计算机应用基础上机实习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:12.60元

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isbn号码:9787040071443

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《现代密码学原理与实践》 第一章 密码学的历史脉络与基础概念 本章旨在为读者构建一个宏大而清晰的密码学知识框架。我们将从古代的简单替换密码（如凯撒密码）和置换密码讲起，追溯其在军事通信和情报活动中的早期应用。重点在于阐述密码学的核心目标——保密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和认证性（Authentication）——是如何在信息时代变得尤为关键的。 我们将深入探讨密码学中的基本数学工具，这是理解现代加密算法的基础。这包括数论中的模运算、大素数生成、欧拉定理以及费马小定理。这些看似抽象的数学概念，正是构建公钥基础设施（PKI）的坚实地基。我们还会详细分析信息论在密码学中的作用，特别是香农的“完美保密”理论（One-Time Pad），并讨论其在实际应用中的局限性，从而引出计算复杂性在现代密码设计中的核心地位。本章将以对“安全”这一模糊概念的严格定义作为收尾，确保读者对密码学领域有一个扎实的理论起点。 第二章 对称加密算法的深度剖析 对称加密，因其高效性和速度，在海量数据加密中仍是主力军。本章聚焦于当前主流的分组密码算法。 首先，我们将全面解析美国国家标准与技术研究院（NIST）选定的高级加密标准（AES）。我们不仅会描述其轮函数、密钥扩展过程和轮结构（如字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加），还会从代数结构的角度剖析其抗差分攻击和线性攻击的能力。我们会使用实例演示如何使用不同的密钥长度（128、192、256位）实现不同安全级别的加密。 其次，我们探讨分组密码的运行模式（Modes of Operation），如电子密码本模式（ECB）、密文分组链接模式（CBC）、计数器模式（CTR）和密码分组链接模式（CFB）。每种模式在安全性、并行处理能力和对初始向量（IV）的依赖性上都有显著差异。本章将通过具体的代码片段示例，展示如何在实际应用中正确选择和实现这些模式，并强调初始化向量的随机性和不可预测性的重要性。此外，我们还会简要回顾已退役但具有历史意义的DES及其三重版本（3DES）的设计思想。 第三章 非对称加密与公钥基础设施 非对称加密彻底改变了通信安全格局，解决了密钥分发的难题。本章的核心内容是理解基于数学难题的公钥算法。 我们将详细讲解最著名的两个公钥系统：RSA和椭圆曲线密码学（ECC）。对于RSA，我们将深入探讨其安全基础——大整数因子分解的困难性，并分析公钥、私钥的生成过程，包括如何处理欧拉函数和模逆元。同时，我们将分析RSA的潜在漏洞，例如小指数攻击和侧信道攻击。 在ECC部分，我们将介绍有限域上的椭圆曲线方程，阐述离散对数问题（DLP）在椭圆曲线上的变种（ECDLP）是其安全基础。我们将比较ECC相对于RSA在提供同等安全强度下所需密钥长度上的优势，这也是其在移动设备和物联网（IoT）领域广泛应用的原因。 本章的后半部分将聚焦于公钥基础设施（PKI）。我们将解释数字证书的作用、X.509标准、证书颁发机构（CA）的层级结构、证书吊销列表（CRL）和在线证书状态协议（OCSP）。理解PKI是理解安全套接层/传输层安全协议（SSL/TLS）工作机制的前提。 第四章 消息认证码与数字签名 除了保密性，确保数据在传输或存储过程中未被篡改（完整性）和验证发送者身份（认证性）同样至关重要。 消息认证码（MAC）部分，我们将深入研究基于哈希的消息认证码（HMAC）的设计原理。HMAC如何结合密钥和哈希函数（如SHA-256）来抵抗伪造，以及它与普通哈希函数的主要区别，是本节的重点。 数字签名技术则是身份认证的高级应用。本章会详细介绍基于RSA的签名（如PKCS1 v1.5和PSS）以及基于ECC的签名（如ECDSA）。我们将阐明签名过程（使用私钥对消息摘要进行加密）和验证过程（使用公钥进行解密验证），并对比它们的效率和安全性。我们还会探讨“抗签名伪造”的定义以及如何防止不可否认性问题。 第五章 现代密码学中的哈希函数与零知识证明 密码学哈希函数是构建许多复杂系统的基石。本章将从理论和应用两方面介绍哈希函数。 我们将详尽分析安全哈希算法（SHA）系列，特别是SHA-256和SHA-3（Keccak）。我们会探讨理想哈希函数的特性：抗原像攻击（Preimage Resistance）、第二原像攻击（Second Preimage Resistance）和碰撞抵抗性（Collision Resistance）。本章会用生日攻击的原理来解释为什么在没有密钥的情况下，碰撞在理论上更容易被找到，并强调为什么SHA-256/SHA-3在当前计算能力下仍被认为是安全的。 零知识证明（Zero-Knowledge Proof, ZKP）代表了密码学的前沿。本章将引入这一革命性概念，解释其三个核心属性：完备性、可靠性和零知识性。我们将通过经典的“阿里巴巴洞穴”故事来形象化ZKP的原理，并介绍如zk-SNARKs和zk-STARKs等先进的、非交互式零知识证明系统在区块链和隐私保护计算中的新兴应用。 第六章 密码协议与安全通信 本章将理论知识转化为实际的通信安全框架。我们将聚焦于业界最广泛使用的安全协议。 重点在于传输层安全协议（TLS 1.3）。我们将分解TLS握手过程的每一步：客户端/服务器的Hello消息、证书交换、密钥协商（特别是Diffie-Hellman或ECDHE的密钥交换机制）、以及基于会话密钥的加密通信。我们会分析TLS 1.3如何简化握手过程以提高效率并消除旧版本中的漏洞。 此外，我们将讨论密钥管理策略（Key Management Strategies）在大型系统中的复杂性，包括密钥的生成、存储、分发、轮换和销毁的生命周期。最后，本章将扩展到更广泛的应用场景，如安全电子邮件协议（PGP/S/MIME）的设计思想和在分布式系统中的安全信道建立方法。 第七章 密码学在新兴技术中的挑战与展望 本章展望了密码学面临的未来挑战，特别是量子计算的威胁。 我们将介绍量子计算的基本原理，并重点讨论肖尔算法（Shor's Algorithm）对现有公钥加密体系（RSA和ECC）的颠覆性影响，以及格罗弗算法（Grover's Algorithm）对对称加密和哈希函数的威胁。 随后，我们将详细介绍抗量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的几个主要研究方向，包括基于格（Lattice-based）的密码系统（如Kyber和Dilithium）、基于哈希的签名（如SPHINCS+）以及基于编码的密码系统。本章将探讨NIST PQC标准化工作的最新进展，指导读者了解未来安全算法的演进方向。最后，我们将讨论隐私增强技术（PETs）的未来，如联邦学习中的安全多方计算（MPC）和同态加密（Homomorphic Encryption）的应用前景，展示密码学如何继续在保障信息自由流动的同时维护个人隐私。

