AWD系统软件设计描述
AWD系统数据库设计步骤
一、数据库需求分析
目标：明确系统需要存储哪些数据，以及数据之间的关系。
1. 系统功能模块分析
假设我们要开发一个AWD（攻防对抗）竞赛平台，核心功能包括：
用户管理：区分管理员（设置比赛）、裁判（监督）、参赛队伍（攻击/防守）。
比赛管理：创建比赛、分配靶机（每个队伍一个虚拟机）、设置比赛时间。
攻防对抗：记录攻击行为（如Web漏洞利用、SSH爆破）、验证攻击是否有效。
实时得分：根据攻击成功/防御成功自动计算队伍得分。
2. 数据需求举例
需要存储的具体数据：
用户数据：用户ID、账号、加密密码、角色（管理员/裁判/队伍）、所属队伍。
比赛数据：比赛ID、名称、开始时间、结束时间、状态（未开始/进行中/已结束）。
靶机数据：靶机IP地址、所属比赛、关联队伍、是否存活（是否被攻破）。 攻击日志：攻击时间、攻击类型、攻击方队伍、被攻击方队伍、攻击是否有效。
得分数据：队伍ID、比赛ID、当前得分、扣分记录。
二、概念结构设计（ER图）
目标：用图形化的方式描述数据之间的关系，类似画思维导图。
1. 核心实体和属性
用户（User）
属性：用户ID、用户名、密码、角色、所属队伍ID。
比赛（Contest）
属性：比赛ID、名称、开始时间、结束时间、状态。
靶机（Instance）
属性：靶机ID、IP地址、所属比赛ID、关联队伍ID、存活状态。
攻击日志（AttackLog）
属性：日志ID、攻击类型、时间、攻击方队伍、被攻击方队伍、是否有效。
2. 实体间的关系
用户和队伍：一个队伍有多个用户（1:N）。
比赛和靶机：一场比赛包含多个靶机（1:N）。
攻击日志和得分：一次有效攻击会导致得分变化（扣分/加分）。
示例： 用户“张三”属于“红队”，红队参加了“2023网络安全大赛”，比赛中红队的靶机IP是192.168.1.101。 红队对蓝队发起了一次Web攻击，攻击有效，红队加10分，蓝队扣5分。
三、逻辑结构设计（关系模型）
目标：将ER图转化为具体的数据库表结构，并保证数据不重复。
1. 核心表设计
- 用户表（User）
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字段名 |
类型 |
说明 |
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UserID |
整数（主键） |
用户唯一ID，自动增长 |
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Username |
字符串 |
用户名（不可重复） |
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Password |
字符串 |
加密存储（如bcrypt） |
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Role |
枚举类型 |
Admin（管理员）/Judge（裁判）/Team（参赛队） |
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TeamID |
整数 |
关联到队伍表（Team） |
- 攻击日志表（AttackLog）
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字段名 |
类型 |
说明 |
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LogID |
整数（主键） |
日志唯一ID |
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AttackType |
枚举类型 |
Web/SSH/PWN（攻击类型） |
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Timestamp |
时间戳 |
攻击发生时间 |
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SourceTeam |
整数 |
攻击方队伍ID |
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TargetTeam |
整数 |
被攻击方队伍ID |
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IsValid |
布尔值 |
攻击是否有效（True/False） |
2. 表关联示例
- 用户表 → 队伍表：通过TeamID关联，表示用户属于哪个队伍。
- 攻击日志表 → 得分表：当IsValid=True时，触发得分更新（如扣分）。
3. 如何避免数据冗余？
- 用ID代替名称：例如用户表中存TeamID（整数），而不是直接存队伍名称（字符串）。
- 枚举字段：如Role字段直接用Admin/Judge/Team，而不是单独建角色表。
四、物理结构设计
目标：优化数据库的存储和查询效率，让系统跑得更快。
1. 数据库选型
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选择MySQL 8.0，因为它免费、稳定，适合学生项目。
2. 索引优化（加速查询）
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用户表：对Username字段加唯一索引（快速登录验证）。
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攻击日志表：对Timestamp字段加索引（按时间查攻击记录更快）。
3. 分区与分表
- 攻击日志表按时间分区：例如每月一个分区，避免单表数据过大。
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类似把日记按月份分文件夹存放，找起来更快。
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4. 安全设计
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密码加密：使用bcrypt算法加密，即使数据库泄露，密码也不明文显示。
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定期备份：每天自动备份数据到云存储（如阿里云OSS）。
总结
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需求分析：想清楚系统需要存什么数据（用户、比赛、攻击记录等）。
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概念设计：画ER图明确数据之间的关系（用户属于队伍、比赛包含靶机）。
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逻辑设计：设计具体的表结构，用外键关联数据（如User表的TeamID）。
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物理设计：优化存储和查询效率（加索引、分区、加密）。
AWD攻防竞赛系统用户界面需求分析与设计
设计目标：为管理员、裁判、参赛队三类用户提供直观、高效的操作界面，满足攻防对抗的实时性需求，同时降低学习成本。
一、用户界面需求分析
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用户特性分析
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管理员：技术能力强，需要复杂配置功能（如创建竞赛、分配靶机、设置漏洞）。
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裁判：需实时监控比赛状态，审核攻击有效性，要求界面数据清晰、可快速操作。
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参赛队：聚焦攻防操作（攻击对手、修复漏洞），需要界面简洁、反馈实时。
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功能任务分析
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管理员：竞赛管理、靶机配置、用户权限分配。
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裁判：攻击日志审核、手动扣分、暂停比赛。
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参赛队：靶机状态监控、发起攻击、查看实时得分。
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确定用户界面类型
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管理后台：Web端仪表盘（适合复杂操作，如Ant Design Pro）。
