2021-2022-1学期 20212324《网络空间安全导论》第六周学习总结

20212324 晋博 2021/10/17

一 我所学习到的

第15章 网络

本章主要学习了计算系统在通信层的应用，依次学习了计算机网络的定义和分类，Internet的连接及能够信息通过网络的传输、开放式系统与协议、网络地址以及两个新兴概念——云计算和区块链。

一、计算机网络

1）计算机网络的定义

计算机网络是为了通信和共享资源而无线连接一起的一组计算设备，网络中任何可寻址的设备统称为节点（主机）。

2）实现交互的方法

客户/服务器模型（client/sever model）：客户发出队服务器的请求，服务器做出相应的分布式方法。
P2P模型（P2P model）：也称对等网络，每一个节点都和其他节点共享资源，节点既有可能是服务器也可能是客户机。

例：文件服务器：为用户储存和管理文件的计算机；Web服务器：用于响应网页请求的服务器。

3）计算机网络的分类

局域网（LAN）	城域网（MAN）	广域网（WAN）
较小地理范围内的少数计算机中。	覆盖校园或城市，相比于WAN更适合特定的组织或区域使用。	连接两个或多个较远局域网的网络。通常会有一个特殊的节点网关 处理LAN与其他网络的通信，Internet为最大的广域网。

LAN的连接方式：
环形拓扑：所有节点连接成封闭的环，消息单向传播。
星形拓扑：一一以一个节点为中心，其他连接在中心节点上。
总线拓扑：所有节点共享一条通信线，消息可以双向传播。
以太网已经成为了局域网的标准拓扑。

4）无线和移动计算

无线网络：设备通过无线接入点进行通信的网络
蓝牙：短距离无线通信技术

二、网络的连接

1）Internet连接

延迟：发送请求和接受响应之间的时间

Internet骨干网：承载Internet通信的一组告诉网络
Internet服务提供商：给公司或个人提供Internet访问的公司

2）几种连接方法

一、电话调制解调器：将计算机数据转换成模拟音频数据

二、数字用户线路（DSL）：使用常规电话线传输数字信号（与语音通话频率不同）

三、线缆调制解调器：使用有线电视网络

其中，二 与 三 都属于宽带连接（>25Mbps）

3）信息的传递接收

下载：在计算机上接受Internet信息
上传：从计算机给Internet上的目标机器发送数据
为提高有效性，信息被分割装入大小固定、有编号的包中，在目的地重新组合为原始信息。
路由器：指导包在网络之间传输
中继器：线路很长时周期性地加强和传播信号

三、开放式系统及协议

开放式系统

开放式系统：为实现互通性的需要，以网络体系的通用模型为基础并且伴有一组协议的系统
开放系统互连参考模型（OSI reference model）：每一层处理网络通信的一个特定方面。

序号	层次
7	应用层
6	表示层
5	会话层
4	传输层
3	网络层
2	数据链路层
1	物理层

网络协议

以太网：集成在大多数个人计算机中的网络通信协议，如今跨越了物理层和数据链路层

网络协议按照OSI参考模型分了层，使每一层都能依靠自己的基础协议

数据栈：彼此依托的协议分层

TCP/IP

指一组协议和支持低层网络通信的工具程序
TCP：传输控制协议（发和收），IP：网际协议（传输），UDP：牺牲一定可靠性实现较高传输速率的网络协议。（TCP的替代者）
UDP：用户数据报协议

两种工具：
ping:测试特定计算机是否是活动的及可到达的
跟踪路由程序：展示抱在到达目的节点的过程中经过的路线

高层协议

其他协议都是在TCP/IP的基础上构建的
有些高层协议具有特定的端口（特定高层程序对应的数字标号）号。

MIME类型

防火墙

一台过滤网络通信来保护其后面（如LAN）的网管机器。
会执行访问控制策略，按规定接受和拒绝网络通信。

四、网络地址

通过计算机网络通信时，最终都是在于另一台计算机通信。故须标识特定的机器。

主机名：Internet上的计算机的唯一标识，由计算机名加域名构成。
网络软件需要将主机名翻译成对应的IP地址。

IPv4协议下IP地址为4个十进制数，中间用点号隔开，每个数占一个字节，故可取的数为0~255
IPv6协议下为8个组别的16位共128位地址，通常写作十六进制数字。同时还提供几种改进网络通信管理的附加功能
两个寻址并行运作，创造两个平行网络。

