计算机安全基础与分布式算法解析

本文主要探讨了计算机安全的基础要求，以及分布式计算环境中的相关概念，同时涉及到了操作系统的一些基本原理。 在计算机安全领域，基础要求主要包括四个方面：机密性、完整性、可用性和可靠性。机密性确保只有授权的用户才能访问信息，防止数据泄露。完整性保证信息在传输和存储过程中不被篡改，确保数据的真实性和有效性。可用性意味着系统必须在需要时能够正常运行，不被恶意阻断或破坏。可靠性则是指系统在面对故障或攻击时仍能持续提供服务的能力。 分布式计算中，由于系统间的通信延迟和时钟同步问题，无法确定全局状态，这可能导致分布式死锁，分为资源分配死锁和消息通信死锁。集中式算法与分布式算法的区别在于前者有一个中心控制节点管理所有资源访问，而后者则需要各个离散实体间的协作同步。 安全攻击分为被动攻击和主动攻击。被动攻击通常涉及信息的窃听和监视，如释放消息内容和通信分析。主动攻击则涉及数据的篡改、重放、伪装和拒绝服务等，这些攻击手段更具破坏性。 用户访问控制技术，如用户登录，要求用户提供用户标识符和口令，以确保只有授权用户可以访问系统。主体（如进程）是能访问对象（如文件、程序）的实体。访问控制中，口令的安全性可以通过盐值增强，防止相同口令、增加口令长度和抵御硬件猜测攻击。 入侵检测系统有统计异常检测和基于规则的两种类型，前者基于合法用户行为的统计模型识别异常，后者则依赖预定义的规则来检测攻击行为。 操作系统的基本组件包括主存储器、算术逻辑单元、控制单元和I/O设备。处理器寄存器分为用户可见和控制状态两类。机器指令能执行处理器-寄存器、处理器-I/O、数据处理和控制操作。中断是处理器执行流程被打断的机制，处理多中断时可以采用禁止中断或优先级处理。内存层次结构关注价格、容量和访问时间，高速缓冲存储器作为主存和处理器之间的缓冲。I/O操作技术包括可编程I/O、中断驱动I/O和直接存储访问（DMA）。