《人工智能基础与应用》课件全套 第1-8章 计算机技术基础 -人工智能伦理

第1章计算机技术基础《人工智能基础与应用》本章导读信息是数字时代的核心资源，它不仅是知识传递的载体，还是决策制定的基础。随着信息社会的到来，计算机已成为人们不可缺少的工具。我们可以轻松地利用计算机处理文档、制作电子表格和演示文稿，可以利用计算机进行网络通信、网上购物、网上汇款、存储文件等。了解信息、认识计算机是开启数字时代大门的“金钥匙”。在学习人工智能基础和应用之前，有必要了解信息和计算机技术的一些基础知识。学习目标了解计算机的发展历程、特点、分类及其应用领域了解微型计算机的硬件系统和软件系统了解计算机的结构和工作原理掌握计算机中的数据表示（数制及其相互转换、字符编码等）目

录02计算机的特点、应用与人工智能的关系03计算机的结构和工作原理04计算机硬件系统01计算机的发展05计算机软件的类型06计算机中数据的表示07小结计算机的发展01计算机的早期探索

计算工具历史算盘：从古至今的计算革新，简洁实用，启发后世。计算机的早期探索：机械计算时代

古代计算工具的起源古代算盘，公元前3000年源于中国，最早机械计算工具。19世纪计算工具的发展19世纪，巴贝奇设计差分机与分析机，奠定现代计算机基础。计算机的早期探索理论突破与计算模型图灵机与冯·诺依曼结构奠定计算机科学发展基石。

电子计算机的问世与发展计算机发展历程自1946年首台电子计算机ENIAC诞生，技术快速演进，历经四个时代，从电子管到超大规模集成电路，性能飞跃，应用领域广泛。

电子元件变革发展阶段，主要元件从电子管至集成电路更新，体积、功耗递减，运算速度、存储量提升，成本降低，可靠性增强。

应用领域扩展初限于科学计算，后拓展至事务管理、工业控制，终至全面覆盖计算、管理、控制及网络应用，影响深远。电子计算机的问世与发展：第一代电子管计算机

ENIAC诞生1946年，首台电子计算机ENIAC在美国诞生，重30吨，耗电150千瓦。

ENIAC规格ENIAC：首台电子管计算机，运算速度超继电器计算机千倍，体积大、耗电、价格昂贵。电子计算机的问世与发展计算机基本元件发展晶体管电子管中小规模集成电路超大规模集成电路在19mm×13mm的芯片中，集成了8亿个电子元器件电子计算机的问世与发展：第四代计算机集成电路时代

微型计算机时代到来Intel4004微处理器问世，引领微型计算机普及，步入千家万户。计算机发展历程计算机从机械到超大规模集成电路，性能提升，体积缩小，成本降低，支撑人工智能兴起。

我国计算机的发展历程计算机起步上世纪50年代，中国计算机工业从无到有，初步探索硬件制造与软件开发。

产业体系形成经过多年发展，我国已构建完整计算机产业体系，涵盖硬件、软件及信息服务。

对AI影响计算机技术进步为人工智能等现代科技领域提供了坚实基础，推动了科技创新与发展。我国计算机的发展历程

早期探索与起步我国计算机事业于1950年代起步，1958年首台电子管计算机诞生，1965年实现晶体管跨越。自主研发与系列化生产1970s-1980s70年代，我国第三代计算机系列化生产；83年，“银河”巨型机问世，运算速度破亿次。高速发展与技术创新1990s-2000s90年代至00年代，中国科技高速进步，从微机普及到“银河-III”百亿次计算，奠定AI发展基石。2010年突破我国计算机的发展历程：新时代的挑战与机遇（2010s-至今）“天河一号”超级计算机成为全球最快的超级计算机，标志着我国在高性能计算领域的重大突破。2016年飞跃“神威·太湖之光”超算，全球首破十亿亿次浮点运算，速超第二名近3倍。当前发展机遇政策与技术革新双驱，计算机行业迎新机，信创助推国产软件普及，赋能AI科技。发展历程与未来我国计算机从自力更生到国际领先，未来将深度融合AI、大数据，前景广阔。计算机的分类：

计算机作为现代信息技术的核心，根据其设计目的、性能特点和应用领域，可以被划分为多种类型超级计算机超级计算机：万亿次运算，解决复杂科学难题。服务器服务器：高效稳定响应大量请求，适用于企业级应用，如银行系统、云计算平台。个人计算机（PC）个人计算机，广泛用于文档处理、网页浏览等，包括台式、笔记本和平板形式。嵌入式系统嵌入式系统，专控设备运行，如手机、家居、汽车、医疗。1）按规模和性能分类

计算机的分类

2）按处理数据的方式分类计算机分数字机、模拟机、混合机，各擅数字处理、物理量分析及二者结合。

3）按用途分类计算机分通用与专用，展现IT多样应用。硬件与软件协同计算机硬件与软件系统的发展

计算机系统由硬件与软件构成，二者协同进化推动信息技术革命，从机械装置到智能设备实现技术突破。技术迭代影响

硬件与软件迭代遵循技术逻辑，深刻改变人类生产与生活方式，形成现代信息技术社会基础架构。硬件系统

计算机硬件由运算器、控制器、存储器及输入输出设备构成，遵循冯·诺依曼原理。软件系统

软件系统搭建用户与硬件桥梁，分为系统与应用两大部分。硬件与软件的协同创新案例

硬件撑舞台，软件演大戏，协同创新显神通。

计算机技术的未来展望计算机革命指数级进步，量子计算领航，神经形态与边缘计算共绘蓝图。

重塑社会AI深化，大数据革新，生产模式转型，生活方式蜕变，科技编织未来篇章。计算机技术的未来展望：突破性技术的前沿探索

‌1）量子计算的算力革命‌量子计算利用叠加与纠缠，加速AI训练，破解大规模优化难题。

‌2）类脑计算的生物启发‌神经形态芯片与仿生机器人，展现类脑计算的生物启发，提升能效，逼近人脑触觉与决策。

‌3）边缘计算的分布式智能‌边缘计算提升响应速度，保障隐私安全，如自动驾驶实时分析路况。计算机技术的未来展望：跨学科融合的深度拓展‌1）智能医疗的突破性应用‌AI医疗影像识别早期癌症，准确率超95%；手术机器人助微创手术，精度高。‌2）教育模式的智能化转型‌AI助教个性教学，AR/VR打造沉浸实验，教育智能转型。‌3）绿色计算的可持续发展‌液冷技术与碳足迹追踪，助力绿色计算可持续发展。计算机技术的未来展望：伦理挑战与应对策略1）数据隐私算法偏见人脸识别风险引欧盟立法，强调算法透明与偏差检测。‌2）人机协作的边界界定‌计算机技术的未来展望：伦理挑战与应对策略

量子计算突破量子计算将突破传统算力限制，推动密码学、药物研发等领域跨越式发展，需构建新型算法与容错体系。

伦理框架构建AI伦理需建立数据隐私保护、算法透明度标准，通过跨学科委员会制定技术应用边界与问责机制。

边缘智能演进边缘计算结合5G实现低延迟万物互联，需优化分布式节点架构，解决能耗与算力协同的技术瓶颈。

学科融合路径医学影像AI诊断、碳足迹算法等案例印证技术本质理解比工具使用更能创造复合型人才价值。

技术哲学溯源从差分机到量子比特，计算载体持续进化，但始终服务于人类认知边界突破与文明形态重构的核心命题。

计算机的发展趋势与人工智能的未来科技革命21世纪科技浪潮，AI与计算机技术加速社会转型，生活各领域智能化，驱动经济发展。

生活渗透从手机到汽车，智能医疗至城市规划，AI技术全面融入，展现未来无限可能。计算机技术发展的核心方向计算能力的持续突破‌处理器性能飞跃，量子计算实用化，推动计算能力持续突破。存储与网络的协同进化‌存储进化至100TB固态硬盘，6G预研推动物联网时延降至0.1ms。绿色化与微型化并行‌碳基芯片、光子计算绿色节能，柔性电子皮肤商业化，科技绿色化、微型化趋势明显。人工智能技术的未来图景技术突破的关键领域‌GPT-5与"通义"大模型在多模态融合与神经形态计算上取得突破，实现4K视频生成与高效自动驾驶决策。行业赋能的典型场景‌AI革新教育与医疗，实现精准教学，辅助诊断，手术精度达0.01mm。伦理与治理的平衡探索探索伦理治理平衡，监管技术双管齐下，保障AI健康发展。

