同學(xué)們大家好，學(xué)長今天又按時的與同學(xué)們見面啦，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專業(yè)課程中有很多連貫性很強(qiáng)的知識點(diǎn)，如果課堂上有沒有完全消化的知識，那么肯定會影響后面的學(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)課程中的知識要領(lǐng)，學(xué)長從各大地方挖來了很多領(lǐng)域知識，希望對同學(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)行符號數(shù)學(xué)的計(jì)算機(jī)程序。舉個簡單的例子，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，我們將轉(zhuǎn)而使用一個類似但有些不同的計(jì)算工具，即基于網(wǎng)絡(luò)的“計(jì)算知識引擎”，稱為WolframAlpha。WolframAlpha有兩個特點(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(前提是我們愿意通過一些彈出廣告來吃虧);WolframAlpha中的語法是靈活的。把WolframAlpha想象成有點(diǎn)像做谷歌搜索:程序會解釋輸入的內(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)算一個積分，我們可以提供它的語法，比如integrate x2 dx，程序用Z x 2 dx = x 3 3 +常量來響應(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)慎對待:

1、CAS只對輸入的內(nèi)容做出準(zhǔn)確的響應(yīng);

2、CAS可以使用高級數(shù)學(xué)中強(qiáng)大的函數(shù)來回答;和

3、沒有額外的人類洞察力，即使是CAS也無法解決一些問題。

使用來自更高級數(shù)學(xué)的復(fù)雜函數(shù)有時是CAS對用戶說“我不知道如何做這個問題”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)愛麗絲和鮑勃從來沒有機(jī)會見面，但他們?nèi)匀幌虢粨Q信息，這些信息將對夏娃保密。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:對稱密碼]A對稱密碼(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 給定一個密文 c 和一個 k∈Kk，這滿足 dk(ek(m))=m ?k∈Kk,m∈Mm。

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

密鑰空間對上述密碼系統(tǒng)的安全性非常重要 Kk 要么非常大，要么整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使得很難判斷某個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 dk(c) 做為解密。

無論如何，由于最初的私鑰交換，對稱密碼系統(tǒng)不適合我們在本節(jié)開始時提出的那種方案。相反，人們需要一種不同的密碼系統(tǒng):

[def:非對稱密碼]一;一個不對稱密碼(或不對稱密碼系統(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

一種通過一對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 給定一個密文 c 和一個 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)，鮑勃選擇了一個解密密鑰 kd，而沒有告訴任何人——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@個原因，ke 也叫做他的公開密鑰和 kd 他的私人密鑰，而整個系統(tǒng)被稱為公鑰密碼系統(tǒng)。

上方這些就是學(xué)長總結(jié)梳理的一些關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程的小部分知識領(lǐng)域，學(xué)長其實(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，及時解決難題，畢竟計(jì)算機(jī)專業(yè)知識點(diǎn)連貫性實(shí)在太強(qiáng)，最好不要有哪些知識點(diǎn)不明白就直接跳過，很有可能落下更多的課程學(xué)習(xí)。