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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 軟件 應(yīng)用 發(fā)展路徑 安全性
計(jì)算機(jī)軟件與計(jì)算機(jī)硬件共同組成了計(jì)算機(jī)的核心組成部分,計(jì)算機(jī)軟件的本質(zhì)是為了實(shí)現(xiàn)用戶對計(jì)算機(jī)的各種需求,響應(yīng)各種命令而編制的計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)軟件是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)多樣化、多元化應(yīng)用的核心。計(jì)算機(jī)軟件在社會的生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在信息化時(shí)代的今天,計(jì)算機(jī)軟件在企事業(yè)、學(xué)校、金融、制造、服務(wù)、航空航天、國防等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用,就連普通百姓的日常生活也少不了計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為現(xiàn)代信息社會不可或缺的工具,作為人類進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志性產(chǎn)物,計(jì)算機(jī)軟件在其中起到了至關(guān)重要的作用。以計(jì)算機(jī)軟件為核心組成的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)深刻地影響著人類社會,并以火箭般的速度高速發(fā)展,并推動了全球范圍內(nèi)的信息技術(shù)革新,引發(fā)了世界范圍內(nèi)生產(chǎn)力的變革,引領(lǐng)著社會和時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展。
1 計(jì)算機(jī)軟件的概述
計(jì)算機(jī)軟件由計(jì)算機(jī)程序和程序相關(guān)的文檔等組成,軟件程序的源文件是計(jì)算機(jī)軟件的核心組成部分。盡管目前世界上沒有對計(jì)算機(jī)軟件的定義做統(tǒng)一的說明與規(guī)定,但對計(jì)算機(jī)軟件的核心內(nèi)容使一致的,本質(zhì)是相同的[1]。計(jì)算機(jī)軟件又叫應(yīng)用軟件,它存在的價(jià)值是為了實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)操作過程中使其響應(yīng)使用者的各種命令和需求的程序系統(tǒng),其根本是為了人類服務(wù)的程序系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件又分為專用軟件和通用軟件兩大類,專用軟件通常為專業(yè)的設(shè)計(jì)、制造、制作等專業(yè)生產(chǎn)、生活服務(wù),如Autodesk 公司出品的AutoCAD在機(jī)械設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,而絕大部分用戶接觸到的還是如微軟公司出品的Office辦公軟件中的word、excel、power point等用于文字處理、表格處理、幻燈片等常用軟件,因此這些軟件通常稱之為通用軟件。世界知識產(chǎn)權(quán)組織將計(jì)算機(jī)軟件歸納為計(jì)算機(jī)程序、計(jì)算機(jī)程序中的說明文檔、計(jì)算機(jī)程序使用時(shí)涉及的相關(guān)資料和資源等,這個(gè)規(guī)定將計(jì)算機(jī)軟件的內(nèi)涵和延伸都做了比較深刻的描述,因此被世界范圍內(nèi)普遍采用。我國在二十世紀(jì)九十年代末期出臺了《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》,條例匯總定義計(jì)算機(jī)軟件為計(jì)算機(jī)程序及其相應(yīng)的文檔[2]。其中計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)源程序和目標(biāo)程序,源文本和目標(biāo)文本可以被認(rèn)為是同一文件,計(jì)算機(jī)軟件既具備功能性也具備作品性。計(jì)算機(jī)軟件由文字、符號等表達(dá),同時(shí)以光盤、硬盤等存儲形式記錄,因此是受著作權(quán)保護(hù)的作品。計(jì)算機(jī)軟件的工具性是指計(jì)算機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的實(shí)際作用,計(jì)算機(jī)軟件通常是為了起到實(shí)際效果而設(shè)計(jì)制作的,因此計(jì)算機(jī)軟件具備功能性,因此計(jì)算機(jī)軟件具有功能性。
2 計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)軟件作為計(jì)算機(jī)的靈魂和內(nèi)核,是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ),沒有計(jì)算機(jī)軟件,計(jì)算機(jī)只是電子元器件,有了計(jì)算機(jī)軟件才實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交流和人機(jī)對話,才使全世界的計(jì)算機(jī)都能夠通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息傳遞、共享和交互。現(xiàn)代社會中計(jì)算機(jī)的滲透可謂無孔不入,計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用范圍從金融、制造、服務(wù)、航空航天、國防、建筑、水利、工程等各行各業(yè),尤其是專業(yè)軟件在各自的領(lǐng)域內(nèi)都有深入發(fā)展。同時(shí),通用軟件在人們的日常生活和社會交流中的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)的普及也越來越廣泛。