【计算机系统导论】7.4 网络与生活

基本常识、隐私保护、实例展示


  • 因特网(体系结构、编址、应用)
  • 万维网(实现,HTML,XML,客户端与服务器端)
  • 安全性(入侵的形式、防护和对策、加密)
  • 公钥密码学(模表示法、RSA 公钥加密系统)

互联网

经过多年的发展,互联网已经在社会的各个层面为全人类提供了便利。电子邮件、即时消息、视频会议,网络日志(blog)、网上购物等已经成为越来越多人的一种生活方式;而基于B2B,B2C等平台的电子商务,跨越洲际的商务会谈以及电子政务等等为商业与政府办公创造了更加安全,更加快捷的环境。但是随之而来的不全是正面的影响,垃圾邮件、网络蠕虫病毒、恶意代码、恶意软件等等也影响着人们的正常生活。
病毒[编辑]
主条目:电脑病毒
互联网给电脑病毒传播提供了非常快速迅捷的通道,病毒的破坏能力也因为网络的四通八达大大的加强。最近几年,全球多家公司蒙受巨额经济损失和上亿台计算机丢失数据。计算机病毒比上个世纪更具有伪装性和感染能力,而且从被动传播向主动进攻转化。它们甚至具有了部分人工智能,可以判断目标计算机是否已经感染,是否有防病毒监控程序,甚至可以主动终止这些监控进程。
恶意代码[编辑]
恶意代码是嵌入到网页的脚本,一般使用JavaScript编写,受影响的包括微软视窗系统的Internet Explorer浏览器。它们在未经浏览者同意的情况下自动打开广告,开启新页面,严重影响浏览者的正常访问。除此之外,它们还通过系统调用修改浏览器的默认主页,修改注册表,蒂姆加系统启动程序,设置监视进程等。但是浏览器发展至今,恶意网页带来的危害已经有了极大改观。大多数的现代浏览器都具有很好的安全性,例如:Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge等。
恶意程序[编辑]
主条目:恶意程序
恶意程序是从恶意代码发展出来的一种基于插件技术的计算机程序,不同的是它们可能根本不需要可执行文件,只需要若干的动态链接库文件(文件后缀是dll)就可以借助Windows系统正常工作。
这类程序可能是用户无意识安装到系统中,也可能是自动被安装的。它被安装到系统中,随操作系统启动,一般这类程序除了工作进程还会有守护进程,如果发现主进程被删除或者重命名,守护进程会自动生成一份新的拷贝,所以很难卸载,即使表面上卸载掉了,下一次系统启动时还会重新出现。
恶意程序从表现上看不算是病毒,因为它并没有破坏性,不会危及系统,只是出于商业目的,属于商业行为。但是它严重影响了计算机用户的使用,而且如果编写不当很容易导致系统运行变慢、性能下降,甚至给黑客留下后门。所以大部分杀毒软件把他们当成病毒处理。

