編碼可以提高網路安全性

A. 密碼編碼學與網路安全

對課程期末考試的個人復習總結

定義：把明文分組當作整體，產生一個等長的密文分組，並且可逆
設計思想：擴散（通過置換），混淆（通過代換）

定義：是一項增強密碼演算法或者使演算法適應具體應用的技術。（分組密碼是加密固定長度的分組，而工作模式提供了加密任意數量的明文的方法）

CTR優點：硬體軟體效率高（並行加密）；基本加密解密不依靠明文密文，因此可以進行預處理；加密數據塊的隨機訪問；灶升改安全；簡單

關於密鑰K的計算本質上和DH協議是一樣的（即C ₁ 本質上就是Y _B ），Elgamal只是補充了對明文M的加密解密（C ₂ =KM mod q；M=(C ₂ K ^-1 ) mod q）
這樣還可以讓K作為一次性密鑰，用於加密解密信息（比如將信息分組，然後每個分塊用唯一的K，這樣可以防止攻擊者利用信息的某一分塊計算出其他分塊 ，若M ₁ 已知，則很容易計算出M ₂ ）

將 任意長報文 （一般會被填充為固定長度分組的整數倍）映射成一個較短的 定長輸出報文 的函數 h = H(M)（相對易於計算），為文件、報文或其他的分組數據產生隱判 「數字指紋」 （Hash常被用於判斷數據是否被更改過，而 不是加密解密函數 ）

可以產生認證符的函數類型：Hash、消息加密、消息認證碼MAC
認證技術：報文認證：消息完整性；實體認證（用戶認證）：發送者非冒充
認證定義：笑改防止主動攻擊的重要技術

MAC可以保護信息交換雙方不受第三方攻擊，但不能處理通信雙方自身發生的攻擊

重點協議！！！

B. 什麼是網路編碼技術

應用網路編碼，可以解決傳統路由、跨層設計等技術無法解決的問題，提高網路性能。網路編碼在無線網路中的應用可以提高網路的吞吐量，尤其是組播吞吐量。可以減少數據包的傳播次數，降低無線發送能耗。當網路部分節點或鏈路失效時採用隨機網路編碼，最終在目的節點仍然能恢復原始數據，增強網路的容錯性和魯棒性。網路編碼對無線網路的性能改善主要體現在提高網路編碼的吞吐量上，網路編碼已經被證明對於提高某些網路的吞吐量有著很大的作用。運用網路編碼可以在很大程度上提高網路吞吐量，但是同時會增加網路的復雜性。不少研究者在研究提高無線網路的組播吞吐量的同時，研究如何降低因採用網路編碼帶來的復雜性。在網路狀況惡劣的條件下，網路編碼和路由之間組播吞吐量的差別不大，網路編碼的優勢體現在降低網路復雜性上;在網路狀況較好的條件下，網路編碼相對於路由方法，在很大程度上，提高了組播吞吐量。這為根據網路狀況動態調整網路編碼演算法提供了可能。

C. 談談你對數字編碼的認識和理解

數字編謹歲碼是指將信核晌灶息進行數字化處理的過程。在數字編碼中，我們會把信息（如文本、圖像、聲音等）轉換成一系列的數字，這些數字經過特定的編碼方式進行組織和存儲，以方便後續的處理和傳輸。
數字編碼具有許多優點，比如方便存儲和傳輸、便於計算機處理等。它可以提高信息處理的效率，並為信息的安全和隱私提供保護。
目前，數字編碼已經廣泛應用於各個領域，包括計算機網路、資料庫、媒體傳輸、數字圖像處理等。不同的應用場景需要使用不同的編碼方式，但基本原理是一改扮樣的。
總之，數字編碼是一種把信息轉換成數字的過程，它為信息處理提供了便利，並為信息安全提供了保障。

D. 信道編碼技術及電子系統工程應用的探討論文

信道編碼技術及電子系統工程應用的探討論文

根據信道編碼理論及編碼、解碼方法和技術的發展，結合工程實際從理論到實踐進行了簡要的闡述。

隨著信息及信號傳輸技術的發展，應用電子領域也隨之擴大並得到發展。通過對信源編碼、信道編碼、編碼的方法，以及對壓縮後的信息進行糾錯編碼，以抗擊信道、網路及傳輸過程的誤碼或數據丟失，即信道編碼問題的系統認識與理解對實際工程應用具有重要的意義。從電子系統工程的應用角度，對相關知識的理解與應用體會更為深刻。在此，就實際應用中貫穿其中的相關知識及帶來的思考與啟發扼要介紹。