從電腦、手機(jī)、平板上網(wǎng)、即時(shí)通訊(如QQ、MSN、微信等)網(wǎng)絡(luò)購物、刷卡消費(fèi)、電子郵箱、網(wǎng)絡(luò)游戲等在人們生活中應(yīng)用越來越廣泛,此外許多專用軟件在人們的日常生活中也得到了廣泛應(yīng)用,如GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)訂票系統(tǒng)、酒店預(yù)訂系統(tǒng)等等都可以通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)?;谖覈鴮π畔a(chǎn)業(yè)的重視,國家大力發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)信息化,國務(wù)院在十二五發(fā)展綱要中明確指出“要通過信息化建設(shè)和信息化進(jìn)程帶動工業(yè)化向現(xiàn)代化發(fā)展”。這表明未來計(jì)算機(jī)軟件將在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、教育、醫(yī)療、金融、通信、娛樂、電子商務(wù)等產(chǎn)業(yè)更快、更深入地發(fā)展。發(fā)展需要不斷提高自動化、智能化的程度,計(jì)算機(jī)軟件是實(shí)現(xiàn)我國在各行各業(yè)自動化、智能化進(jìn)程的關(guān)鍵所在,大量開發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件成為發(fā)展的必須和社會的必然趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國軟件行業(yè)在近五年來,以每年30%的增幅遞增,2011年我國軟件市場的銷售額總額突破了12000億元,給我國國民經(jīng)濟(jì)總量做出了巨大貢獻(xiàn),未來隨著軟件的應(yīng)用范圍不斷增大,軟件行業(yè)的應(yīng)用不斷深入,軟件市場的總量將進(jìn)一步遞增。
3 計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展趨勢
二十一世紀(jì)是信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)是信息時(shí)代的支撐基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)必須不斷創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和功能,滿足網(wǎng)絡(luò)時(shí)代、信息時(shí)代的不斷更新的需求,滿足社會發(fā)展和各行各業(yè)的應(yīng)用的需要,才能開發(fā)出更科學(xué)完善的、人性化的、實(shí)用性更強(qiáng)的計(jì)算機(jī)軟件。計(jì)算機(jī)發(fā)展至今,已經(jīng)成為一門完整的學(xué)科,它的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,已經(jīng)成為現(xiàn)代信息社會的基礎(chǔ)。二十一世紀(jì)是信息時(shí)代,信息時(shí)代離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐,無論是大型計(jì)算機(jī)還是微型計(jì)算機(jī),必須有硬件和軟件共同組成,硬件技術(shù)隨著機(jī)械、電子技術(shù)的發(fā)展不斷前進(jìn),而軟件技術(shù)中的最重要的組成部分―操作系統(tǒng)也必須不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu),不斷開發(fā)新的功能,以適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。未來計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展趨勢將主要表現(xiàn)在以下方面:
3.1 計(jì)算機(jī)軟件作為發(fā)明創(chuàng)造的版權(quán)意識將進(jìn)一步增強(qiáng)
盡管當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件市場發(fā)展迅猛,但由于計(jì)算機(jī)軟件的可復(fù)制的特性使計(jì)算機(jī)軟件作為一項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)和發(fā)明沒有得到很好的版權(quán)保護(hù)和著作權(quán)保護(hù)。大量的盜版軟件不僅傷害了軟件生產(chǎn)者的利益和軟件制作的熱情,盜版軟件中的許多漏洞也可能被不法分子利用,最終導(dǎo)致用戶蒙受巨大的損失。因此未來計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展趨勢將會進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的著作權(quán)和知識產(chǎn)權(quán),將計(jì)算機(jī)軟件作為一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造來保護(hù),使軟件編寫和軟件生產(chǎn)企業(yè)的利益得到最大限度的保護(hù),同時(shí)也給用戶更加穩(wěn)定和安全的使用體驗(yàn)。以美國為首的西方國家對于計(jì)算機(jī)軟件的專利保護(hù)通過長期的發(fā)展與辨證最后發(fā)展成為一套完整的體系。計(jì)算機(jī)軟件的法律保護(hù)體系從依賴硬件發(fā)展到軟件成為信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心,是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)手段不斷前進(jìn)的表現(xiàn),人們期望解決的問題最終通過計(jì)算機(jī)軟件得以實(shí)現(xiàn),體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)軟件的技術(shù)手段在計(jì)算機(jī)軟件法律保護(hù)上的作用。計(jì)算機(jī)軟件在不同的歷史時(shí)期和不同的應(yīng)用領(lǐng)域,其作用也不盡相同,從早期的拒絕專利保護(hù)到現(xiàn)在的主動擴(kuò)大保護(hù)都反映了技術(shù)手段的繁榮促進(jìn)法律不斷完善的過程。因此通過技術(shù)手段促進(jìn)法律完善是計(jì)算機(jī)軟件法律保護(hù)的趨勢之一。
3.2 計(jì)算機(jī)軟件的安全性能將進(jìn)一步增強(qiáng)