网络文化

社交网络等等内容

隐私

等等之类的

WiFi

https://zh.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

Wi-Fi(英语发音:/ˈwaɪfaɪ/[1][2][3],法语发音:/wifi/[4])是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。“Wi-Fi”常被写成“WiFi”或“Wifi”,但是它们并没有被Wi-Fi联盟认可。
并不是每样匹配IEEE 802.11的产品都申请Wi-Fi联盟的认证,相对地缺少Wi-Fi认证的产品并不一定意味着不兼容Wi-Fi设备。
IEEE 802.11的设备已安装在市面上的许多产品,如:个人电脑、游戏机、MP3播放器、智能手机、打印机、新笔记本电脑以及其他周边设备。
Wi-Fi联盟成立于1999年,当时的名称叫做Wireless Ethernet Compatibility Alliance(WECA)。在2002年10月,正式改名为Wi-Fi Alliance。
目录 [隐藏]
1 由来
1.1 802.11标准和补充
2 年代
3 用途
3.1 网络连接
3.2 城市Wi-Fi覆盖
3.3 校园的Wi-Fi覆盖
3.4 电脑对电脑直接通信
4 优势和挑战
4.1 商业优势
4.2 限制
4.3 传递的距离
5 技术简述
5.1 网络成员和结构
6 运作原理
7 Wi-Fi认证
8 读音争议
9 政治
10 参考文献
11 参见
由来[编辑]
Wi-Fi这个术语被人们普遍误以为是指无线保真(Wireless Fidelity)[5],类似历史悠久的音頻设备分类:长期高保真(1930年开始采用)或Hi-Fi(1950年开始采用)。即使Wi-Fi联盟本身也经常在新闻稿和文件中使用“Wireless Fidelity”这个词,Wi-Fi还是出现在ITAA的一个论文中。事实上,Wi-Fi一词是没有任何意义,也没有全写的。[5]
IEEE 802.11第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层和物理层。物理层定义了在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外线传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station,BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。1999年加上了两个补充版本:802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。
2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决匹配802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。Wi-Fi为制定802.11无线网络的组织,并非代表无线网络。
802.11标准和补充[编辑]
802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,2.4GHz频道)。
802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,5GHz频道)。
802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s,2.4GHz频道)。*
下列常见的标准于2007年收录在802.11
802.11c,匹配802.1D的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging)。
802.11d,根据各国无线电规定做的调整。
802.11e,对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持。
802.11f,基站的互连性(Interoperability)。
802.11g,物理层补充(54Mbit/s,2.4GHz频道)。
802.11h,DFS /TPC,信道(5GHz频段)。
802.11i,安全和鉴权(Authentication)方面的补充。
2008年以后的标准
802.11k
802.11n,2009年,导入多重输入输出(MIMO)和40Mbit信道宽度(HT40)技术,基本上是802.11a/g的延伸版。
802.11r
802.11t
802.11u
802.11v
802.11w
802.11z
2011年以后的标准
802.11ac,物理层补充(1×1 MIMO,433Mbit/s,5GHz频道),80Mbit信道宽度。
除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术,通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE802.11b(2.4GHz频段)基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术(产权属于美国德州仪器,Texas Instruments)。也有一些被称为802.11g+的技术,在IEEE 802.11g的基础上提供108Mbit/s的传输速率,跟802.11b+一样,同样是非标准技术,由无线网络芯片生产商Atheros所提倡的则为SuperG。
年代[编辑]
Wi-Fi可分为五代。[6]由于ISM频段中的2.4GHz频段被广泛使用,例如微波炉、蓝牙,它们会干扰WiFi,令速度减慢,5GHz干扰则较小。双频路由器可同时使用2.4GHz和5GHz,设备则只能使用某一个频段。
第一代802.11,1997年制定,只使用2.4GHz,最快2Mbit/s
第二代802.11b,只使用2.4GHz,最快11Mbit/s,正逐渐淘汰
第三代802.11g/a,分别使用2.4GHz和5GHz,最快54Mbit/s
第四代802.11n,可使用2.4GHz或5GHz,20和40MHz信道宽度下最快72和150Mbit/s
第五代802.11ac,只使用5GHz
用途[编辑]
网络连接[编辑]
具Wi-Fi功能的设备:如个人电脑,游戏机,智能手机或数字音频播放器可以从范围内的无线网络连接到网络。一个或多个(互联)接入点–称之为热点 - 可以组成一个面积由几间房间到数平方英里范围的上网空间,覆盖的面积大小可能取决于接入点的重叠范围。Wi-Fi技术已被用于无线网状网络,例如,在伦敦、英国,除了家里和办公室使用外,Wi-Fi无线网络还可以提供免费使用的公开热点和各种商业服务。
组织和企业:例如机场、饭店、餐厅等经常提供来访者免费热点,以吸引或协助客户。商家会依爱好者希望提供服务,有时也为在某些领域推销企业而提供免费的Wi-Fi站点。目前在中国和台湾,许多大型饭店和商场的内部,都会提供免费Wi-Fi热点供来访者使用互联网。截至2008年为止,Wi-Fi的(Muni-Fi)的项目已超过300个城市参与。2010年捷克共和国已有1150家Wi-Fi网络服务供应商。
路由器,结合了调制解调器和Wi-Fi接入点,通常设置在家里房间、饭店客房或其他场所,可以提供互联网连接以及和互联网络的所有设备连接(无线或有线)。但因为家用无线路由器的功率较小,所以其信号覆盖范围、信号强度也较小。随着MiFi和WiBro(携带式Wi-Fi路由器)的出现,可以很容易地创建自己的Wi-Fi热点,通过电信网络连接到网络。现在,许多移动电话(智能手机)也可充当小型无线路由器,供周围的设备连接互联网。
也可以使用ad-hoc模式,不经路由器而是客户端直接连接到另一个客户端的Wi-Fi设备。Wi-Fi无线覆盖范围,也包含了浴室、厨房和花园等地,使网络无所不在。
城市Wi-Fi覆盖[编辑]