技术融合下的社会变革产业形态重构科技赋能，农业减药增效，服务创新提满意。

人类能力延伸Neuralink新设备助渐冻症患者意念操控，AR技术降低工业维修失误率。

技术融合下的社会变革：全球治理挑战数据主权博弈欧盟-美国数据隐私盾协议2.0要求跨国企业必须在本土存储公民生物特征数据‌。

就业结构转型AI创3400万新岗，却致7600万旧岗消失，就业结构大转型。算力与能效演进计算机技术以更强算力、更低能耗、更广连接为方向，2025年全球数据中心算力将达15ZFLOPS（1ZFLOPS=10²¹次浮点运算）。人工智能三元驱动人工智能通过“算法突破、场景渗透、伦理约束”协同发展，在教育、医疗等垂直领域应用渗透率超60%。技术融合重塑文明算力与AI深度融合将重构知识获取（脑机接口）、生产力组织（DAO）及文明演进路径（AI星际探索），伴随全球治理新挑战。技术融合下的社会变革：全球治理挑战计算机的特点、应用与人工智能的关系02计算机的特点

运算速度快计算机速算，几分钟解难题，胜过人力数年。

计算精确度高计算机精度高，远超人工，保障工程设计精确性。

存储容量大计算机存储器容量巨大，可高效管理海量数据。

逻辑判断能力强计算机逻辑推理能力提升，人工智能模拟人脑工作。

自动化程度高计算机按预设程序自动运行，无需人工干预，实现生产自动化，提升效率与质量。计算机的特点

可靠性高电子器件可靠性提升，新结构设计增强计算机稳定性。

通用性强计算机，通用信息处理工具，多领域适用，现代社会不可或缺。

（1）科学计算利用高性能计算解决复杂问题，如天气预报、核能研究、航空航天等。

（2）数据处理大数据分析，数据挖掘，数据清洗，为决策提供支持。

（3）过程控制工业自动化，实时监控与调整生产流程，提高效率与质量。

（4）网络应用电子商务，远程教育，社交网络，实现信息的快速传播与交流。计算机的应用与人工智能的拓展：计算机的应用计算机辅助设计利用计算机辅助工程设计，提升自动化水平，应用于建筑、机械、软件开发等领域，优化设计流程与成果质量。计算机辅助制造通过数控技术实现加工装配自动化，缩短生产周期，提升产品质量与效率，广泛用于离散型制造业。计算机辅助教学基于人机交互的教学系统，动态调整教学节奏，增强学习参与度，培养自主学习能力与知识应用能力。计算机辅助测试实现复杂指标自动化检测，精准完成电机维修参数测量，突破传统方法局限，保障测试数据可靠性。（6）计算机辅助系统计算机的应用与人工智能的拓展：计算机的应用（5）人工智能人工智能，模拟人脑，识别、推理、学习，推动智能时代。

（7）多媒体应用多媒体技术融合多种媒体，广泛应用于各领域，革新教育、医疗与娱乐等。计算机的应用与人工智能的拓展：拓展应用

（1）提升计算机应用效率AI自动化图像、语音、语言处理，显著提升计算机应用效率。（2）人工智能拓展计算机应用边界AI赋能计算机，拓展应用边界，解决更复杂问题。（3）人工智能创造新的计算机应用领域人工智能开拓新的计算机领域，如智能机器人、VR/AR，助力社会发展。

计算机的应用与人工智能的拓展：计算机与人工智能的未来趋势计算机与人工智能的深度融合未来，计算机和人工智能将更加深度融合，形成更强大的智能计算系统，为各个领域提供更智能化的解决方案。

人工智能应用场景更加广泛人工智能深化智慧城市、医疗、教育，全面革新社会生活。

人工智能伦理与安全引发关注AI发展带来伦理安全挑战，需加强研究，共创美好未来。

人工智能的实现平台AI平台功能集数据处理、机器学习、深度学习于一体，提供从算法开发到部署的全流程支持。

用户参与度降低技术门槛，使非专业人员也能参与AI应用构建，激发创新潜力。

平台组成涵盖数据工具、学习框架、模型训练与云端/边缘计算服务，构建全面AI生态。1）软件开发平台

软件开发平台是AI技术实现的核心工具，提供丰富库与框架，助力开发者高效构建与训练AI模型。TensorFlow与PyTorch主导，深度学习框架，开源生态，加速AI模型训练与部署。TensorFlow框架Google推出，支持Python等多种语言，具备多硬件加速能力，适用于图像识别、自然语言处理等场景。PyTorch框架

Facebook开发，动态计算图机制提升调试效率，集成GPU加速，广泛应用于学术研究与实时系统开发。人工智能的实现平台：主要平台类型2）云服务平台

通过分布式计算资源提供AI服务，支持弹性扩展和按需付费，助力开发者高效训练与部署模型。提供弹性计算资源，简化机器学习流程，支持大规模数据处理。阿里云PAI（PlatformofArtificialIntelligence）一站式AI服务覆盖数据处理、模型训练、预测服务等，具备全链路开发支持、高性能及丰富工具集，应用于营销、风控等领域。AWSSageMaker

亚马逊云服务（AWS）提供的全托管机器学习平台，集成数据标注至部署流程，支持多框架与自动化调优，适配企业级AI及实时推理场景。人工智能的实现平台：主要平台类型3）边缘计算平台

在靠近数据源的边缘设备上运行的计算环境，支持数据采集、处理及AI模型推理与执行，涵盖硬件与软件框架。硬件设备特性边缘计算盒子需强算力与低功耗，集成CPU、GPU或AI加速芯片，适用于工业物联网与智能监控场景。典型应用场景边缘计算盒子用于工业物联网实时分析与智能监控，如NVIDIAJetson系列支持边缘端深度学习模型部署。AI加速芯片案例NVIDIAJetsonNano与Xavier等嵌入式AI平台，专为边缘设备设计，优化本地化模型推理与执行效率。人工智能的实现平台：主要平台类型人工智能的实现平台：主要平台类型4）自动化机器学习（AutoML）平台AutoML平台简化机器学习流程，助非专业用户快速构建AI模型。人工智能的实现平台：平台选择考量因素易用性平台的直观性和学习曲线是关键。功能全面性是否支持从数据预处理到模型部署的全链条服务。成本效益考虑平台的使用成本，包括免费额度、按需付费模式等。社区支持活跃的社区可以提供丰富的教程、案例和问题解决帮助。集成能力与其他系统或服务的集成能力，便于构建复杂应用。

人工智能的实现平台：实践案例简析智能客服系统利用阿里云PAI构建，通过自然语言处理技术，实现客户问题的自动识别与回复。

智能农业监测NVIDIAJetson助力，AI实时监测作物生长，推动智能农业发展。计算机的结构和工作原理03计算机的结构和工作原理计算机硬件组成计算机硬件包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备等，是计算机运行的物理基础。计算机软件系统软件系统分为系统软件和应用软件，系统软件如操作系统管理硬件资源，应用软件满足用户特定需求。数据处理流程计算机通过输入设备接收数据，CPU处理数据，最后通过输出设备展示结果，实现数据处理。计算机指令集指令集是CPU能执行的指令集合，是软件和硬件的桥梁，决定了计算机的计算能力和兼容性。冯・诺依曼结构五大组成部分：运算器、控制器、存储器、输入/输出设备核心思想：二进制、存储程序、程序控制计算机的基本结构