計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,社會的方方面面和各個(gè)角落都離不開計(jì)算機(jī)軟件的支持,因此計(jì)算機(jī)軟件的安全性和穩(wěn)定性對社會的穩(wěn)定起到重要作用?,F(xiàn)代社會高速發(fā)展的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使計(jì)算機(jī)軟件的需求量與日俱增,為了滿足社會上各行各業(yè)功能需求和滿足計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟件越來越復(fù)雜。龐大的軟件系統(tǒng)必然導(dǎo)致安全漏洞和安全風(fēng)險(xiǎn)增大,為了保證計(jì)算機(jī)和信息的安全,對計(jì)算機(jī)軟件中存在的安全漏洞進(jìn)行預(yù)防和安全檢測在目前的形勢下顯得十分有必要。計(jì)算機(jī)軟件安全漏洞的存在,主要因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)、編寫或研發(fā)人員在研究開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件時(shí),由于考慮不周或設(shè)計(jì)失誤,導(dǎo)致軟件或系統(tǒng)中存在弱點(diǎn)或漏洞,這些弱點(diǎn)或漏洞可能被黑客或病毒利用,成為入侵或攻擊的路徑[3]。例如在電子商務(wù)活動中,如果銀行賬戶被黑客竊取將可能使用戶產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此未來計(jì)算機(jī)軟件的種類不斷增多、應(yīng)用范圍越來越廣泛的同時(shí),計(jì)算機(jī)軟件的安全性能也必須進(jìn)一步增強(qiáng),這是未來計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展的必然趨勢。
4 結(jié)語
總之,計(jì)算機(jī)軟件作為計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)展的靈魂,對我國社會經(jīng)濟(jì)和人民生活的發(fā)展與提高有重要意義,大力發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)對于努力實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的社會主義經(jīng)濟(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】信息時(shí)代 計(jì)算機(jī) 發(fā)展現(xiàn)狀 未來趨勢
1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)從概念上來講是指根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序,能夠自主、高速、便捷地對大量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的現(xiàn)代化智能設(shè)備。計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展在一定程度上可以說是時(shí)代選擇的結(jié)果,同時(shí)也是人類社會發(fā)展的必經(jīng)之路。而現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)也成為推動各行各業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵動力。
1.1 全球計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀
由于互聯(lián)網(wǎng)的高度生活化,人們漸漸習(xí)慣了通過網(wǎng)絡(luò)來快速了解世界資訊和生活百態(tài),所以當(dāng)代社會對于計(jì)算機(jī)的需求也越來越大,特別是人民生活水平、生活質(zhì)量的不斷提高,使得計(jì)算機(jī)的生活化發(fā)展有了更堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。而就目前的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看,其主要在七個(gè)層面上推動社會進(jìn)程的前進(jìn)。首先是娛樂。由于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,所以從社會生活的基準(zhǔn)水平來看,人們從以往的單純?yōu)榱藴仫柕纳顮顟B(tài)中脫離出來,開始注重生活質(zhì)量,而娛樂就是提高生活質(zhì)量的一個(gè)重要途徑。而互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的降臨使得人們經(jīng)由計(jì)算機(jī)這個(gè)媒介找到了更廣闊的娛樂空間和跟豐富多彩娛樂形式。然后是科學(xué)領(lǐng)域精密計(jì)算。由于計(jì)算機(jī)擁有的高效快捷、不易出錯的優(yōu)勢,所以在當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)被作為最重要的基礎(chǔ)工具。第三層是信息處理,傳統(tǒng)的信息傳遞方式無法保證信息的時(shí)效性,而且做不到廣泛關(guān)注,而計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)卻實(shí)現(xiàn)了全球一體化的信息交流,讓時(shí)間與空間再不會成為人與人之間的阻隔。第四層是計(jì)算機(jī)的自動控制??梢哉f這對國家的工業(yè)領(lǐng)域來說是至關(guān)重要的一場變革,它解放了傳統(tǒng)以人為主的手工勞力,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)領(lǐng)域的自動化。第五層是輔助設(shè)計(jì)。可以說設(shè)計(jì)領(lǐng)域是國家創(chuàng)新發(fā)展的核心基石,人類社會需要創(chuàng)新才能發(fā)展,世界經(jīng)濟(jì)需要創(chuàng)新才有未來,而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用很好為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了輔助功能,并大大的縮短了設(shè)計(jì)周期。第六層是輔助教育。對于國家發(fā)展來說,教育領(lǐng)域是至關(guān)重要的組成部分,可以說是一個(gè)國家長期可持續(xù)發(fā)展的主要動力,而計(jì)算及的應(yīng)用在一定層面上豐富了教學(xué)內(nèi)容,革新了教學(xué)模式,讓世界的教育能夠有效的融合在一起形成更先進(jìn)的教育模式與教育理念。最后就是在人工智能的出現(xiàn)。相對于人腦來說,計(jì)算機(jī)的存儲功能更為強(qiáng)大,同時(shí)邏輯運(yùn)算能力也更為突出,而通過計(jì)算機(jī)智能模擬人腦已經(jīng)在當(dāng)代科學(xué)的引領(lǐng)下初步實(shí)現(xiàn),未來將是計(jì)算機(jī)智能解放人腦的科學(xué)時(shí)代。