一、信道編碼理論及編、解碼問題

衡量任何一個信號通信系統性能優劣的基本因素是有效性和可靠性，有效性是信道傳輸信息的速度快慢，可靠性是信道傳輸信息的准確程度。在數字通信系統中，信源編碼是為了提高有效性，信道編碼是為了提高可靠性，而在一個通信系統中，有效性和可靠性是互相矛盾的，也是可以互換的。我們可以用降低有效性的辦法提高可靠性，也可以用用降低可靠性的辦法提高有效性。而糾錯編碼，即信道編碼問題是重點。

(一)編、解碼問題

信道編碼是以香農第二定理和香農第三定理為理論支持。在錯誤控制編碼方面，主要是糾錯線性分組碼與非分組的卷積碼。對於線性分組碼，採用增加冗餘碼作為監督碼，這樣編出的碼具有一定的檢錯和糾錯能力。在解碼碧悉方面，根據最大似然法解碼，判斷碼的漢明距離，找到漢明距離最小的碼，那就是在發送端傳輸過來的碼。編碼是一個比較抽象的概念，採用矩陣的描述方式表示編碼，將輸入的信息序列與生成矩陣相乘，那麼就可以得到編碼後的符號。在解碼方面，通過奇偶校驗矩陣就可以檢測解碼是否正確。

(二)關於卷積碼

卷積碼是編碼不一樣的領域，因為這種碼在判決時用到過去的信息，也就是說，它是需要記憶的。這也就是卷積碼得名的由來。卷積碼的編碼器由一個移位寄存器和相關邏輯電路組成，對每一個進入的信息幀，編碼器都產生一個碼字幀。當然，還可以畫編碼器的狀態圖，比較直觀表示編碼器根據輸入情況而變化。根據狀態圖可畫出網格圖;由網格圖很容易地知道卷積碼的距離，這是卷積碼解碼的一個依據。卷積碼用一個生成多項式矩陣表示，在編碼方面極為方便，編碼操作可以簡單地描述為信息量矩陣與生成矩陣的乘積。而更加嚴謹、方便地表達，則需要生成函數。通過修改狀態圖，很容易得到生成函數。對生成函數的級數展開，可以很直觀地得到漢明距離和輸入路徑的信息，最後還可以知道給定漢明距離全零路徑的數量。

(三)Turbo碼和LDPC碼

Turbo碼與LDPC碼是兩種性能接近香農極限的信道編碼。Turbo碼在低信噪比的情況下，性能比其他編碼要好。Turbo碼的優良性能在非實時數據通信方面被廣泛採用。Turbo碼是分組碼和卷積碼的「准」混合物。Turbo碼有並行級聯卷積碼、串列級聯卷積碼和混雜級聯卷積碼三種不同的排列。因為有交織器的存在，所以編碼器的糾錯能力很好。LDPC碼是一類可以用非常稀疏的校驗矩陣或二分圖定義的線性分組碼，其特點是：解碼演算法具有線性復雜度可採用並行迭代方式，具有解碼自校驗特性，在高信乎轎噪比條件下能有效降低解碼復雜度，提高誤比特率性能;可以滿足高性能信號通信要求。LDPC碼以最低的復雜度提供了最好的性能。這意味著在悔頃乎同等性能情況下， LDPC碼的復雜度只有Turbo碼的1/4。與Turbo碼相比，LDPC碼尤其是非規則LDPC碼具有非常出色的性能，優於迄今為止已知的其它編碼方式。LDPC碼與其它編碼相比還有一些獨特的優點：解碼可以完全並行，因此可以獲得更高的解碼速度;解碼器的復雜度大幅降低;解碼是可驗證的;非規則LDPC碼具有天然的不等錯誤保護能力。

二、從信道編碼定理看編、解碼方法的發展

(一)信道編、解碼方法的多樣性

信道編碼的'核心是「糾錯」;信道編、解碼的最終目的是實現信道與信號通信系統在可靠性指標下的優化。其方法是糾錯編碼，即抗干擾編碼。奇偶校驗碼是一種檢錯分組碼;由此原理派生出改進的：水平奇偶校驗碼、垂直奇偶校驗碼、群計數碼等。定比碼是一種只能發現錯誤的簡單檢錯碼，且需通過反向信道系統方能實現抗干擾。而重復碼是前向糾錯碼，也是一種最簡單的糾錯碼，實際應用較廣泛。而由漢明碼引出的線性分組碼是一種具有線性代數關系的編碼。在實際應用中，為得到希望的碼長和信息位長度，將信息位縮減而得到原碼的縮短碼。在漢明碼的基礎上增加一位監督元，則產生增余漢明碼或擴展漢明碼，使糾錯能力得到提高。而由完備碼產生的完備解碼、非完備解碼，則反映了分組碼的糾錯能力是全部用於糾錯，還是部分糾錯檢錯。循環碼是線性分組碼中重要的一類碼，從應用角度其編碼與解碼電路較為簡單，易於實現;且編、解碼方法方便、成熟。