冯·诺依曼的计算机理论冯·诺依曼1946年奠基现代计算机基本结构，提出关键三点理论。

计算机的二进制基础新型电子计算机应该以二进制为基础，而不是使用十进制。

存储程序与过程控制程序预存，自动执行，实现计算任务。

计算机硬件体系结构计算机硬件体系结构包含运算器、控制器、存储器、输入与输出设备，协同完成数据处理与交互。

冯·诺依曼计算机的影响冯·诺依曼计算机奠定硬件基础，推动运算自动化与AI发展。

计算机的工作原理计算机工作原理概览计算机以二进制运算和存储程序控制为核心，是数据处理和人工智能技术的基础。

计算机执行程序的步骤计算机执行程序：取指令、分析、运算，结果存贮或输出。

指令与程序的概念指令是指能够控制机器工作的命令。程序是可以连续执行、并能够完成一定任务的一条条指令的集合。计算机硬件系统04计算机硬件系统概述计算机系统组成计算机硬件系统概述

计算机硬件系统的重要性硬件如人体骨骼，支撑科技功能运行。计算机硬件系统的构成计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。硬件与软件的关系硬件性能影响AI算法效率与效果，软件服务计算机运行。台式机常见硬件介绍下面以台式机为例，介绍常见的计算机硬件，如主板、总线及接口、CPU、存储器、输入输出设备等。主板、总线及接口：主板概述主板的定义与结构主板，连接各硬件，承载核心电路，微机基础部件。主板的开放式结构与扩展性主板开放式结构，支持设备扩展，决定微机性能与档次。主板

主板、总线及接口：总线总线结构现代计算机采用总线结构，作为系统部件间信息传输的公共通道，包括数据总线、地址总线和控制总线。

总线连接方式设备通过主板外置接口或内置扩展插槽与总线连接，插入即与系统总线建立通信。

常见总线标准微型计算机中，PCI、AGP、USB和IEEE1394是常见的总线标准，用于数据传输和设备连接。01主板、总线及接口：总线PCI总线PCI总线，32位数据接口，可扩展为64位，提升CPU效率，最大传输132MB/s。02AGP总线AGP总线直连CPU与内存，提升数据传输速率，优化图形处理性能。03USB总线USB总线：连接快捷，支持热插拔，成本低速度快，广泛应用于数码设备，USB4.0速度达40Gbps。04主板、总线及接口：总线IEEE1394总线IEEE1394总线支持400-800MB/s传输速率，实现设备热插拔，广泛应用于数码影像设备高速数据传输场景。05PCIe7.0PCIe7.0单向传输达128GT/s，x16配置双向突破512GB/s，单通道带宽超越前代多通道配置，显著降低数据延迟。PCIe7.0为AI、云计算提供超高速互连方案，推动硬件软件协同发展，支撑海量数据实时处理需求。主板、总线及接口：扩展槽

扩展槽定义与重要性扩展槽是主板上的插槽，用于固定扩展卡，决定电脑的升级性和设备扩展性。扩展插槽种类ISA、PCI、AGP等传统插槽与PCMCIA等专用接口并存，WI-FI、VXB等新兴类型补充应用领域。PCIExpress优势高速传输与广泛兼容性推动PCIExpress成为主流，满足云计算与人工智能时代的数据需求。未来技术趋势技术迭代与应用扩展将强化PCIExpress主导地位，支撑大容量存储与实时数据处理场景。主板、总线及接口：扩展槽主板、总线及接口：I/O接口接口的概念与作用接口是连接硬件设备，实现数据交换的逻辑电路，如I/O、PS/2和USB。USB接口的特点与应用USB接口：传输快，支持热插拔，广泛用于电脑外设连接。接口在人工智能系统中的作用接口确保AI系统数据传输顺畅，算法执行高效。CPUCPU的核心与速度CPU速度由主频、核心数和缓存决定，主频越高，运算越快。CPU与AI算法现代CPU多核结构与优化技术加速AI算法运算，提升效率。CPU关键作用AI领域高性能CPU，AI系统核心，决定算法速度与效果。存储器存储器分类根据与CPU的关系，存储器分为内存储器和外存储器，内存储器即主存储器，外存储器为辅助存储器。存储器在AI系统中的作用在人工智能系统中，存储器的性能和容量直接影响系统的处理能力和效率，是关键的硬件组成部分。存储器：内存储器

内存类型与特性内存分RAM、ROM，RAM容量大、频率高提升电脑性能。

只读存储器（ROM）ROM：只能读取，永久保存系统服务程序，如BIOS，不受断电影响。

高速缓冲存储器（Cache）Cache解决CPU、内存速度差，用SRAM提升存储效率。

存储器：外存储器外存特性容量大，成本低，速度慢，断电后信息持久保存。

外存类型包括硬盘、移动硬盘、U盘和光盘，作为计算机辅助存储。存储器：外存储器

硬盘外存储器概述硬盘通过主板IDE或SATA接口连接，作为计算机主要外存储设备，负责存储操作系统、应用软件及用户文件。机械硬盘特性HDD容量大、价格低，但读写速度较慢，含机械部件抗震性差，易受震动影响数据安全。固态硬盘特性SSD采用固态存储芯片，读写速度快，但容量较小且价格较高，适用于高性能存储需求场景。硬盘容量参数总容量以TB为单位，主流范围1-10TB，包含单片容量与盘片数参数，直接影响存储性能。存储器：外存储器

移动硬盘移动硬盘由普通硬盘加硬盘盒组成，通过USB等接口实现移动存储，存储容量大。U盘概述U盘又称闪存盘，为便于携带的移动存储设备，支持热插拔与快速数据传输，无需外接电源。存储优势具备体积小巧、容量大、传输速度快、价格低廉及抗震性强等特性，适配多场景数据传输需求。容量规格常见容量涵盖2G至1T，涵盖日常办公、影音存储及大文件传输等不同层级存储需求。接口特性采用USB标准接口，支持USB1.0至3.2协议，传输速率从12Mbps提升至10Gbps，适配高速读写场景。存储器：外存储器存储器：外存储器

光盘和光驱光盘分类光盘分为只读与可读写两类，CD-R仅单次写入，CD-RW支持多次擦写，蓝光光盘单碟存储25GB，为DVD容量五倍。光驱类型市场主流光驱涵盖CD、DVD、蓝光及刻录机，DVD光驱通过激光技术读取数据，适配不同存储介质。

存储器：存储单位存储单位与换算存储单位：位(bit)、字节(B)、KB、MB、GB、TB、PB，每级相差1024倍。

内存容量与性能内存容量大，读取速度快，电脑性能更优。

外存容量概述外存容量覆盖GB到TB级，包括硬盘、光盘和U盘。

输入设备

输入设备功能将人类可读信息转换为计算机识别的二进制代码，实现外部信息向计算机内部的传输。

输入设备类型包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、触控屏、语音识别麦克风等，构建计算机与外界交互的桥梁。输入设备

键盘键盘：计算机输入设备，分有线无线，用户指令输入工具。鼠标鼠标：计算机输入设备，分有线无线，控制光标，执行命令。输入设备：其他输入设备

输入设备的多样化多样化输入设备：扫描仪、摄像头、数码相机等。输入设备对数字生活的影响输入设备进化，如语音、手势控制，丰富数字生活，提升人机交互体验。输入设备在人工智能中的作用输入设备为AI算法提供丰富数据，是其感知世界的关键。