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说实话，我对很多教材的排版和设计都有点审美疲劳，总觉得它们看起来像是一本老旧的政府文件。但这本书在视觉呈现上，做出了相当大的努力，让人在学习过程中感觉更加愉悦。它不是那种花里胡哨的PPT式设计，而是非常清晰、有条理的模块化布局。色彩的运用非常克制，主要集中在突出关键信息，比如操作指令用粗体或不同的颜色高亮显示，逻辑流程图也设计得清晰易懂，没有出现那种线条纠缠不清、让人看了就想放弃的复杂图形。我尤其喜欢它在每个实验单元开头设置的“知识点回顾与目标设定”。这个部分就像一个简短的预告片，让我提前知道这次实践要解决的核心问题是什么，以及需要调用哪些已学的基础知识。这使得学习过程更有目的性，避免了为了操作而操作的机械性劳动。而且，这本书在图文配合的平衡上也拿捏得恰到好处。它深知，在计算机应用领域，一张精准的截图胜过千言万语的描述。很多复杂的操作界面，配上带有清晰箭头指示的截图，即便是初次接触的新人也能迅速定位。这种对细节的关注，体现了编者对实际教学环境的深刻理解和人文关怀。

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如果用一个词来概括我对这本实习指导书的整体感受，那一定是“与时俱进”。在计算机技术飞速迭代的今天，很多旧教材的内容可能在半年内就会过时，特别是涉及到操作系统界面或某些主流软件的最新功能时。我观察到，这本书在选择案例和截图时，明显倾向于采用近两年内的主流版本界面和功能集。这使得我们在实习过程中，学到的技能能够直接迁移到我们日常使用的设备上，而不是在学校的旧系统里“纸上谈兵”。更重要的是，它不仅关注“如何使用”当前的功能，还适度地引入了对未来趋势的思考。虽然是应用基础的书籍，但它在讲解网络应用和信息安全模块时，并没有避开那些更“前沿”的话题，比如如何识别常见的网络钓鱼邮件、如何设置强密码等。这些内容虽然不是操作层面的步骤，却是现代数字公民必须具备的基本素养。这种前瞻性的视角，让这本书的实用价值得以长期保持，即便是未来两三年内，其中的核心理念和部分操作依然具有很高的参考价值。这不仅仅是一本指导书，更像是一份为你未来数字生活打地基的蓝图。