户外Wi-Fi热点

户外Wi-Fi热点
主条目:无线城市
21世纪初期,世界各地的许多城市都宣布计划构建全市Wi-Fi网络。但这比最初发起人设想的更为困难,结果这些项目大多被取消或无限期搁置。但是有几个是成功的,例如在2005年,美国加州森尼维尔 (加利福尼亚州),成为在美国的第一个提供全市免费Wi-Fi的城市。2010年5月,伦敦市长鲍里斯·约翰逊承诺到2012年伦敦Wi-Fi普及,几个自治市镇包括威斯敏斯特和伊斯灵顿已经有了广泛的Wi-Fi覆盖。全球已建和建造中的Wi-Fi城市已经超过500个,其中覆盖率最高者为台北市,其已达到全市已有4000个无线接入点(AP, Access Point),未来将至10000个,覆盖率达到90%,全球主要的城市的交通系统等重要公共场所多已有Wi-Fi技术,如伦敦、纽约、台北、香港、新加坡、汉堡、巴黎、华盛顿、上海等。
校园的Wi-Fi覆盖[编辑]
卡内基美隆大学于1994年在其匹兹堡校区创建了世界上第一个无线网络,比起源于1999年的Wi-Fi品牌还要早[7]。2000年,费城德雷克塞尔大学创造了历史,成为美国第一个提供全校园无线网络覆盖的主要大学。现在大多数校园已设置无线上网。
在台湾的许多大学图书馆内,也设有免费Wi-Fi热点,提供学生使用。
在中国,各大高等院校校园内大多有电信营运商架设的校园热点,但是此类热点通常需要注册相关账号并付费才可使用。也有一大部分学生在宿舍自行安装无线路由器以架设私人热点。
电脑对电脑直接通信[编辑]
Wi-Fi无线通信也可以不需通过接入点,直接从一台电脑传出到另一台。这就是所谓Ad-hoc模式的Wi-Fi传输。这种无线ad-hoc网络模式受到掌上游戏机(如任天堂的3DS游戏机)、数码相机和其它消费性电子设备的欢迎。Wi-Fi联盟推动一个新的安全方法规范,称为Wi-Fi Direct,直接进行文件传输和媒体共享。
优势和挑战[编辑]
商业优势[编辑]