输出设备输出设备功能将计算机处理结果转化为文字、图形、图像或声音，便于人类感知。

常用输出设备显卡、显示器、打印机和绘图仪等，广泛应用于数据可视化和文档打印。输出设备

显卡显卡，独立图形处理器，适配多种显示器，部分集成于主板。

显示器主流显示器：LCD，轻薄、省电、护眼，尺寸多样。

声卡和音箱现代声卡集成于主板，USB外置流行；音箱为音频输出必备，需接声卡，自带功放。输出设备：打印机

打印机类型针式打印机采用机械击打原理，噪音较大，适用于票据打印，如存折、发票及条形码等单据处理。

喷墨打印机喷墨打印机使用墨盒耗材，价格低廉且成本较低，适合小规模打印，但速度较慢。

激光打印机激光打印机以硒鼓为耗材，打印速度快，适合大批量输出，但设备及耗材价格较高。

热敏打印机热敏打印机通过加热显色，体积小巧且无噪音，适用于收银小票等短期文档，但不适用长期存档。

3D打印机3D打印机利用分层堆积技术，可制造立体物件，广泛应用于工业模具、医疗模型及创意设计领域。针式打印机输出设备：投影设备

投影设备概述投影设备通过特定接口连接计算机，将屏幕内容同步投射至大屏，适用于教学、展览及会议等场景，支持多人共享信息。技术发展现状高清晰、高亮度液晶投影机价格持续走低，技术进步推动设备普及，满足多样化场景需求。设备分类方式投影机分为透射式与反射式两类，依据工作原理区分，适应不同环境与投影内容要求。核心性能指标显示分辨率、投影亮度、尺寸及颜色等为核心参数，直接影响成像质量与设备使用效果。关键硬件组件主板与总线主板集成PCIe7.0和USB4.0接口，支持高速数据传输，扩展性强，兼容多种设备。CPU架构运算器与控制器协同工作，主频高，核心数量多，处理速度快，性能强劲。存储系统内存包括RAM和ROM，外存如硬盘、U盘、光盘，提供大容量数据存储，读写速度快。输入输出设备键盘、鼠标用于输入，显示器、打印机负责输出，摄像头、扫描仪捕捉图像，显卡提升图形处理能力，音箱输出音频。计算机软件的类型05

软件定义与组成程序与文档计算机软件由程序及文档构成，程序是按顺序执行的指令集合，文档用于说明程序功能。

程序设计语言作用程序设计语言是人机交互的基础，用于编写程序以控制计算机完成特定任务。软件系统分类

系统软件系统软件如操作系统，负责管理硬件资源并提供程序运行环境。

应用软件应用软件如办公软件和游戏，直接面向用户解决实际问题或娱乐需求。

系统软件系统软件定义系统软件是无需用户干预的程序集合，负责调度、监控和维护计算机系统，协调硬件工作。

系统软件组成包括操作系统、数据库系统、语言处理系统和服务程序，核心是操作系统。系统软件：操作系统

操作系统的定义与作用操作系统管理电脑资源，支撑软件运行，简化用户操作。操作系统分类常见的操作系统分为Windows、Linux、iOS、Android及HarmonyOS，涵盖桌面、服务器与移动端设备。Windows版本概述Windows包含XP、7、8、10、11及多款服务器版本，如Server2003至2025，覆盖不同应用场景。移动设备系统便携式电脑常用iOS、Android和HarmonyOS操作系统，满足多样化智能终端交互需求。系统软件：操作系统01系统软件：数据库系统数据库的概念与特点数据库：数据集合，冗余小，可共享；DBMS助建、用、维。02数据库系统的组成与功能数据库系统集存储、管理与高效数据操作于一体，提供信息支持。03常用的数据库管理系统常用数据库：单机版SQLite、Access、H2Database；网络版Oracle、MySQL、SQLServer、MongoDB。04数据库技术的重要性数据库技术：计算机发展快，应用广，微机环境下学习必要。系统软件：语言处理程序程序与程序设计语言程序为解决问题的指令集，程序设计语言如Python、C++助其实现。机器语言与机器语言程序机器语言：二进制指令集，直接由计算机执行，编写难，运行快。汇编语言与汇编语言程序汇编语言：符号化的机器指令，易读易改，但移植性差。语言处理程序定义语言处理程序是为用户设计的编程服务软件，用于编译、解释和处理各类计算机语言，实现人与计算机的高效交互。程序翻译机制通过编译或解释方式将高级语言转换为机器语言，确保程序能在计算机底层硬件上直接执行运行。翻译程序作用作为程序语言翻译的核心组件，它将抽象的代码指令转化为计算机可识别的二进制机器码，完成人机语言转换。编程语言层级高级语言通过翻译程序与机器语言建立桥梁，使程序员能使用结构化、模块化的代码实现复杂功能开发。系统软件：语言处理程序系统软件

系统辅助处理程序系统辅助程序，维护电脑运行，提升系统可靠性与性能，管理硬件资源，支持AI算法稳定执行。系统软件操作系统Windows,Linux,鸿蒙，多元化选择，满足不同用户需求，提供稳定高效的操作环境。数据库系统MySQL,Oracle，强大数据管理能力，支持高并发访问，保障数据安全与完整性。语言处理程序机器语言,汇编语言,高级语言，从底层到高层，覆盖全面编程需求，提升开发效率。

应用软件01应用软件分类根据服务对象，应用软件可分为通用软件与专用软件，前者广泛适用，后者针对特定领域。

02应用软件特性应用软件具备实用性与针对性，旨在解决具体问题或满足特定需求，如办公、设计、游戏等各类程序。应用软件：通用软件

办公软件和办公套件WPSOffice等软件专为日常办公需求设计。

多媒体处理软件多媒体处理软件涵盖图形、图像、动画、音视频，如Photoshop、Maya、剪映等。

Internet工具软件Internet催生多样应用软件，如Web服务、浏览器、FTP、Telnet及下载工具迅雷等。应用软件：专用软件专用软件定义针对特殊需求定制开发，如自动控制车床与事务集成管理，无法通过通用软件实现，需单独组织人力开发。开发特点功能高度专用化，仅适用于特定场景，如工厂自动化控制，开发后无法复用，需长期维护与迭代。专用软件分类工业控制、数据管理、流程整合等类别，如生产线监控系统或企业级ERP定制方案，满足垂直领域需求。行业专用软件行业专用软件如AutoCAD、SolidWorks，在各自领域内广泛应用。学科专用软件如数学分析软件MATLAB、化学模拟软件Gaussian等，为特定学科的研究提供了强大的工具。企业专用软件AI赋能企业软件，提升管理效率，变革商业运营。

人工智能应用软件人工智能应用软件实现人工智能算法，提供用户友好界面，促进人机交互，支持多样化智能应用。

软件功能特性集成复杂AI模型，简化操作流程，增强沟通效率，广泛应用于生活与工作场景。1）定义与功能人工智能应用软件利用AI技术开发，通过模拟人类感知、学习等智能行为，提供自动化服务或解决方案。核心特性具备智能化、高效性、可定制及可扩展性，支持环境适应与任务优化，满足多样化需求。对比分析与传统软件相比，AI应用软件以数据驱动决策，支持持续学习，交互更主动，如人脸识别与智能客服。人工智能应用软件：人工智能应用软件概述人工智能应用软件：人工智能应用软件概述2）发展历程人工智能软件从50年代发展至今，已成社会进步关键力量。人工智能应用软件：人工智能应用软件的应用场景1）智能家居智能家居，让生活更便捷，安全，舒适。通过智能系统，自动调节家居环境，实现智能化管理。2）医疗健康AI在医疗健康领域助力诊断、护理与药物研发。3）教育培训智能教育系统定制学习，精准评测，个性化辅导，提升教学效率。4）金融科技AI在金融科技中应用广泛，如智能风控、投顾、客服，提升效率与个性化服务。

人工智能应用软件：人工智能应用软件的未来发展趋势1）智能化程度不断提高未来AI软件将更懂用户，提供更智能服务。

2）跨领域融合加速AI跨界融合，提升家居、医疗、金融安全与创新。

3）个性化服务成为主流未来AI软件将更懂用户，提供个性化服务。4）人工智能安全防护未来AI应用需强化数据加密与权限分级，部署实时漏洞监测系统，构建多层防御框架保障用户隐私不被泄露。人工智能应用软件：人工智能应用软件的未来发展趋势计算机中数据的表示06

