课程介绍

本模块学习的是网络信息安全培训的第一模块——计算机基础知识。这个模块是网络安全学习的重要基础，因为只有深入理解计算机系统的工作原理，我们才能更好地识别和防范安全威胁。

其实，最重要的是要深入理解计算机系统本身。就像医生需要了解人体解剖学一样，网络安全专家需要了解计算机系统的"解剖结构"。只有知道了系统是如何工作的，我们才能知道攻击者可能从哪些地方下手，以及我们应该在哪些地方加强防护。

计算机系统基本组成

计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的复杂系统。理解计算机系统的基本组成对于网络安全从业人员来说至关重要，因为安全威胁往往针对系统的各个组成部分。

我们可以把计算机系统比作一座房子，硬件就是房子的框架和基础设施，软件就是房子的装修和家具。如果我们要保护这座房子，就必须了解它的每一个组成部分。

硬件系统

硬件是计算机的物理组成部分，是软件运行的基础。每个硬件组件都可能成为攻击的目标：

• 中央处理器（CPU） - 计算机的"大脑"，负责执行指令和处理数据，CPU的漏洞可能被恶意软件利用来执行恶意代码
• 内存（RAM） - 用于临时存储正在运行的程序和数据，内存溢出攻击就是利用了内存管理的漏洞
• 存储设备 - 硬盘、SSD等永久存储设备，存储着重要的数据和程序，是攻击者经常瞄准的目标
• 输入输出设备 - 键盘、鼠标、显示器、网卡等，这些设备可能被用来窃取信息或传播恶意软件
• 主板 - 连接各个硬件组件的载体，主板上的固件也可能存在安全漏洞

软件系统

软件是计算机的灵魂，没有软件，硬件就是一堆废铁。软件系统主要分为几个层次：

• 系统软件 - 包括操作系统、驱动程序、系统工具等，这是最底层的软件，直接与硬件交互
• 应用软件 - 像办公软件、浏览器、游戏等用户程序，这些软件是用户直接接触的，也是攻击者经常利用的入口
• 编程软件 - 比如编译器、调试器、开发环境等，这些工具如果被恶意利用，可能成为攻击的帮凶

操作系统基础

操作系统是计算机系统中最重要的一部分，它是管理计算机硬件和软件资源的系统软件，为用户和应用程序提供服务。从安全的角度来说，操作系统是计算机安全的第一道防线。

操作系统功能

• 进程管理 - 负责创建、调度和终止进程
• 内存管理 - 负责分配和回收内存空间
• 文件系统管理 - 用于组织和管理文件
• 设备管理 - 负责控制和协调各种硬件设备
• 用户界面 - 提供用户与系统交互的接口

常见操作系统

• Windows系列 - Microsoft开发的图形化操作系统，用户界面友好，但历史上安全漏洞较多
• Linux系列 - 开源的类Unix操作系统，在服务器和嵌入式系统中应用广泛，安全性相对较好
• macOS - Apple开发的操作系统，在安全设计上有很多独到之处
• 移动操作系统 - Android、iOS等专为移动设备设计的操作系统

网络基础知识

网络是现代计算机系统的重要组成部分，也是网络安全的主要战场。理解网络基础知识对于网络安全工作至关重要。

TCP/IP模型

• 应用层 - HTTP、HTTPS、FTP、SMTP等协议，用户直接接触的层次
• 传输层 - TCP提供可靠的连接，UDP提供快速但不可靠的传输
• 网络层 - IP协议，负责路由和寻址
• 链路层 - 以太网、WiFi等物理网络技术

网络重要概念

• IP地址 - 网络中设备的唯一标识符
• 域名系统（DNS） - 将域名转换为IP地址的系统
• 网络设备 - 路由器、交换机、防火墙、网关等

数据存储与处理

数据是计算机系统的核心，所有的信息都以数据的形式存储和处理。理解数据的存储格式对于数据安全和恢复非常重要。

数据类型

• 整数 - 有符号和无符号整数
• 浮点数 - 单精度和双精度浮点数
• 字符 - ASCII、Unicode等字符编码
• 布尔值 - 真（True）或假（False）两种值

文件系统

• NTFS - Windows的主要文件系统，支持权限控制和加密
• ext4 - Linux常用文件系统，支持日志功能
• APFS - Apple的现代文件系统，内置加密功能
• FAT32 - 兼容性很好但安全性较低的文件系统

程序执行与进程管理

程序是计算机的灵魂，而进程是程序的执行实例。理解程序执行和进程管理对于识别恶意程序非常重要。

程序与进程

• 程序 - 存储在磁盘上的可执行文件，是静态的代码集合
• 进程 - 正在执行的程序实例，包含程序代码、数据和系统资源

进程生命周期

• 创建阶段 - 操作系统为新程序分配资源
• 就绪阶段 - 进程准备好执行，等待CPU调度
• 运行阶段 - 进程正在CPU上执行
• 阻塞阶段 - 进程等待某个事件，比如I/O操作
• 终止阶段 - 进程执行完毕，释放资源

网络安全相关概念

这些概念是我们在实际工作中经常遇到的：

权限与访问控制

• 读权限 - 可以查看文件内容或目录列表
• 写权限 - 可以修改文件内容或在目录中创建文件
• 执行权限 - 可以运行程序或进入目录
• 管理权限 - 可以修改权限设置和所有权

系统日志

系统日志记录了系统和应用程序的运行状态，是安全监控和事件分析的重要数据源。

系统服务

系统服务是在后台运行的程序，提供各种系统功能。了解系统服务有助于识别异常活动和潜在威胁。

课程总结

本模块的主要内容：

• 计算机系统由硬件和软件两大部分组成，每个组件都可能成为攻击目标
• 操作系统是计算机安全的第一道防线，不同操作系统有不同的安全特性
• 网络通信基于分层的协议栈模型，理解网络协议有助于防范网络攻击
• 数据以二进制形式存储，不同的文件系统有不同的安全特性
• 程序执行通过进程管理，了解进程管理有助于识别恶意程序
• 权限控制、系统日志、系统服务等概念与网络安全密切相关