一个侦测Wi-Fi的钥匙圈
Wi-Fi部署区网(LAN)可让客户端设备无需使用电线,降低网络部署和扩充的成本。许多空间不能架设电缆,如户外区和历史建筑,可运用无线区网来改善。 现在大多数笔记本电脑制造商已经自带无线网络设备。Wi-Fi的价位持续下跌,使之渐渐普及,已成为企业普遍的基础设施。 根据Wi-Fi联盟指定,“Wi-Fi认证”是向后兼容的。它指定一套全球统一标准:不同于移动电话,任何Wi – Fi标准设备将在世界上任何地方正确运行。 Wi – Fi已在22万个以上公开热点和几千万户家庭、公司及世界各地的大学校园中使用。2010年,Wi-Fi保护访问加密(WPA2)被认定安全,能让用户使用强大的密码。新协议的Wi-Fi Multimedia(WMM)说明Wi-Fi更适合于延迟敏感型应用(如语音和视频),此外,WMM的省电机制能提高电池效率。
限制[编辑]
参见:WLAN信道列表
Wi-Fi在全球各地的频率分配和操作限制并不相同。台湾、美国所用的标准在2.4 GHz频带有11个频道,而在欧洲大部分地区有另外的2个频道,即13个频道(1-11 v.s 1-13),日本还要追加一个(1-14)。这造成混乱现象:一个Wi-Fi信号在2.4 GHz频段实际上占用五个频道,两个频道编号之差大于5的频道,如2和7,不会发生频道重叠,因此在美国只有3个非重叠频道:1,6,11。在欧洲有三个或四个非重叠频道:1,6,13或1,5,9,13。Effective Isotropic Radiated Power(EIRP)在欧盟被限制为20 dBm的(100mW)。
传递的距离[编辑]

传输速度和移动性:Wi-Fi, HSPA、UMTS、GSM
Wi-Fi网络范围有限。一个使用802.11b或802.11g的典型无线路由器和天线,在无任何障碍物下可覆盖范围可达到室内-50平方米(538英尺)/室外-140平方米(1,500英尺)[来源请求]。802.11n可到达超过这个范围两倍的距离,范围随频率的波段调整。Wi-Fi在2.4 GHz的频率区块范围比5 GHz的频率区块稍微好些。 通过使用定向天线,室外覆盖范围可提高数公里或以上。在一般情况下一个Wi-Fi设备的最高功率传输是受限于地方法规,如美国FCC第15条。
为达到无线区网的应用要求,和其他设备相比Wi-Fi显得相当耗电。其他技术如蓝牙(可支持无线PAN应用)提供了一个较小的传播范围(小于十米),因此耗电量较低。其他低耗电技术,如ZigBee的有相当长的范围,但传输速率却很低。Wi-Fi的高耗电特性使得电池寿命的问题渐受重视。
研究人员已经开发出“不须新线”的技术,试图弥补Wi-Fi室内范围不足的问题。安装新的电线(如cat-5)不具成本效益,ITU-T G.hn标准的高速局域网使用现有的家庭线路(同轴电缆,电话线和电源线)来达成。虽然G.hn不具备一些Wi-Fi优势(如可移动性或户外使用),它的设计应用(如IPTV分配)仍在室内范围发挥功能。
典型Wi-Fi的频率由于电波传播的复杂性,特别是树和建筑物影响信号的反射,只能大约测出Wi-Fi有关地区的发射器的信号强度。但这不包括远距离Wi-Fi,因为远距离Wi-Fi是使用塔台或高建筑顶上的天线所架设的。
基本上,Wi-Fi的实际应用范围非常有限,例如;仓库中或零售空间的盘点机、结账条码阅读器、收发台。市面上的无线路由器最低覆盖率可达80平方米,苹果公司的AirPort技术更可达100-140平方米。
技术简述[编辑]