计算机中数据的表示数据分类计算机处理数据分为数值与非数值两类，包括数字、文字、图形等。

数据存储信息以二进制形式存储，通过数制转换实现数据数字化。

数制定义数制是用固定符号和规则表示数值的方法，如二进制计数制。常用数制的表示方法

常用数制概述计算机领域，四类进位制：二、八、十、十六，各有特色符号与权值。进位制详情二进制基2，符号0、1；八进制基8，符号0-7；十进制基10，符号0-9；十六进制基16，符0-9及A-F。

常用数制的表示方法十进制十进制，逢十进一，用0-9十个符号计数。

二进制在计算机系统中采用的进位计数制。在二进制中，只有0和1两个符号组成。计数规则是逢二进一。

八进制由0，1，2，3，4，5，6，7八个符号组成，计数规则是逢八进一。常用数制的表示方法：十六进制

十六进制的使用与符号十六进制用0-9和A-F表示，计数逢十六进一。数制标识方法二进制、八进制、十进制、十六进制混合使用时，可用基数下标或对应字母后缀区分，如B、O、D、H。十六进制标识十六进制数以H为后缀，如（A46F）16可写成（A46F）H，便于快速识别进制类型。进制转换规范不同进制数值需明确标注，避免混淆，如十进制（789）10可简化为（789）D，确保书写清晰。常用数制的表示方法：十六进制常用数制之间的转换：非十进制数转换成十进制数二进制转十进制示例N=（101101.01）B=1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=32+0+8+4+0+1+0+0.25=（45.25）D八进制转十进制示例N=（634.03）O=6×82+3×81+4×80+0×8-1+3×8-2=384+24+4+0+0.046875=（412.046875）D十六进制转十进制示例N=（3A6E.5）H=3×163+10×162+6×161+14×160+5×16-1=12288+2560+96+14+0.3125=（14958.3125）D转换规则：非十进制转十进制需按位权展开计算。常用数制之间的转换

十进制数转换成二进制数整数除2倒序取余，小数乘2顺序取整。【例】N=（25.625）D=（11001.101）B将25.625的整数部分和小数部分分开处理：01常用数制之间的转换：二进制数与八进制或十六进制数之间的转换二进制与八进制、十六进制的转换关系1位八进制=3位二进制，1位十六进制=4位二进制，转换简便。二进制与八/十六进制转换通过分组对应实现。02二进制转换成八进制示例03二进制转换成十六进制示例04八进制转换成二进制示例【例】

二进制转换成八进制N=（1100.110101）B=（14.65）O（001

100.110

101）B=（14.65）O（整数高位补0）

1465【例】

二进制转换成十六进制N=（10011111.101001）B=（9F.A4）H（1001

1111.1010

0100）B=（9F.A4）H（小数低位补0）9FA4【例】

八进制转换成二进制N=（52.74）O=（101010.111100）B（5

2.7

4）O=（101010.111100）B101

010.111

100字符编码：ASCII码字符编码概念字符编码：计算机中用二进制数表示文字和符号的方法。ASCII码介绍ASCII码用7位或8位二进制表示128或256种字符，含字母、数字、符号。ASCII码唯一性ASCII码每个字符对应唯一数值，不存在重复编码，涵盖控制字符与可显示字符两大类，适应英文等拉丁语系。控制字符分类控制字符包含LF换行、CR回车等33个特殊编码，影响文本显示效果但无图形输出。通信专用字符SOH文头、EOT文尾等通信字符属于ASCII控制码，用于数据传输协议中的指令标识。特殊字符转换ASCII值8、9、10和13对应退格、制表、换行和回车形成基础文本格式控制四要素。字符编码：ASCII码

字符编码：汉字编码汉字编码概念汉字编码是为适应计算机输入而设计的代码，解决非拉丁字母输入难题，涵盖编码、输入、存储、编辑、输出和传输等环节。

外码外码即输入码，如拼音码、五笔字型码等，应具备编码规则简单、易学好记、操作方便、重码率低、输入速度快等优点。编码标准概述中国于1980年发布GB2312标准，作为通用汉字编码规范，涵盖6763个简体字及682个非汉字字符，广泛应用于内地及新加坡等地。字符集构成GB2312包含一级常用汉字3755个，二级补充汉字3008个，非汉字字符含全角符号，满足信息系统基础处理需求。应用与支持范围该编码为国家法定汉字处理标准，获国内外中文系统及国际化软件全面支持，成为汉字数字化核心规范。字符编码：汉字编码字符编码：汉字编码

机内码汉字在电脑内部及磁盘存储均采用机内码。点阵字形码原理汉字分解为像素点阵，二进制表示填充状态，16×16点阵统一显示，实现简单但放大锯齿明显。矢量字形码优势数学曲线描述汉字轮廓，支持无限缩放，存储高效，应用于印刷、高清显示及文档排版领域。字符编码：汉字编码小结0701小结核心内容范畴涵盖计算机发展历程与趋势（含AI未来）、特点与应用（含与AI关系）、结构与工作原理、硬件系统、软件类型（含AI应用软件）、数据表示共六大知识模块。02学习目标通过学习可掌握计算机发展脉络、核心特点、硬软件组成、数据表示方法，明晰计算机与AI的关联及系统工作原理。03知识核心价值系统呈现信息技术在当代社会的重要性，为后续相关内容的深入学习筑牢基础。谢谢！第

2章

信息安全技术基础

本章导读随着信息技术的飞速发展，信息安全问题日益凸显，成为关乎个人隐私、企业利益乃至国家安全的重要议题。本章将深入探讨信息安全技术基础，从信息安全的概念、等级评估标准及策略出发，详尽讲解计算机病毒的防范与查杀手段，剖析网络攻击的常用手段及网络安全技术，最后阐述计算机职业道德与信息安全相关法规。通过本章学习，读者将全方位了解信息安全领域关键知识与技能，为后续深入学习筑牢根基。在学习过程中，大家需树立正确的价值观，将技术应用于合法合规场景，为营造健康网络环境贡献力量。学习目标理解信息安全的概念、重要性及等级评估标准，能制定简单信息安全策略。熟知计算机职业道德规范，自觉遵守信息安全相关法规。掌握计算机病毒防范与查杀方法，具备防范病毒攻击、保护系统安全的能力。了解网络攻击常用手段，熟练运用网络安全技术进行自我防护。目