(二)信道編、解碼方法的發展過程與啟示

不難看出，信道編碼的方法是豐富多彩的。也是漸進發展，逐步完善的過程。由此可見，理論指導是發展的方向。對信道編碼的理論支撐及方向的指引，使得信道編碼方法沿著豐富而日臻完善、接近而趨於極限的方向發展。從這一發展過程可以看出，任何一種新的或衍生的方法，都是有局限性的。但這種局限和不完善性，並不會阻礙新的方法的產生和發展。舊的矛盾解決的同時，新的矛盾又會出現。正如，糾錯檢錯能力的提高，對信息進行錯誤保護，以抵禦信道或網路等信息傳輸過程的干擾所產生的誤碼或數據丟失的同時，也將使編碼及信息傳輸效率降低。由於信道編碼增加了數據量，其結果只能是以降低傳送有用信息碼率為代價。因此，不同的編碼方式，其糾、檢錯的能力不同，編碼效率(信息傳輸效率)也有所不同。

三、從工程應用實例看理論支撐點

(一)智能住宅小區建設中信道編碼技術的應用

在工程中首次接觸的，應用於數字電視地面廣播(DTTB)的編碼調制方案中，涉及到：以多級分組乘積碼代替傳統的串列級聯編碼結構，提高了頻譜效率;同時採用一種多解析度星座圖，可在一個DTTB信道中提供3種級別的服務.在接收端採用基於MAX—LOG—MAP准則的迭代Turbo解碼演算法以獲得可靠接收。模擬結果表明，在視覺門限BER=3×10-6處，高優先順序碼流的比特信噪比約為7dB，適用於高可靠性的服務.中優先順序和低優先順序碼流可支持室外固定接收。由此，也加深了對並行級聯卷積碼的反饋迭代結構的理解。

(二)網路編碼與網路安全

在網路工程中，接觸到多址信道中聯合網路編碼和信道編碼的設計方案。該方案利用LDPC碼和網路編碼的線性特性以及軟輸入軟輸出模塊設計，不僅減少了編解碼的復雜度，而且提高了編解碼效率。同時，了解了網路——信道編碼分離定理，以及該定理成立的條件，即當網路中的信道是確定型廣播信道時，分離定理不成立。而信道安全編碼與網路安全編碼同樣重要，又有所區別。信道編碼問題，其核心是對傳送的信息進行錯誤保護，以抗擊信道或網路等信息傳輸媒介所帶來的誤碼或數據丟失。而網路中的通信安全是網路編碼研究的重要課題之一，網路安全編碼更側重於網路使用者信息及使用的安全層面。網路編碼技術的發展可以大幅度提高網路的吞吐量。

四、結束語

專業技術的專長與拓展並存，這是專業技術發展的必然趨勢。身處信息時代，信息科學是研究信息的獲取、傳輸以及應用的科學，是信息資源與技術開發及其推廣應用的理論基礎，是信息技術及信息產業的核心。通信工程、電子信息工程、計算機科學、計算機應用等眾多應用技術與信息科學、信息技術及信息產業息息相關。信道編碼從理論上要解決理想編碼器、解碼器的存在性問題，即解決信道能傳送的最大信息率的可能性和超過這個最大值時的傳輸問題;同時構造性的編碼方法以及這些方法能達到的性能界限。筒言之，通過信道編碼器和解碼器來實現的用於提高信道可靠性的理論和方法。

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E. 網路安全的類型

網路安全范圍是一個廣泛的主題。下面，我們將介紹網路安全的核心類型。整體策略包括所有這些方面，並且沒有忽略任何方面。

一、網路安全的類型

1、關鍵基礎設施

世界上關鍵的基礎設施充當了網路與物理的混合體。從醫院到凈水廠再到電網的所有事物現在都已插入在線世界並進行了數字化。我們從這種超級結構中獲得了很多好處。但是，將系統置於在線狀態也會給網路攻擊和黑客行為帶來新的漏洞。當一家公司首先將自己連接到物理世界，然後再連接到數字世界時，它所插入的第一個基礎架構就是關鍵基礎架構。

公司決策者必須將這種觀點納入其攻擊可能如何影響其功能的計劃中。如果公司沒有應急計劃，則應立即創建一個應急計劃。

2、網路安全

網路的安全性可以保護公司免受未經授權的訪問和入侵。適當的網路安全性也可以發現並消除對系統的內部威脅。有效實施網路安全通常需要做出一些折衷和權衡。例如，額外的登錄有助於保護公司信息免遭未經授權的訪問，但同時也會降低公司的生產率。網路安全的重大問題之一是它佔用了大量公司資源。