域名系统

域名系统：管理主机名解析的分布式系统
域名由多个部分组成，说明了计算机所属的组织或组织的子集。
顶级域名：域名的最后一部分，申明了组织的类型或所属国家
域名服务器：将主机名翻译成IP地址的计算机

五、云计算

计算系统资源由第三方提供并通过互联网通信来管理的范式。
包括存储信息、备份数据、同步服务等多平台管理资源模式。

六、区块链

一种特殊的分布式数据库。主要作用是储存信息。任何需要保存的信息，都可以写入区块链，也可以从里面读取。

特性一 区块链没有管理员，它是彻底无中心的。

特性二 区块链的可靠性

区块头包含了当前区块的多项特征值。而区块体包含了实际的数据。
块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈希，还有上一个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上一个区块的哈希变了，一定会引起当前区块的哈希改变。如果有人修改了一个区块，该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块的哈希），该人必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生。

(摘自娄老师分享的区块链入门教程，http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/12/blockchain-tutorial.html)

第16章 万维网

一、Internet和万维网

Internet 是基础，Web 是应用。 Internet 中包含了一组特定的硬件设备 以及让这些设备可以相互连接的技术，如路由器，光纤，电话线，无线基站，手机，以太网，令牌网，wifi，等等。以及让这些设备可以连接起来并进行通信的技术上的规定，如电缆长度，接口大小，数据包的转发规定，等等。也就是说 Internet 从技术上实现了，全球范围内的网络连接能力，有了这种能力后，我们就可以在这个基础上，实现各种应用，如全球的 QQ 通信，全球的 VPN 连接，全球的 WEB 信息查看等等。WEB，就是在 Internet 基础上，提供的一种信息共享服务。这种服务最直观的感受就是 看网页。在网页中点击一个连接，就可以跳转到另外的一个网页或网站。

——摘自知乎

万维网(World Wide Web，Web)：信息和用于访问信息的网络软件的基础设施。
Web页(Webpage)：包含或引用各种类型的数据的文档。
链接(link)：两个Web页之间的连接。
网站(website) ：一组相关的Web页， 通常由同一个人或公司设计和控制。
Web浏览器(Web browser) ：获取并显示Web页的软件工具。
Web服务器(Web server) ：用于响应Web页请求的计算机。
统一资源定位符(Uniform Resource Locator， URL)：说明Web地址的标准方式。

二、搜索引擎

Web搜索引擎是帮助我们找到其他web站点的站点。
大多数搜索引擎使用的是关键字搜索，这样的方式简单快捷，但由于自然语言具有二义性，搜索的准确性难以得到保证。还有一些搜索引擎执行基于概念的搜索，即尝试判断执行的搜索的上下文。这种搜索方式比关键字搜索复杂得多，而且还很不完善，不过一旦有所改进，这种技术的潜力不可限量。

三、HTML和CSS

Web页是用超文本标记语言(HyperText Markup Language， HTML)创建的。术语超文本(hypertext) 指的是不像一本书那样线性地组织信息， 而是嵌入其他信息的链接， 根据需要可以从一个地方跳转到另一个地方。现在更精确的术语是超媒体(hypermedia) ， 因为除了文本之外，我们还要处理很多其他类型的信息，如图像、音频和视频。之所以叫作标记语言(markup language) ， 是因为这种语言的主要元素都是采用插人文档的标记(tag) 的形式， 用于注释存储在该处的信息。就像你拿到了一份打印出的文档后用特殊符号标示一些其他细节一样。
HTML和另外一项技术搭配使用：层叠样式表(Cascading Style Sheets， CSS)。通常情况下，HTML标签表示信息是什么(例如，段落、图片或列表)，而由CSS定义的样式信息体现你想怎么展示这些信息(例如，文本居中、图像带边框或背景色)。脱离CSS讨论HTML是没有意义的。