1.2 我國的計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀
盡管從世界層面上來看,計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)開始融入到人們生活的各個(gè)角落,不過就我國的計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展來看,雖然在一定層面上已經(jīng)得到了長足的發(fā)展,并且在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)喜獲碩果,但是由于發(fā)展進(jìn)程的相對落后,還是在一定程度常存在嚴(yán)重的漏洞。首先最主要的就是我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平相較于國外來說仍處于低級階段,相關(guān)領(lǐng)域的人才儲備不足,沒有形成良好的專業(yè)教育體系,并且在高精尖人才的保護(hù)和培養(yǎng)上存在嚴(yán)重的缺陷。然后就是在區(qū)域發(fā)展上存在嚴(yán)重的不平衡。我國東西部地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展存在很大差距。而且相對于臺灣地區(qū)的電子商務(wù)模式蓬勃發(fā)展來說,我國大陸的電子商務(wù)還處在初級的摸索階段。再有就是我國的相關(guān)政策法規(guī)也存在一定不完善的現(xiàn)象,特別是信息化市場經(jīng)濟(jì)的法律環(huán)境還略顯混亂,不能面面俱到。
2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢
就目前的計(jì)算機(jī)發(fā)展來看,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的未來發(fā)展將主要集中于計(jì)算機(jī)設(shè)備的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間更加緊密聯(lián)系的發(fā)展。首先從計(jì)算機(jī)的設(shè)備角度來看,未來的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)將會更注重科學(xué)之間的相互聯(lián)系。量子計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、化學(xué)計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)等都會相繼在未來的世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程中起到不可估量的推動作用。并且未來的計(jì)算機(jī)將會更加注重人類的社會生活和自然生態(tài)之間的相互聯(lián)系,譬如說光計(jì)算機(jī)就是充分利用自然界的光作為媒介來進(jìn)行信息的儲存,同時(shí)這種光計(jì)算機(jī)完全符合當(dāng)今綠色生活的時(shí)代主題,對于能量的消耗會很少,是一個(gè)相對環(huán)保的產(chǎn)業(yè)。而從計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間關(guān)系的角度來看,未來的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)將會實(shí)現(xiàn)真正的智能化和人性化。特別是在競爭全球化的趨勢影響下,人們的生活壓力越來越大,對于生活智能化的渴望也越來越強(qiáng)烈,如果家庭生活能夠靠智能操控的話,將會有效的釋放人們現(xiàn)有的生活壓力。所以未來的計(jì)算機(jī)將必然要借助網(wǎng)絡(luò)的互通性,在通過一定科學(xué)技術(shù)引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)人們的生活渴望,這也順應(yīng)了人類生活需求決定科學(xué)導(dǎo)向的基本原理。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)在人類社會中扮演的角色也越來越重要。而目前許多新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域中,帶給人們?nèi)碌纳铙w驗(yàn),相信未來的計(jì)算機(jī)發(fā)展必然要超出人們的預(yù)想。
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作者簡介
高文琦(1988-),男,山東省東營市人。碩士研究生學(xué)歷?,F(xiàn)為電子科學(xué)研究院助理工程師。研究方向?yàn)槿藱C(jī)界面交互、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)硬件;專業(yè)人才;培養(yǎng)