網路安全工具會 生成大量數據。即使網路安全系統發現了威脅，由於產生的數據量巨大，它也可能會漏掉裂縫，而被忽略。IT團隊現在正在使用機器學習來自動識別合法的安全威脅，從而減少人為錯誤。但這遠非一個完美的系統。

3、雲端安全

雲安全性是一組策略，控制項和過程，結合了可共同保護數據，基礎架構和基於雲的系統的技術。

它們是特定的安全措施，這些措施被配置為保護客戶的隱私，保護數據，支持合規性，還為設備和用戶設置身份驗證規則。這意味著從過濾流量，驗證訪問許可權以及為特定客戶端需求配置雲安全性等任何事情。它是可移動的，因為它是在一個位置進行配置和管理的，從而釋放了業務，將資源集中在其他安全需求上。

4、應用安全

許多最優秀的現代黑客發現，Web應用程序安全性是攻擊組織的最薄弱點。

由於與尚未經過適當審查和保護的應用程序公司之間的新關系激增，很難跟上他們的步伐。應用程序安全性始於出色的編碼，這也很難找到。在獲得安全的編碼實踐之後，  滲透測試和模糊測試是每個公司現在應該開始實施的另外兩個安全實踐。

5、物聯網（IoT）安全

物聯網是在線系統如何通信的重要網路物理系統。更具體地說，IoT是指相互關聯的計算設備的系統，可以將其定義為機械和數字機器或對象，動物或人，這些對象被賦予唯一的標識符（UID）並以某種能力數字化。它還指的是該系統通過網路傳輸數據而無需人與人或人與計算機交互的獨特能力。

二、制定網路安全策略

每種策略都應定製設計。適用於一家公司的網路安全策略不一定會對另一家公司有效。每個實體根據其特定需求和漏洞而有所不同。但是，無論您的公司規模，范圍或行業如何，都可以考慮一些總體主題。

1、了解關鍵業務運營的風險

網路安全不斷變得越來越復雜。組織必須對網路安全對其運營意味著什麼具有「安全願景」。這包括產生可接受的風險水平，並為大多數安全投資確定目標優先領域。

2、跨部門整合策略

一個好的安全策略必須適用於公司已經採取的所有安全措施。公司應該在關鍵區域進行明智的干預，以關閉後門並提高整體安全性。

3、阻止內部威脅

導致公司遭受網路破壞的許多後門和漏洞都是從內部問題開始的。每個網路安全軟體包的一部分都應包括內部監控，以防止內部人員惡意使用其訪問許可權。保護性監視還可以幫助公司區分有意或無意的內部攻擊。

4、提前計劃違規

請理解，黑客始終在安全性曲線方面領先一步。無論您的防禦有多好，它們都會在某個時間點被破壞。與其為恐懼不可避免地等待，不如為之做好准備。增強災難恢復和業務連續性指標，以便在發生某些情況時可以盡快恢復正常功能。

涵蓋了網路安全的基礎知識之後，公司現在對新的防護見解是否會感到放鬆？一點也不。網路安全意味著在不斷變化的數字生態系統中始終保持警惕。今天有效的解決方案明天將無法正常工作。屆時，黑客將發現其他問題，他們將以更強大的執行力在您的家門口。

以下是一份網路安全清單，可幫助您入門：

制定政策和程序

確保網關安全

具有端點安全性

實施身份和訪問管理

實施多重身份驗證

獲取移動保護，遠程訪問和虛擬專用網路

具有無線網路安全性

備份和災難恢復

提供員工安全意識培訓

降低您的網路安全風險

必須以上述最佳實踐和技巧為起點，以確保您朝著正確的方向前進。從字面上看，這可能意味著您的企業生死存亡。或者為您節省數百萬美元的費用，這些費用可能是不安全地進行電子商務帶來的。不要威脅或破壞客戶對您的信任。而這正是您今天需要投資於智能網路安全服務的地方。

原文鏈接： https://www.gntele.com/news/content/389.html

F. 如何提高網路安全防範意識

1、接入公共場所WiFi時，應向相關服務人員確認WiFi名稱和WiFi密碼或其他WiFi連接認證方式，防範使用可能引起混淆的WiFi名稱騙取信任，避免接入未知來源的免費WiFi；
2、盡量不要在公共場所的WiFi下進行網銀支付、購物、收發涉密郵件、文件、手機炒股等操作，並妥善保存自己非常重要的私密或者隱私信息；
3、當不需要上網時，請及時關閉手機、筆記本電腦或iPad等的WiFi功能；
4、不要將手機設置為自動連接WiFi網路；
5、電腦、手機等終端的瀏覽器經常升級到官方最新版本，另外，安全防護類軟體也要及時更新。