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参赛界面：Web端单页应用（SPA），支持实时刷新（如Vue.js + WebSocket）。
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二、用户界面设计原则
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界面的合适性
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分角色设计：
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管理员界面：左侧导航栏（竞赛管理、用户管理、系统设置），右侧表格/表单。
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参赛队界面：核心功能区居中（攻击按钮、靶机状态、实时得分），减少无关信息。
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示例：参赛队登录后，首页直接显示剩余比赛时间、本队靶机存活状态、快捷攻击入口。
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简便易操作性
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高频功能一键化：
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攻击操作：预设常见攻击类型（如“Web漏洞利用”），点击后自动填充目标队伍和攻击参数。
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防御反馈：靶机异常时，页面弹出“一键修复”按钮，自动提交修复请求。
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减少输入：使用下拉选择（如选择目标队伍）、开关控件（如启用/禁用漏洞）。
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便于交互控制
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实时反馈：
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攻击提交后，页面显示“攻击中…”动画，成功/失败后通过Toast提示（如“攻击成功！+10分”）。
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靶机状态用颜色区分（绿色=存活，红色=宕机），每秒自动刷新。
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异常处理：网络中断时，界面显示“断线重连中…”并自动恢复。
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媒体组合恰当
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数据可视化：
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管理员仪表盘：用折线图展示实时攻防流量，饼图显示队伍得分分布。
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裁判界面：时间轴形式展示攻击日志，支持点击查看详情。
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多终端适配：
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Web端为主，移动端适配关键功能（如参赛队可通过手机查看靶机状态）。
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三、具体设计示例
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参赛队攻击界面
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布局：
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顶部：比赛倒计时、本队当前得分。
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左侧：靶机状态面板（IP、服务端口、存活状态）。
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右侧：攻击目标选择（队伍列表下拉框）、攻击类型选择（Web/SSH/PWN）、攻击参数输入框。
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底部：最近5条攻击记录滚动展示。
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交互：
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点击“发起攻击”后，页面锁定操作，等待后端验证结果，避免重复提交。
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裁判审核界面
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核心组件：
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可筛选表格：按时间、攻击类型、队伍ID过滤日志。
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快速操作：勾选多条日志后批量标记为“有效/无效”。
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详情弹窗：展示攻击的原始数据（如HTTP请求内容、漏洞利用截图）。
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管理后台-竞赛配置页
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功能模块：
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基础信息：比赛名称、时间、描述。
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靶机模板：上传虚拟机镜像、设置初始漏洞。
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计分规则：设置攻击得分公式（如有效攻击+10分，被攻击扣5分）。
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四、工具与实现建议
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原型工具：使用Figma/Axure绘制交互原型，明确按钮、表格、图表的位置和逻辑。
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前端框架：
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管理后台：Ant Design Pro（React） + ECharts（可视化）。
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参赛界面：Vue3 + Element Plus（适合快速开发SPA）。
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实时通信：WebSocket推送攻击日志和得分变化（如Socket.io库）。
补充与总结
通过分角色设计、简化高频操作、实时反馈与可视化，使AWD系统界面既满足管理员的高效配置需求，又让参赛队专注于攻防对抗。设计中需注意：
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一致性：相同功能的按钮、图标在全系统保持统一样式。
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容错性：关键操作（如结束比赛）需二次确认，防止误触。
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性能优化：攻击日志列表采用虚拟滚动（如Vue-virtual-scroller），避免万级数据卡顿。
浙公网安备 33010602011771号