风险，并深入探讨与之对应的防范策略。

本书是一本全面介绍网络协议安全的教材，内容全面，循序渐进，易于学习。本书分为基础篇、提高篇和拓展篇。其中，基础篇属于必修部分，该篇基于TCP/IP的分层结构，通过自底向上的方式，分别讨论了网络接口层、网络层、传输层和应用层相关协议的安全漏洞和防御策略；提高篇属于进阶部分，该篇基于物联网的三层体系结构，分别探讨了近距离通信协议RFID和BLE、中距离通信协议ZigBee，以及远距离通信协议NB\|IoT的安全风险及防范措施；拓展篇属于可选部分，该篇基于学术界与工业界对工控协议安全的研究工作，重点介绍了Modbus TCP/IP、DNP3、OPC以及TSN四种典型的工控协议存在的安全漏洞，以及对应的防护策略。

本书由太原理工大学陈永乐、杨玉丽和于丹任主编。感谢编审委员会的委员们提出了宝贵的意见和建议；感谢张地生、张立孝、郝燕霞、梁莹、董晓蓉、何可、杨竟卓和段思成帮忙整理材料，并对书稿进行了仔细的校对；感谢太原理工大学计算机科学与技术学院（大数据学院）的领导和全体教师多年来给予作者的关心、支持和帮助。

此外，在本书的成书过程中，得到山西省高等学校一般性教学改革研究课题（新工科背景下网络安全人才培养模式改革与实践，编号：J20220109；新工科背景下网络协议安全混合式教学模式探索，编号：J20230278）等项目的支持，在此深表谢意。

本书可以作为网络空间安全、计算机及相关专业的本科生和研究生的基础教材，也可以作为网络安全从业者和研究人员的参考书，为读者全面了解网络协议安全、开展相关研究工作提供参考。

由于网络安全技术仍处于快速发展阶段，限于编者的知识水平和认知高度，书中难免存在疏漏和不妥之处，敬请各位同行、读者不吝指正，我们将不断完善本书的内容。

编者

2025年7月