作者簡介:褚軼昕(1984-),女,江蘇南京,碩士,助理實(shí)驗(yàn)師;研究方向:計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才是計(jì)算機(jī)行業(yè)所需的專業(yè)人才類型之一,其主要是培養(yǎng)熟悉計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等,具有獨(dú)立承擔(dān)計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)、應(yīng)用的應(yīng)用型人才,但是長期以來各高校中計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)發(fā)展明顯落后于軟件類專業(yè),在培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教師教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)中都存在著一定的問題,因此有必要對當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才現(xiàn)狀進(jìn)行分析,以更好地指導(dǎo)實(shí)踐中人才培養(yǎng)。
1當(dāng)前各高校計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要方向之一,也是適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,但是當(dāng)前各個(gè)高校在硬件類人才培養(yǎng)的過程中普遍地存在著一些問題,這些問題的存在也較為嚴(yán)重地影響了硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提高,主要表現(xiàn)于以下幾點(diǎn)。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)模糊,缺乏特色
高校中培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才一般分為2類:一類是軟件方面的專業(yè)人才,主要從事相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)、程序編寫等偏軟件人才,如各類軟件工程師等。另一類是偏硬件方面的專業(yè)人員,主要從事計(jì)算機(jī)硬件方面的結(jié)構(gòu)、工作原理、計(jì)算機(jī)硬件方面的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。當(dāng)前我國高校在計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)的制定上人才定位模糊,專業(yè)特色不明顯,在實(shí)際的人才培養(yǎng)過程中“廣而不精”,學(xué)生在硬件方面的專業(yè)知識不足,尤其是實(shí)際動手能力較差,不能很好地勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的專業(yè)工作。課程設(shè)置缺乏科學(xué)性和針對性。培養(yǎng)目標(biāo)的不明確直接導(dǎo)致硬件類專業(yè)的課程設(shè)置缺乏科學(xué)性和針對性,計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)是一門發(fā)展較快的專業(yè)門類,其課程體系的設(shè)置應(yīng)時(shí)刻緊跟計(jì)算機(jī)軟硬件方面的技術(shù)而不斷更新和發(fā)展,以便更好地服務(wù)于專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)前各高校中的計(jì)算機(jī)硬件類課程體系更多地面向計(jì)算機(jī)類的相關(guān)專業(yè),如軟件開發(fā)、計(jì)算機(jī)通信、自動控制等等計(jì)算機(jī)專業(yè)中的各個(gè)相關(guān)專業(yè),而缺乏專門針對硬件類人才的計(jì)算機(jī)硬件課程體系的設(shè)置,使得硬件類專業(yè)的課程體系缺乏針對性和科學(xué)性,同時(shí)不少高校的硬件類課程內(nèi)容較為陳舊龐雜,課程與課程之間在知識結(jié)構(gòu)、內(nèi)容等方面缺乏聯(lián)系和銜接,沒有及時(shí)更新現(xiàn)有的硬件類課程內(nèi)容,課程脈絡(luò)較為模糊,影響了硬件類人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.2學(xué)生硬件動手能力不足
計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)所學(xué)的知識理論性較強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,與實(shí)踐聯(lián)系十分緊密,因而對學(xué)生的實(shí)際動手能力要求極高,硬件類專業(yè)要培養(yǎng)的就是有較強(qiáng)的硬件設(shè)計(jì)、開發(fā)等方面的實(shí)際技能的應(yīng)用型人才,硬件類專業(yè)的人才培養(yǎng)特點(diǎn)決定了其需要在相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、人員配備、資金等方面有較大的投入,為提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力奠定基礎(chǔ),然而當(dāng)前高校在硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中或多或少地忽視了學(xué)生實(shí)際動手能力的培養(yǎng),突出表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足、相關(guān)的人員不到位、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系協(xié)調(diào)性缺失等情況,較為嚴(yán)重地限制了學(xué)生硬件方面實(shí)際動手能力的提高。
1.3師資不足,尤以“雙師型”教師緊缺
制約高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的另一因素是師資因素,沒有高素質(zhì)的教師就不可能有高素質(zhì)的學(xué)生。硬件類人才培養(yǎng)過程中對學(xué)生實(shí)踐動手能力的高要求需要有一支既精通理論又擁有硬件動手操作能力的教師隊(duì)伍,然而當(dāng)前高校中硬件類專業(yè)的教師大多來自各高校畢業(yè)的碩博人員,其特點(diǎn)是理論知識豐富卻缺乏相關(guān)的實(shí)踐動手能力,這也在一定程度上影響了教師對學(xué)生實(shí)踐動手能力的指導(dǎo),長期的理論灌輸也使得學(xué)生的專業(yè)熱情降低,影響了培養(yǎng)質(zhì)量。雖然不少高校也注意到了應(yīng)培養(yǎng)和招聘更多的計(jì)算機(jī)類“雙師型”教師,但是受制于工資待遇、教師編制等現(xiàn)實(shí)性因素,高校硬件類專業(yè)教師師資建設(shè)依然任重而道遠(yuǎn)。