一个Wi-Fi基地台
网络成员和结构[编辑]
站点(Station),网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set,BSS)。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可动态连结(associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System,DS)。分配系统用于连结不同的基本服务单元。逻辑上,分配系统使用的媒介(Medium)和基本服务单元使用的媒介完全不同,尽管物理上它们可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。
接入点(Access Point,AP)。接入点即有普通站点的身份,又有连接到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set,ESS)。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上。不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal)。也是一个逻辑成分,用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。
这里有3种媒介,站点使用的无线媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重叠。IEEE 802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service)。整个无线局域网定义了9种服务:
5种服务属于分配系统的任务,分别为,连接(Association)、结束连接(Diassociation)、分配(Distribution)、集成(Integration)、再连接(Reassociation)。
4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication)、结束鉴权(Deauthentication)、隐私(Privacy)、MAC数据传输(MSDU delivery)。
运作原理[编辑]
Wi-Fi的设置至少需要一个接入点(Access Point,AP)和一个或一个以上的客户端用户(client)。无线AP每100ms将SSID(Service Set Identifier)经由beacons(信号台)数据包广播一次,beacons数据包的传输速率是1 Mbit/s,并且长度相当的短,所以这个广播动作对网络性能的影响不大。因为Wi-Fi规定的最低传输速率是1 Mbit/s,所以确保所有的Wi-Fi client端都能收到这个SSID广播数据包,client可以借此决定是否要和这一个SSID的AP连接。用户可以设置要连接到哪一个SSID。Wi-Fi系统开放对客户端的连接并支持漫游,这就是Wi-Fi的好处。但亦意味着,一个无线适配器有可能在性能上优于其他的适配器。由于Wi-Fi通过空气传送信号,所以和非交换以太网路有相同的特点。 近两年,出现一种WIFI over cable的新方案。此方案属于EOC(ethernet over cable)中的一种技术。通过将2.4G wifi射频降频后在cable中传输。此种方案已经在中国小范围内测试商用。
Wi-Fi认证[编辑]
参见:Wi-Fi联盟
Wi-Fi技术创建在IEEE 802.11ah标准上。
但IEEE开发和出版这些标准,却不测试匹配他们的设备。非营利性的Wi-Fi联盟成立于1999年,以填补这一段空白——创建并运行标准,并推动无线局域网技术。
至2009年截止Wi-Fi联盟拥有超过300多家来自世界各地公司和厂家会员,他们的产品通过认证过程后,有权标明Wi-Fi标志。
认证过程具体来说检查是否匹配IEEE 802.11无线标准的规定、WPA和WPA2安全标准,以及EAP的认证标准。
认证时可以选择测试包括IEEE 802.11的标准草案、与移动网络交互设备的结合、有关安全和功能设置、多媒体、以及省电能力。
读音争议[编辑]
2012年11月6日,《山东商报》引用山东外事翻译职业学院商务英语教研室主任温颜的说法称,Wi-Fi的发音从语法角度来说,应该为“微费”,因为“这个词是由‘wireless(无线电)’和‘fidelity(保真度)’这两个英语单词组成,但是发音又不能按照这个词的发音来,因为‘Wi-Fi’是一个合成词,应该按照一个单词的语法来发音。”这个词中有两个元音字母“i”,所以应该发短音,故从语法角度讲,发音应是“微费”。这种说法一时在中国大陆网上引起了很大争议,网友甚至搬出了牛津字典中的/ˈwaɪ faɪ/注音和美剧《生活大爆炸》里的相关视频来质疑。但有网友称,法国最权威的Le petit Robert词典最新版,wifi音标是[wifi],发音接近汉语的“微费”。[8]
政治[编辑]
中国政府为推广WAPI,对中国版iPhone 3G的Wi-Fi功能进行了强行屏蔽。其后在2009年态度软化,只要求支持Wi-Fi功能的手机同时也支持WAPI即可。[9]

网络安全

翻译 https://en.wikipedia.org/wiki/Network_security

养成哪些上网习惯可以避免泄露重要的个人隐私? https://www.zhihu.com/question/27335909

隐私大爆炸 http://evilcos.me/yinsi.html

现在大部分网站容易被入侵吗?https://www.zhihu.com/question/22802099

互联网社工库的传说,这个是真的存在吗?https://www.zhihu.com/question/27024854

目前黑客的社会工程学攻击到达了什么程度?如何应对社工攻击?https://www.zhihu.com/question/31425674

白帽黑客与安全 https://www.zhihu.com/roundtable/white-hat

网络安全的背后 https://www.zhihu.com/roundtable/pwned

捧个钱场?