同學(xué)們大家好，學(xué)長(zhǎng)今天又按時(shí)的與同學(xué)們見(jiàn)面啦，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專業(yè)課程中有很多連貫性很強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，如果課堂上有沒(méi)有完全消化的知識(shí)，那么肯定會(huì)影響后面的學(xué)習(xí)，從而越落越多，一直是完不成專業(yè)課程的學(xué)業(yè)，導(dǎo)致掛科就不好了。

學(xué)長(zhǎng)今天就位廣大懷卡托理工學(xué)院的留學(xué)生們講解一些關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程中的知識(shí)要領(lǐng)，學(xué)長(zhǎng)從各大地方挖來(lái)了很多領(lǐng)域知識(shí)，希望對(duì)同學(xué)們都能有所幫助。

計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)的集成

計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)是一種能夠執(zhí)行符號(hào)數(shù)學(xué)的計(jì)算機(jī)程序。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果我們讓CAS求解變量x的方程ax2 + bx + c = 0，其中a、b和c是任意常數(shù)，程序?qū)⒎祷豿 = b√b 2 4ac 2a。雖然開發(fā)第一個(gè)CAS的研究始于20世紀(jì)60年代，但這些程序在20世紀(jì)90年代初變得更加普遍和公開。兩個(gè)突出的早期例子是Maple和Mathematica程序，它們是最早提供圖形用戶界面的計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)之一。

當(dāng)我們需要使用CAS時(shí)，我們將轉(zhuǎn)而使用一個(gè)類似但有些不同的計(jì)算工具，即基于網(wǎng)絡(luò)的“計(jì)算知識(shí)引擎”，稱為WolframAlpha。WolframAlpha有兩個(gè)特點(diǎn)使其在上面提到的CAS選項(xiàng)中脫穎而出：與Maple和Mathematica不同，WolframAlpha是免費(fèi)的(前提是我們?cè)敢馔ㄟ^(guò)一些彈出廣告來(lái)吃虧);WolframAlpha中的語(yǔ)法是靈活的。把WolframAlpha想象成有點(diǎn)像做谷歌搜索:程序會(huì)解釋輸入的內(nèi)容，然后提供選項(xiàng)摘要。如果我們想讓W(xué)olframAlpha為我們計(jì)算一個(gè)積分，我們可以提供它的語(yǔ)法，比如integrate x2 dx，程序用Z x 2 dx = x 3 3 +常量來(lái)響應(yīng)。雖然像WolframAlpha這樣的CAS項(xiàng)目有很多值得熱情關(guān)注的地方，但有幾件事我們應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待:

1、CAS只對(duì)輸入的內(nèi)容做出準(zhǔn)確的響應(yīng);

2、CAS可以使用高級(jí)數(shù)學(xué)中強(qiáng)大的函數(shù)來(lái)回答;和

3、沒(méi)有額外的人類洞察力，即使是CAS也無(wú)法解決一些問(wèn)題。

使用來(lái)自更高級(jí)數(shù)學(xué)的復(fù)雜函數(shù)有時(shí)是CAS對(duì)用戶說(shuō)“我不知道如何做這個(gè)問(wèn)題”的方式例如，如果我們想要計(jì)算Z e x 2 dx，并且我們要求WolframAlpha這樣做，那么輸入積分exp(-x2)dx會(huì)產(chǎn)生輸出

Ze?x2dx=√π2erf(x)+constant。

公鑰密碼系統(tǒng)RSA密碼系統(tǒng)

假設(shè)愛(ài)麗絲和鮑勃從來(lái)沒(méi)有機(jī)會(huì)見(jiàn)面，但他們?nèi)匀幌虢粨Q信息，這些信息將對(duì)夏娃保密。他們能做什么?

在我們到目前為止討論的密碼系統(tǒng)中，這似乎是不可能的。讓我們梳理一下讓這變得如此困難的關(guān)鍵部分

[def:對(duì)稱密碼]A對(duì)稱密碼(或?qū)ΨQ密碼系統(tǒng))由以下部分組成，通信方和公眾都知道這些部分:

消息空間 Mm

鑰匙空間 Kk

生成密文的加密算法 c=ek(m) 對(duì)于任何選擇 k∈Kk 和 m∈Mm。

生成消息的解密算法 dk(c)∈Mm 給定一個(gè)密文 c 和一個(gè) k∈Kk，這滿足 dk(ek(m))=m ?k∈Kk,m∈Mm。

愛(ài)麗絲和鮑勃可以通過(guò)事先約定密鑰來(lái)使用這樣的對(duì)稱密碼 k∈Kk 它們將用于加密和解密。因此，對(duì)稱密碼系統(tǒng)也被稱為私有密鑰加密系統(tǒng)。

密鑰空間對(duì)上述密碼系統(tǒng)的安全性非常重要 Kk 要么非常大，要么整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使得很難判斷某個(gè)可能的解密是否有效(或者兩者都有)。否則，Eve可以執(zhí)行暴力攻擊，只需嘗試所有可能的密鑰 k∈Kk 看哪一個(gè) dk(c) 做為解密。

無(wú)論如何，由于最初的私鑰交換，對(duì)稱密碼系統(tǒng)不適合我們?cè)诒竟?jié)開始時(shí)提出的那種方案。相反，人們需要一種不同的密碼系統(tǒng):

[def:非對(duì)稱密碼]一;一個(gè)不對(duì)稱密碼(或不對(duì)稱密碼系統(tǒng))由以下部分組成，所有相關(guān)方均知曉，合法或合法:

消息空間 Mm

加密密鑰空間 Kke

解密密鑰空間 Kkd

一種通過(guò)一對(duì)一功能將加密密鑰與解密密鑰相關(guān)聯(lián)的方法 Ee：Kkd→Kke

生成密文的加密算法 c=eke(m) 對(duì)于任何選擇 ke∈Kke 和 m∈Mm。

生成消息的解密算法 dkd(c)∈Mm 給定一個(gè)密文 c 和一個(gè) kd∈Kkd，這滿足 dkd(eEe(kd)(m))=m ?kd∈Kkd,m∈Mm。

為了使用這樣的密碼系統(tǒng)，鮑勃選擇了一個(gè)解密密鑰 kd，而沒(méi)有告訴任何人——但是他制作了相應(yīng)的加密密鑰 ke=Ee(kd) 公開提供(可能在他的網(wǎng)站上)。因?yàn)檫@個(gè)原因，ke 也叫做他的公開密鑰和 kd 他的私人密鑰，而整個(gè)系統(tǒng)被稱為公鑰密碼系統(tǒng)。

上方這些就是學(xué)長(zhǎng)總結(jié)梳理的一些關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程的小部分知識(shí)領(lǐng)域，學(xué)長(zhǎng)其實(shí)也不是特別明白這門學(xué)科，也非常的業(yè)余，如果同學(xué)們有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程相關(guān)的問(wèn)題需要老師進(jìn)行幫助，可以和留求藝的新西蘭留學(xué)生輔導(dǎo)老師進(jìn)行線上溝通，及時(shí)解決難題，畢竟計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)連貫性實(shí)在太強(qiáng)，最好不要有哪些知識(shí)點(diǎn)不明白就直接跳過(guò)，很有可能落下更多的課程學(xué)習(xí)。