2改進(jìn)高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的措施
面對當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在的突出性問題,有必要采取有效措施進(jìn)一步改進(jìn)當(dāng)前硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,提高培養(yǎng)質(zhì)量,筆者認(rèn)為應(yīng)著重從以下幾個(gè)方面著手。
2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)作為高校教育活動的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,不僅深刻地影響教育者和受教育者個(gè)人,而且也影響到整個(gè)高校和社會的發(fā)展,對課程設(shè)置、教學(xué)活動等方面具有直接的指導(dǎo)作用和統(tǒng)籌作用,因此改進(jìn)高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀應(yīng)首先從培養(yǎng)目標(biāo)入手,應(yīng)對當(dāng)前高校中計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)模糊不清、缺乏特色的問題予以清理,明確硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理,專業(yè)從事計(jì)算機(jī)硬件類的設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、維護(hù)等方面的實(shí)際工作的人才,要和軟件類人才區(qū)別開來,明確硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)定位,使得學(xué)生畢業(yè)之后可以獨(dú)立從事硬件類方面的專業(yè)工作,擁有較高的實(shí)踐動手能力。
2.2根據(jù)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化和改進(jìn)課程設(shè)置
課程設(shè)置作為學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)知識的重要載體,其科學(xué)性、針對性如何,直接關(guān)系到培養(yǎng)目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)。面對當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)課程設(shè)置不合理、針對性不足、結(jié)構(gòu)冗余、內(nèi)容落后的現(xiàn)狀,應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件類的最新發(fā)展趨勢和硬件類人才培養(yǎng)目標(biāo)來重構(gòu)硬件類專業(yè)課程體系,設(shè)置覆蓋硬件類專業(yè)內(nèi)容從基礎(chǔ)課程、核心課程到創(chuàng)新課程的縱向分層體系,明確基礎(chǔ)課程、核心課程和創(chuàng)新課程各自的功能和內(nèi)容,形成3類課程之間相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的課程體系;在課程內(nèi)容方面,依據(jù)計(jì)算機(jī)硬件方面的最新發(fā)展趨勢和硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的總要求,合理充實(shí)現(xiàn)有的硬件類課程體系的內(nèi)容,促使課程內(nèi)容緊跟時(shí)展,夯實(shí)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的課程基礎(chǔ)。
2.3完善現(xiàn)有的硬件類實(shí)踐課程教學(xué)體系
完善實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)成為今后硬件類人才培養(yǎng)改進(jìn)的重點(diǎn),因其在硬件類人才培養(yǎng)質(zhì)量的過程中有著核心和基礎(chǔ)性的作用,在實(shí)踐教學(xué)過程中,教師應(yīng)堅(jiān)持促進(jìn)學(xué)生在知識、能力以及創(chuàng)新素養(yǎng)等協(xié)調(diào)發(fā)展的理念,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的動手能力為核心,在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于種種主客觀方面的原因,實(shí)踐教學(xué)在硬件類人才的培養(yǎng)過程中的重要性被降低甚至有所忽略,因此在今后應(yīng)著力于推進(jìn)硬件類人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)改進(jìn),培養(yǎng)具有扎實(shí)的實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力強(qiáng)的硬件類專業(yè)人才。高校應(yīng)積極采取措施,推進(jìn)硬件類專業(yè)學(xué)生積極參加各種校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)計(jì)劃、頂崗實(shí)習(xí)等,實(shí)行工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實(shí)習(xí)的人才培養(yǎng)模式,從校內(nèi)和校外2個(gè)方面提高學(xué)生實(shí)踐動手能力。校內(nèi)方面,加大對學(xué)生硬件類實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)的投入、師資配備,在課時(shí)分配、課程評價(jià)等方面向?qū)嵺`教學(xué)傾斜,鼓勵學(xué)生積極參加各類硬件類的競賽活動等;校外方面,積極與相關(guān)企業(yè)建立合作關(guān)系,拓展校外學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地,鼓勵學(xué)生利用寒暑假等時(shí)間進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)等,因地制宜地提高學(xué)生的實(shí)際動手能力。