录02防范和查杀计算机病毒03网络攻击及网络安全技术04计算机职业道德及相关法规01信息安全概述05小结06思考与练习信息安全概述0101覆盖国家军事政治机密防护，商业机密保护，个人隐私防范等，涉及宏观与微观层面。02构建系统性防护体系，确保信息在保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性五大维度安全。03通过技术与管理手段，防止非授权泄露，数据篡改，保障合法访问，实施权限管理，操作可追溯。信息安全领域安全核心防护手段2.1信息安全概述古典密码学时期，以凯撒、恩尼格玛为代表，图灵破解推动科学转型。01古典密码学时期萌芽期：UNIX普及，访问控制模型诞生，TCSEC定义安全等级。02计算机安全萌芽期互联网安全时代，网络攻击规模化，催生零信任架构与隐私计算。03互联网安全时代2.1.1信息安全的概念：信息安全历史演进信息安全融合技术与社会科学，为核心保障体系。信息安全的跨领域融合01技术加固与管理规范双管齐下，构建全面防护体系。技术与管理的双重防护022.1.1信息安全的概念：信息安全学科内涵01构建信息安全五维：保密、完整、可用、可控、可审。02数据治理转向全生命周期管理，涵盖六大关键环节。03构建网络空间命运共同体，应对数字经济新型安全威胁。信息安全五维属性数据全生命周期治理数字经济时代安全威胁2.1.1信息安全的概念：信息安全核心价值目标011990年代，西欧四国联合发布ITSEC，提出保密性、完整性、可用性核心目标，拓展至网络化信息技术生态。02美国1991年启动CC研制，整合多国标准，1996年发布，实现安全需求与工程实践统一，标志全球化协作新阶段。ITSEC标准通用准则CC2.1.2信息安全的等级及评估标准用户自主管理，选择认证、加密及控制策略，防非恶意操作风险。第一级：用户自主保护级信息安全的等级及评估标准实施强制访问控制，对主体与客体进行安全标记分类，采用Bell-LaPadula模型实现"向下读、向上写"规则，常见于政府公文处理系统防范越权访问。安全标记保护级部署日志采集系统，记录用户登录时间、操作类型及访问对象，审计记录保存不少于180天，适用于中小企业财务管理系统追溯异常行为。系统审计保护级信息安全的等级及评估标准：第二级：系统审计保护级集成可信计算模块与零信任架构，实施动态风险评估与实时仲裁机制，关键组件通过CCEAL5+认证，专护国家关键信息基础设施。访问验证保护级建立形式化安全策略模型，采用微内核架构与RBAC体系，实施双因素认证，适用于金融交易系统等高风险场景，具备APT攻击防护能力。结构化保护级信息安全的等级及评估标准：01涵盖系统定级方法、安全产品技术要求、工程实施规范及运营管理细则，构建完整防护框架。022019年发布，纳入云计算、物联网等新技术监管，推动防护体系向智能化、动态化演进。等级保护四大支柱等保2.0标准升级信息安全的等级及评估标准中国等级保护2.0（GB/T22239-2019）分级标准信息安全的等级及评估标准：等级名称适用场景一级自主保护级一般信息系统（如中小企业）二级指导保护级公共服务系统（如学校网站）三级监督保护级重要行业系统（如金融、医疗）四级强制保护级国家关键基础设施（如电网）五级专控保护级国家核心机密系统构建全维度防护体系，确保信息资产机密性、完整性和可用性，覆盖物理环境、网络架构、应用系统、数据资产。信息安全策略01核心技术防护、管理控制、法律规制协同，定义安全目标、实施路径及保障措施，战略文件指导网络安全治理。实施框架022.1.3信息安全策略网络边界防护部署下一代防火墙（NGFW）实现深度包检测，运用入侵防御系统（IPS）进行实时威胁阻断威胁感知与组织策略构建SOC集成SIEM，量化风险，设计纵深防御，金融重硬件防护，政务倚国产密码。身份认证安全数据保护措施采用基于FIDO2标准的生物特征识别技术，结合零信任架构实施持续身份验证运用同态加密技术保障云端数据处理安全，通过区块链存证确保数据完整性信息安全策略：技术创新驱动安全防御体系升级完善安全管理机制完善的安全管理机制需实现PDCA（计划-执行-检查-改进）闭环管控：策略阶段技术与管理|策略阶段|技术手段|管理手段|信息安全策略：管理体系构建安全治理长效机制防范和查杀计算机病毒02

2.2.1认识计算机病毒计算机病毒起源1983年首次提出，成为信息安全领域核心研究对象，模拟生物病毒传播与破坏特性。

病毒传播机制通过网络、移动存储介质等途径自我复制，感染其他程序，实现广泛传播与持续感染能力。

病毒破坏能力篡改、删除数据，破坏系统功能，造成信息泄露，影响计算机正常运行与用户数据安全。

病毒防治策略定期更新系统补丁，安装杀毒软件，谨慎打开未知来源文件，提高个人网络安全意识。认识计算机病毒：1

寄生性病毒寄生形式计算机病毒三寄生形式：文件、引导区、复合型，如“幽灵”病毒。病毒寄生手段病毒通过篡改程序或加码实现寄生，常致文件体积膨胀或哈希值变化。

认识计算机病毒2破坏性病毒破坏性梯度明显，从系统卡顿到硬件损坏，超60%病毒还窃取数据。

3传染性病毒通过存储介质、网络和漏洞利用三途径传播，自我标记避免重复感染。

4潜伏性病毒潜伏期差异大，短至特定日，长可达数年，触发条件多样。

5隐蔽性现代病毒三重隐蔽：代码混淆、进程隐藏、文件伪装，反侦察技术高，检测漏报率35%。

6可触发性病毒触发机制：时间、事件、混合触发，精密设计攻击，逻辑炸弹待命。

7变异性病毒快速变异，单一特征检测失效，AI行为分析成主流。病毒反杀技术进化

认识计算机病毒：8

对抗性病毒进化反杀技，内存驻留，沙箱识破，证书冒用，反调试激增。病毒新特征与全栈防御病毒新特征驱动全栈防御升级。

表2-5病毒分类与传播机制病毒类型感染目标传播途径典型案例文件型病毒可执行文件（.exe）邮件附件、U盘CIH病毒（破坏BIOS）蠕虫病毒网络服务漏洞局域网、互联网WannaCry勒索病毒宏病毒Office文档恶意宏代码Melissa病毒无文件病毒内存/注册表PowerShell脚本Poweliks木马2.2.2防范和查杀计算机病毒

计算机病毒特点计算机病毒就像电脑的“小妖怪”，会悄悄潜入你的电脑，搞破坏。它们能把文件搞丢，让电脑变慢，甚至让电脑直接“罢工”。这些病毒可能藏在下载的文件里，躲在不明邮件的附件中，或者通过不安全的移动存储设备传播。防范和查杀计算机病毒：预防计算机病毒