四、交互式网页

HTML首次出现时，它那种以有趣的方式格式化基于网络的文本和图像的能力令人震惊。但是，这些信息都是静态的，人们没有办法与Web页中的信息和图片进行交互。用户强烈要求动态的Web，为了满足这些请求， 新的技术出现了。这些技术解决问题的方法各不相同。许多新想法都是从新开发的Java程序设计语言衍生出来的，这种语言能够充分利用Web， 因为它是独立于平台的。让我们简单地看看这些技术中的两种-Java小程序和Java服务器页。

五、Java小程序

Java小程序（Java applet）：为嵌入HTML文档而设计的程序，能通过web传输，在浏览器中执行。

六、Java服务器页

**Java服务器页(Java Server Page，JSP) **：嵌人了JSP小脚本(JSP scriptlet)的Web页。
JSP小脚本(JSP scriptlet)：嵌在HTML文档中用于给Web页提供动态内容的代码片段。

七、XML

HTML是固定的，也就是说，HTML有预定义的一套标记，每个标记具有自己的语义(含义) 。HTML指定了如何格式化Web页中的信息， 但是没有说明这些信息表示什么,即HTML标记不能描述文档的真正内容。可扩展标记语言(Extensible Markup Language，XML) 允许文档的创建者定义自己的标记集合，从而描述文档的内容。XML是一种元语言。元语言(metalanguage)通过使我们精确地运用常规语言而超出常规语言，是谈论或定义其他语言的语言，就像描述英语规则的英语语法书。

可扩展标记语言(Extensible Markup Language， XML) ：允许用户描述文档内容的语言。
元语言(metalanguage) ：用于定义其他语言的语言。

八、社交网

社交网络（social network）：允许拥有共同兴趣的人们进行交流互动的在线服务。

二、学习中遇到的困难及解决

1.Internet,Web之间的区别

通过搜索知乎相关问答，我得到以下答案：
Internet 是基础，Web 是应用。 Internet 中包含了一组特定的硬件设备 以及让这些设备可以相互连接的技术。也就是说 Internet 从技术上实现了全球范围内的网络连接能力，有了这种能力后，我们就可以在这个基础上，实现各种应用，如全球的 QQ 通信，全球的 VPN 连接，全球的 WEB 信息查看等等。WEB，就是在 Internet 基础上，提供的一种信息共享服务。这种服务最直观的感受就是 看网页。在网页中点击一个连接，就可以跳转到另外的一个网页或网站。

2.区块链相关定义

书上关于区块链的内容晦涩难懂，但娄老师第二周发送的博客链接中详细介绍了该种方法，让我有了较为具体深刻的理解。
一种特殊的分布式数据库。主要作用是储存信息。任何需要保存的信息，都可以写入区块链，也可以从里面读取。

特性一 区块链没有管理员，它是彻底无中心的。

特性二 区块链的可靠性

区块头包含了当前区块的多项特征值。而区块体包含了实际的数据。
块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈希，还有上一个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上一个区块的哈希变了，一定会引起当前区块的哈希改变。如果有人修改了一个区块，该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块的哈希），该人必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生。

三、学习目标回顾及错题积累

1)目标回顾

	代码行数（新增/积累）	学习时间（新增/积累）
目标	10000	400
第一周	20/20	16/16
第二周	20/40	14/30
第三周	100/140	18/48
第四周	110/250	20/68
第五周	130/380	20/88
第六周	170/550	26/114

2)错题总结

记录是异构项目的有名集合,其中按元素的名称访问各个项目
数组是同构项目的有名集合，可以通过单个项目在集合中的位置（索引）访问项目。
P114
算法：在有限的时间内用有限的数据量解决问题或子问题的明确指令集合。