2.4加強(qiáng)師資建設(shè),擴(kuò)大“雙師型”教師隊(duì)伍在計(jì)算機(jī)專業(yè)教師隊(duì)伍中的比例
師資隊(duì)伍建設(shè)是高校人才培養(yǎng)的重要一環(huán),教師素質(zhì)的高低對學(xué)生素養(yǎng)的影響是不言而喻的,因此高校應(yīng)重視加強(qiáng)硬件類專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)問題。一方面,針對現(xiàn)有的教師,應(yīng)鼓勵他們積極通過各種途徑提高實(shí)踐技能,定期對教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),鼓勵相關(guān)教師進(jìn)入相關(guān)企業(yè),參與相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)等工作,鼓勵有條件的教師積極申報(bào)相關(guān)課題、研究項(xiàng)目等,提高自身實(shí)踐技能;另一方面,完善現(xiàn)有的教師招聘標(biāo)準(zhǔn)和教師評價(jià)辦法,通過提高待遇等措施吸引擁有計(jì)算機(jī)硬件方面學(xué)科背景和專業(yè)背景的“雙師型”人才進(jìn)入高校任教,充實(shí)高校計(jì)算機(jī)教師隊(duì)伍,提高教師群體整體專業(yè)素養(yǎng)水平,以更好地服務(wù)于教學(xué)。
3結(jié)語
總之,針對當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)中所存在的普遍性的問題,需要教育部門、高校乃至教師和學(xué)生本人各盡其職,通力合作,努力通過各種途徑提高硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。應(yīng)該說,當(dāng)前高校中計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)過程中所存在的普遍性問題遠(yuǎn)不止本文所提到的以上諸方面,其他如教材問題、學(xué)生的興趣問題等也都在一定程度上影響著硬件類人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高,因此要徹底解決這一問題,還需要繼續(xù)加強(qiáng)該方面的深入研究,筆者對本問題的闡述也希望能起到引發(fā)議論、啟發(fā)思考的作用。
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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)硬件故障分析 維護(hù)處理 技術(shù)措施
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中,硬件設(shè)備常見故障呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢,導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量降低。這就需要相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)對計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備常見故障問題的原因進(jìn)行分析,制定針對性的維護(hù)處理技術(shù)制度,提高其應(yīng)用效率。
1 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備常見故障與原因分析
在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備實(shí)際使用的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)自動重啟、顯示器圖像色差、死機(jī)等故障問題,具體問題與原因表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):
1.1 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備自動重啟故障與原因
在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備實(shí)際使用的過程中,自動重啟故障問題較為普遍,導(dǎo)致計(jì)算機(jī)使用人員受到影響,甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
1.1.1 電源問題
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動重啟問題最為常見的原因就是電源問題,就是計(jì)算機(jī)電源的功率不足,一旦添加了新的設(shè)備,或是計(jì)算機(jī)運(yùn)行速率提升,就會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)電源負(fù)荷提高,很容易引發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動重啟問題。同時(shí),也會因?yàn)殡娫唇佑|不良,或是電壓不穩(wěn)等出現(xiàn)暫時(shí)重啟的現(xiàn)象。
1.1.2 內(nèi)存問題
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間,內(nèi)存問題較為普遍,就是計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片損壞,一般情況下,系統(tǒng)無法有效檢測出來,主要因?yàn)橛?jì)算機(jī)在長期運(yùn)行的情況下會產(chǎn)生較高的熱量,很可能引發(fā)芯片損壞問題,使計(jì)算機(jī)喪失了系統(tǒng)功能,出現(xiàn)自動重啟問題。
1.2 顯示器凸顯色差
在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中,顯示器圖像色差問題較為普遍,此類問題出現(xiàn)的原因就是顯示器在長時(shí)期運(yùn)行的時(shí)候,散發(fā)出大量的熱量,同時(shí),相關(guān)檢測人員不能階段性的對散熱設(shè)備進(jìn)行檢查,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)散熱問題并解決問題,導(dǎo)致計(jì)算機(jī)顯示器受到熱量影響,出現(xiàn)一系列的色差問題。