安装可靠杀毒软件可靠杀毒软件，24小时守护电脑安全，实时防病毒。

及时更新系统软件软件更新，修补漏洞，防病毒入侵，宜开自动更新。

小心处理邮件附件小心处理邮件附件：收到陌生邮件时，不要轻易打开附件。先用杀毒软件扫描，确认安全再打开。

安全下载与设置权限安全下载，强密码，限权限，防病毒。

使用安全网络连接公共Wi-Fi选加密，防火墙保护更安全。查杀计算机病毒防范和查杀计算机病毒

定期全盘扫描，利用系统工具，必要时手动清除，彻底查杀计算机病毒。数据备份与恢复

定期备份，数据安全如保险，病毒无惧，恢复无忧。保持良好的电脑使用习惯

定期扫描清理，保持电脑清洁，提速防病毒。网络攻击及网络安全技术032.3网络攻击及网络安全技术

网络攻击趋势数字化转型加速，网络攻击手段指数级进化，覆盖物理层到应用层。经济损失预测2023年全球网络犯罪损失预计突破8万亿美元，安全防护需求迫切。2.3.1网络攻击的常用手段：口令入侵口令入侵原理非法获取用户账号后，利用暴力破解与字典攻击工具强行破解口令，为后续攻击建立访问通道。破解工具类型暴力破解软件穷举字符组合，字典攻击匹配常见密码库，针对简单口令如“password”成功率显著。网络攻击的常用手段：口令入侵口令入侵危害攻击者可获取敏感信息、篡改数据并植入恶意软件，甚至控制整个网络系统，造成数据泄露与系统瘫痪。案例与损失某企业因员工账号被破解致机密文件泄露，竞争对手抢占市场，导致经济损失与声誉严重受损。连锁反应机制攻击者利用被盗账号尝试多平台登录，若用户多平台使用相同口令，将引发账户连环盗用，扩大受害范围。用户口令管理用户需提升安全意识，设置高强度密码，避免简单组合，定期更换，降低被破解风险。系统认证强化管理员应启用多因素认证，结合密码与动态验证，账户多次错误后自动锁定，防范暴力破解。漏洞防护策略定期更新系统补丁，修复潜在漏洞，避免攻击者利用技术手段绕过密码验证机制。网络攻击的常用手段：放置特洛伊木马程序潜伏在计算机中的“隐藏杀手”特洛伊木马程序，作为一种极具威胁的恶意软件，其传播方式多样且具有很强的欺骗性。攻击者常将其伪装成各种看似无害的工具程序、游戏软件、文档文件等，通过网络共享、电子邮件附件、恶意网站下载链接等渠道，诱使用户不慎打开或下载。伪装成工具、游戏或文档，通过邮件或恶意链接传播。特洛伊木马传播实现远程控制，篡改参数，窃取数据，开启摄像头。特洛伊木马危害安装杀毒软件，及时系统更新，谨慎下载未知来源软件。特洛伊木马防范特洛伊木马程序网络攻击的常用手段：放置特洛伊木马程序特洛伊木马传播通过伪装成工具程序、文档或游戏，利用邮件附件、恶意网站等渠道诱导用户下载，触发后自动执行隐藏代码。系统渗透机制植入后创建隐藏文件并修改注册表，实现开机自启，通过进程注入与端口监听实现隐蔽驻留与数据外传。攻击特征解析具备欺骗性传播链与持久化驻留能力，结合社会工程学诱导用户主动执行，形成完整攻击闭环。网络攻击的常用手段：放置特洛伊木马程序木马程序危害特洛伊木马程序可在用户无感知状态下实现远程控制，通过预设端口向攻击者服务器传输IP地址与端口信息。远程控制机制木马程序建立隐蔽连接后，支持执行系统参数修改、文件复制及键盘监控等恶意操作，威胁计算机安全。隐私安全威胁攻击者通过木马可窃取账号密码，开启摄像头与麦克风实施监控，导致隐私泄露及财产损失风险。非法活动风险用户计算机可能被操控用于非法行为，包括数据篡改与网络攻击，形成持续性安全隐患。网络攻击的常用手段：放置特洛伊木马程序木马检测与清除安装专业杀毒软件并保持更新，实时监控系统进程与文件扫描，识别并清除已知木马及其变种。系统维护要点及时更新操作系统及软件补丁，修复安全漏洞，避免木马利用系统缺陷进行非法入侵。数据防护策略定期备份关键数据至独立存储设备，防范木马破坏导致的数据丢失，确保快速恢复能力。用户行为规范拒绝执行不明来源程序，警惕钓鱼链接与弹窗广告，从源头阻断木马传播途径。网络攻击的常用手段：电子邮件攻击信息时代的“隐形威胁”大量无用邮件瞬间填满邮箱，导致正常邮件接收失败，企业沟通瘫痪。邮件炸弹伪装成正常文件，实则携带病毒，一旦打开，系统即被感染，数据安全受威胁。恶意附件仿冒官方邮件，诱骗用户点击链接或提供个人信息，账号安全风险激增。钓鱼邮件安装邮件过滤插件，严格核实敏感邮件来源，企业部署邮件网关，构筑安全防线。防范措施电子邮件攻击网络攻击的常用手段：电子邮件攻击电子邮件攻击影响导致邮箱无法正常使用、重要邮件丢失，可能引发安全问题与经济损失，威胁用户隐私及企业数据安全。恶意邮件附件危害计算机感染后系统文件遭破坏，数据被窃取，网络系统或被控制，企业面临机密泄露与运营中断风险。网络钓鱼邮件后果账号被盗用、隐私曝光、资金被盗取，个人与企业均可能承受重大财产与声誉损失。网络攻击的常用手段：电子邮件攻击用户安全意识用户需提高警惕，避免点击可疑邮件链接或附件，通过官方渠道核实敏感信息请求，安装邮件过滤工具拦截垃圾内容。企业安全管理企业应部署邮件安全网关实时监控邮件，定期开展员工信息安全培训，强化内部邮件系统防护机制。服务商技术优化邮件服务商需持续升级过滤算法，提升垃圾邮件识别精度，构建更安全的邮件服务环境。数字世界中的“隐形耳”网络攻击的常用手段：网络监听网络攻击的常用手段：网络监听网络监听定义网络监听是主机以特殊模式接收同网段所有传输信息，可截取账号密码等敏感数据，依赖未加密通信环境。数据传输风险用户密码等信息在传输中若未加密，易遭监听工具解析，攻击者可直接获取原始数据内容。监听工具作用专业工具可解析数据包载荷，提取用户传输的明文内容，实现信息截取与分析。网络攻击的常用手段：网络监听隐私与安全威胁攻击者通过监听窃取账号密码，非法获取数据，篡改文件，植入恶意软件，威胁用户隐私与系统安全。企业经济损失网络监听引发商业机密泄露、客户信息盗用，导致企业面临巨额赔偿、信誉崩塌及法律诉讼风险。国家安全威胁监听技术被用于长期潜伏收集敏感信息，破坏数据完整性，削弱企业竞争力，威胁国家安全体系。网络攻击的常用手段：网络监听加密传输防护采用SSL/TLS协议加密敏感数据，防止传输过程中被截取解密，确保信息机密性。网络架构优化合理划分网段限制广播范围，缩小攻击面，降低监听行为可探测性。入侵监测部署部署IDS/IPS实时分析流量异常，识别监听行为并触发防御机制阻断攻击。系统安全审计定期核查设备配置与日志，清除非法监听设置，修复网络架构漏洞。网络攻击的常用手段：安全漏洞攻击

系统防线中的“隐形裂缝”网络攻击的常用手段：安全漏洞攻击缓冲区溢出漏洞系统设计未严格限制数据交互，接受超长输入导致溢出，数据写入堆栈仍执行指令，形成典型安全漏洞。权限配置漏洞系统权限分配不当或配置错误，使攻击者可利用非必要开放接口，突破访问控制层级实施非法操作。协议设计缺陷底层通信协议存在逻辑漏洞，攻击者通过构造异常数据包绕过校验机制，直接穿透网络防御体系。多层漏洞叠加不同层级漏洞相互交织，如缓冲区溢出结合权限提升，形成攻击链路，显著扩大系统风险敞口。网络攻击的常用手段：安全漏洞攻击漏洞探测手段攻击者通过端口扫描、漏洞扫描工具探测目标系统，识别缓冲区溢出等薄弱环节。缓冲区溢出攻击攻击者构造超长指令数据，触发缓冲区溢出，破坏程序执行流程，引发系统异常。攻击后果与目的利用系统异常执行恶意代码，获取控制权或引发崩溃，达成拒绝服务等攻击目标。网络攻击的常用手段：安全漏洞攻击漏洞攻击危害安全漏洞攻击危害程度由漏洞性质与利用方式决定，可能导致系统被控、数据泄露或服务中断等严重后果。企业安全风险企业面临直接经济损失如数据恢复成本，客户信任危机及品牌形象受损等长期负面影响。社会公共影响电力、交通等关键基础设施遭攻击，可能威胁社会秩序与公共安全，引发系统性风险。网络攻击的常用手段：安全漏洞攻击代码规范系统开发者需遵循安全编码规范，严格验证输入数据，避免缓冲区溢出等漏洞，确保架构设计安全性。系统维护管理员应定期更新系统并修复漏洞，通过安全评估与漏洞扫描识别隐患，及时采取整改措施。安全防护部署防火墙及入侵检测系统，有效阻断外部攻击，实时监测漏洞利用行为，强化网络安全防护。用户教育提升用户安全意识，禁用弱密码与不明链接，规范操作行为，降低人为因素导致的安全风险。网络攻击的常用手段：偷取特权网络攻击中的“权力争夺战”网络攻击的常用手段：偷取特权木马程序植入特洛伊木马程序通过伪装合法软件植入用户计算机，实现远程控制与权限窃取，破坏系统安全边界。后门程序渗透后门程序在系统中创建隐蔽入口，绕过认证机制，允许攻击者无限制访问核心数据与操作权限。溢出攻击提权缓冲区溢出攻击通过破坏内存执行流程，篡改系统权限配置，使攻击者获取超级用户绝对控制权。网络攻击的常用手段：偷取特权偷取特权攻击的危害与风险攻击者获高权限，篡改系统，扩攻隐痕，危及全网，防响难。网络攻击的常用手段：偷取特权技术防护措施强化系统安全防护，及时修复漏洞，部署防病毒与入侵防御系统，严格权限管理，遵循最小权限原则。管理机制优化制定安全策略与响应机制，定期审计与漏洞扫描，识别威胁并快速处理，确保管理流程完善。用户意识提升开展安全培训，教育用户避免下载不明程序，减少人为风险，巩固系统防御薄弱环节。网络攻击的常用手段：通过一个节点攻击其他节点攻击方式与动机黑客以控制主机为跳板，隐蔽入侵路径，扩大攻击范围，利用内部信任获取更多控制权。网络监听攻击者通过监听同一网络内的主机通信，截取账号、口令等敏感信息，进而实施进一步攻击。IP欺骗技术伪装成可信主机IP地址，向目标发送攻击请求，使其误判为内部通信，降低防御警惕性。信任关系渗透利用主机间共享账号、权限等信任机制，扩大攻击范围，实现跨节点渗透与控制。