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这本书在构建知识体系的连贯性方面，做得比我预期的要出色很多。很多基础课的教材，章节之间往往是孤立的，今天讲了Word，明天讲了Excel，两者之间似乎没有太强的内在联系。但《计算机应用基础实习指导》巧妙地将这些零散的工具整合进了一个个相互关联的项目情境中。比如，它不会单独出一个Word的练习和一个Excel的练习，而是设置了一个“项目报告撰写与数据分析”的综合实验。在这个实验中，你需要用Excel处理采集到的原始数据，生成图表，然后将图表和分析结果无缝嵌入到Word文档中进行最终的排版和报告输出。这种跨软件协作的实践，才是现代工作场景中最真实的需求。通过这种方式，我被迫去思考：不同软件之间的数据如何高效流通？格式转换时需要注意哪些兼容性问题？这种系统性的思维训练，远比单纯掌握单个软件的功能要重要得多。它引导我们从一个“工具使用者”的角色，逐步向一个“问题解决者”的角色转变，这对于培养未来职场竞争力至关重要。这种将分散的知识点编织成一张网的编排思路，是这本书最让我感到惊喜和受益匪浅的地方。

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拿到这本实习指导教材时，我最欣赏的是它那种“不摆架子”的务实态度。我以前翻阅过不少号称是“应用基础”的教材，结果内容要么是停留在历史介绍，要么就是过度美化了某些软件的宏伟蓝图，真正动手操作起来却发现很多细节缺失。然而，这本指导书完全没有那种浮夸的腔调。它的核心竞争力在于其内容的“颗粒度”控制得非常好。它没有试图包罗万象，而是精准地选择了几个最核心、最能体现“计算机应用”本质的模块进行深挖。举个例子，在数据库基础应用那一块，它没有大谈特谈关系代数或者范式理论，而是直接带你搭建一个简单的学生成绩录入系统。从数据表设计到基础查询语句的编写，每一步都是带着强烈的目的性。这种“目标驱动式”的学习路径，极大地激发了我的学习动力。当我通过自己的双手，让一个原本静止的表格“活”起来，能够根据我的指令进行筛选和排序时，那种成就感是看再多的理论文字也无法比拟的。此外，书中的“常见错误与排查”栏目简直是神来之笔。作者显然是站在一个过来人的角度，预判了我们在实践中可能会遇到的“卡壳”点，并给出了清晰的解决方案。这大大减少了我在遇到问题时不得不去搜索引擎上漫无目的地搜索的时间成本，让实习过程更加顺畅高效。

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这本《计算机应用基础》的实习指导书，老实说，对于我这种刚接触计算机不久的新手来说，简直是救星般的存在。我记得我拿到书的时候，心里还有点打鼓，怕里面全是枯燥的理论和晦涩难懂的专业术语。没想到，翻开第一章，那种亲切感就扑面而来。作者显然非常理解我们这些初学者的困惑，用非常直白、甚至带点幽默感的语言，把看似复杂的概念一一拆解。比如，讲到文件管理系统的时候，他居然用了“就像图书馆的图书管理员一样”来打比方，一下子就把抽象的逻辑给具象化了。而且，书里的每一个操作步骤都写得极其详尽，简直是手把手地教。我之前在学校机房里对着屏幕发呆的情况经常发生，不知道该点哪里，该输入什么命令。但有了这本书，我只需要按照目录找到对应的实验项目，跟着步骤走，基本不会出错。特别值得一提的是，它针对的软件都是我们日常最常用到的，比如Office系列，这本书没有停留在基础的“怎么打字”上，而是深入到了文档排版、数据透视表这些能真正提高工作效率的“干货”。这让我感觉自己不是在应付考试，而是在学习一项实实在在能用的技能。我甚至有几次在家里用自己的笔记本跟着书上的步骤操作，效率都比在学校机房里高，这得益于作者在软件版本兼容性上做的细致提醒，避免了我不少不必要的麻烦。这本书的价值，在于它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁，让“应用”真正落地生根。

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