防范措施与网络加固网络区域划分合理规划安全区域，严格控制区域间访问，认证机制强化，限制未授权跨区行为。

内部防御部署部署入侵检测与防火墙，监测异常流量，加强主机防护，更新补丁，关闭非必要服务，减少攻击入口。

监控与审计机制建立网络监控体系，日志审计追踪异常活动，及时响应，遏制攻击扩散。防范措施与网络加固：利用账号进行攻击攻击方式与常见目标黑客利用缺省账户和密码，收集信息，提高攻击成功率。攻击危害与风险账号攻击致数据泄露，企业面临法律风险与经济损失。防范措施与账号安全管理防范措施与网络加固：利用账号进行攻击账号安全管理系统管理员需关闭不必要的默认账户，尤其是高权限且无使用需求的账户，降低被攻击风险。密码策略强化必须保留的账户应设置强密码并定期更换，避免密码被猜测或破解，确保账户安全性。登录限制设置启用登录尝试限制功能，多次失败后锁定账号，有效防范暴力破解等攻击手段。系统审计审查定期检查账号异常创建、权限变更等情况，及时处理潜在威胁，保障系统稳定运行。攻击类型示例DDoS、钓鱼、供应链及零日攻击，典型案例包括亚马逊AWS、Gmail钓鱼、SolarWinds事件等。2.3.2网络安全防范措施

账号攻击防范强化账号认证机制，采用多因素认证与动态口令，限制异常登录尝试，实时监控高风险操作行为。

认证机制优化部署HTTPS加密传输，结合生物识别与硬件令牌，实施最小权限原则，定期轮换密钥与证书。

数据处理规范输入输出强制过滤非法字符，采用参数化查询，敏感数据脱敏存储，日志记录加密防篡改。

用户行为管理设置账号操作白名单，启用异地登录预警，实施IP地理围栏，限制高频次重复验证请求。

系统加固策略关闭冗余服务端口，部署WAF防御SQL注入，启用HSTS强制HTTPS，定期渗透测试修复漏洞。认证机制弱、Session易劫持系统设计缺陷未过滤特殊指令（SQL注入、XSS）敏感数据处理不当GET传敏感数据、错误信息泄露程序员疏忽点钓鱼链接用户警觉性不足漏洞成因Session管理安全标识生成、超时自动结束、数据加密输入/输出处理白名单过滤、输出转义POST变量提交优先用POST（隐数据）+HTTPS加密页面缓冲清除切换/关闭时清敏感信息程序级防御加密+密钥管理、数字签名+CA机构、X.509协议身份认证资源矩阵（权限定义）、设备管理（机房准入）、签证+防火墙访问控制结合时间戳/随机数、单向散列函数（MD5/SHA-1）次性口令密码+令牌/生物特征（如网银验证码）双因子认证应用级防御

信息安全学科概述信息安全作为一门学科，其崛起是信息时代发展的必然结果。在当今数字化的社会中，信息的存储、传输和处理无处不在，从个人的隐私数据到企业的商业机密，再到国家的关键基础设施，信息安全贯穿于社会的每一个层面。随着信息技术的飞速发展，信息安全技术也不断演进，形成了攻防兼备、测控管评一体化的成熟体系。2.3.3常用的网络安全技术

防范措施与网络加固信息安全的崛起与社会影响信息安全，信息时代的必然，保障数字社会稳定运行。

核心技术及其相互关系密码、防火墙、VPN、反病毒技术共建信息安全防护网。密码技术的基本原理与功能密码技术：信息安全的基石

密码技术将明文变密文，确保信息保密、完整，防篡改、伪造。常用的网络安全技术

密码技术：信息安全的基石：对称加密与非对称加密对称加密算法特点对称加密：快而高效，密钥共享难，如DES、AES。

非对称加密算法机制非对称加密用公私钥对，公钥加密私钥解，安全高效，广泛用于数字签名和密钥交换。密码技术：信息安全的基石

密码技术的实际应用密码技术保障信息安全，应用于电商、政务、无线通信及物联网。防火墙技术：网络边界的安全守护者

防火墙的作用与工作原理防火墙：网络边界哨兵，过滤数据，阻击未授权访问。主要的防火墙技术防火墙技术包括包过滤、应用网关、子网屏蔽，增强网络安全。防火墙的部署与管理防火墙：内外网连接首道防线，多层部署，规则配置与日志监控。VPN技术：构建安全的虚拟专用通道

VPN的定义与工作原理VPN：公网上构建加密专用通道，保障数据安全传输。

VPN的安全机制VPN安全靠隧道、加密、密钥管理和身份认证。

VPN的应用场景VPN保障企业远程办公、分支互联及电商、政务数据安全传输。反病毒技术：抵御恶意软件的侵袭计算机病毒的危害与特点计算机病毒，藏于程序，自我复制，破坏系统，窃取信息，危害极大。反病毒技术的发展与原理反病毒技术从特征码扫描发展到启发式检测、行为监测和实时监控，有效应对病毒威胁。反病毒机制的建立与维护完善反病毒机制：软件更新、网络管理、提升安全意识。

其他安全保密技术：全方位的安全防护入侵检测与防御系统IDS监测并警报入侵，IPS自动防御，共同增强网络安全。

安全审计与漏洞扫描定期安全审计与漏洞扫描，及时修复，降低攻击风险。

数据备份与恢复定期备份关键数据，确保快速恢复，维持业务连续。计算机职业道德及相关法规042.4.1计算机职业道德概述计算机网络的双重角色计算机网络：推动社会进步的双刃剑，规范使用是关键。国际上的计算机伦理规范"1995年，美国推出'计算机伦理十诫'，规范行业道德。"

中国计算机职业道德发展网络道德研究我国学术界深入探讨网络行为规范，发表大量论文与著作，强调网络使用的道德与法律问题。

法律法规建设通过立法建立系列法规，规范网络空间行为，维护网络秩序，与道德规范共同构成计算机网络领域行为准则。软件著作权法律保护知识产权保护我国法律明确保护软件著作权，禁止未经授权的使用与复制。软件使用道德规范尊重版权，使用正版，不复制，不篡改，不制毒。1990年9月，我国颁布了《中华人民共和国著作权法》，明确将计算机软件纳入享有著作权保护的作品范畴。1991年6月，又出台了《计算机软件保护条例》，进一步规定计算机软件作为个人或团体的智力产品，与专利、著作等一样受到法律的严格保护。任何未经授权的使用、复制行为均属非法，将依法受到制裁。计算机安全原则计算机安全维护

遵循道德规范，不破坏他人设备，不创制传播病毒，保障系统稳定运行，守护数据安全。安全防护措施

安装更新防病毒软件，定期扫描，及时清除病毒，保护密码安全，对授权资源负责，避免信息外泄。网络行为规范计算机网络的双面影响计算机网络促进信息共享，但也诱发不道德、犯罪及黑客问题。法律规范网络行为我国严规网络言论，禁传谣言、侮辱及违法信息。道德规范的重要性诚信无害，智德并进，遵循社会道德规范。不道德网络行为的责任网络不道德行为，违法必究，责任难逃。

2.4.2全球信息安全法规的演进与国际合作网络犯罪的崛起与法律应对网络犯罪随信息化增长，各国法律应对维护安全。

欧盟的《网络刑事公约》欧盟《网络刑事公约》草案，严打网络犯罪，43国关注。

印度的《信息技术法》印度《信息技术法》创新立法，严惩网络犯罪，保障商业网络安全。

版权保护规定1996年，世界知识产权组织规定禁止破解数字版权保护，