1.3 死機(jī)問題
計(jì)算機(jī)死機(jī)問題就是在硬件系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候,硬盤與主板出現(xiàn)故障,主要因?yàn)橛脖P與主板在長時(shí)間的使用過程中,相關(guān)管理人員沒有對其進(jìn)行監(jiān)測,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)壞扇區(qū)域問題與壞道區(qū)域問題,導(dǎo)致在用戶交換數(shù)據(jù)的時(shí)候,引發(fā)系統(tǒng)死機(jī)問題。同時(shí),計(jì)算機(jī)死機(jī)問}原因也可能是硬件之間不兼容,在硬件實(shí)際使用期間,相關(guān)人員在其中安裝了各類程序軟件,無法有效調(diào)節(jié)各類硬件,導(dǎo)致出現(xiàn)硬件不兼容的現(xiàn)象,引發(fā)系統(tǒng)死機(jī)問題。
2 計(jì)算機(jī)硬件故障診斷措施
在計(jì)算機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過程中,硬件故障診斷工作較為重要,相關(guān)管理人員與技術(shù)人員必須要予以足夠重視,保證可以提升計(jì)算機(jī)硬件故障問題的解決效率。
2.1 直接觀察方式
在計(jì)算機(jī)硬件故障診斷過程中,相關(guān)診斷人員可以利用直接觀察方式對其進(jìn)行診斷,進(jìn)而提高其診斷效率。首先,在計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)故障問題的時(shí)候,技術(shù)人員可以直接觀看屏幕判斷計(jì)算機(jī)硬件故障類型,然后通過對計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部的硬件設(shè)備進(jìn)行查看,保證可以查看出明顯的問題。
2.2 隔離法
在對計(jì)算機(jī)硬件問題進(jìn)行診斷的時(shí)候,相關(guān)診斷人員可以利用隔離方式對其進(jìn)行診斷,主要就是將妨礙故障分析的軟件與硬件進(jìn)行隔離處理,然后在檢測故障問題。在此期間,可以將軟件與硬件拔出,然后觀察計(jì)算機(jī)硬件問題,這樣,就可以有效提高計(jì)算機(jī)硬件故障的檢測效率。
2.3 電阻測試法
電阻測試法,就是在計(jì)算機(jī)硬件故障的時(shí)候,技術(shù)人員針對有可能出現(xiàn)問題的硬件與軟件進(jìn)行檢測,通過電阻值的測量,準(zhǔn)確判斷硬件損壞問題。同時(shí),技術(shù)人員可以利用線測量法與脫焊測量法開展測試工作,這樣,才能有效檢測出相關(guān)故障問題。
3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)處理措施
在計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)處理過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要制定完善的維護(hù)處理制度,積極應(yīng)用先進(jìn)的工作方式對其進(jìn)行處理。具體措施包括以下幾點(diǎn):
3.1 計(jì)算機(jī)硬件日常維護(hù)措施
由于計(jì)算機(jī)中的硬件是核心組織部分,一旦硬件設(shè)備出現(xiàn)故障問題,將會影響計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行。因此,在計(jì)算機(jī)實(shí)際使用過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要做好硬件日常維護(hù)工作,保證可以提高其應(yīng)用價(jià)值。首先,要遵循硬件、軟件共同維護(hù)的原則,保證可以促進(jìn)軟件與硬件的配合,其次,技術(shù)人員要為計(jì)算機(jī)設(shè)備營造良好的工作環(huán)境,保證其清潔性,這樣,才能延長設(shè)備的使用壽命。例如:管理人員定期對計(jì)算機(jī)進(jìn)行除塵等。
3.2 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作內(nèi)容
首先,在計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的過程中,相關(guān)技術(shù)人員要明確計(jì)算機(jī)故障分析思路,并且根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件故障實(shí)際情況開展修理工作,這樣,才能有效提升計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作質(zhì)量。其次,相關(guān)技術(shù)人員必須要全面檢查電源、插座、系統(tǒng)支配等,保證可以提高檢查工作效率與質(zhì)量,這樣,才能增強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作效果。
3.3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)步驟
在計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要全面分析維護(hù)工作步驟,提高計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作質(zhì)量。首先,要對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行定期檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁干擾問題,并且采取有效措施解決問題。其次,要明確檢查順序,先監(jiān)測計(jì)算機(jī)軟件問題,然后檢查計(jì)算機(jī)硬件問題,主要因?yàn)槎鄶?shù)計(jì)算機(jī)硬件故障都是由軟件問題引發(fā)的,所以,只有全面檢查軟件問題,才能達(dá)到維護(hù)工作目的。最后,要對電源進(jìn)行檢查,保證電源的性能符合相關(guān)規(guī)定。
4 結(jié)語
在計(jì)算機(jī)硬件故障維護(hù)處理期間,相關(guān)技術(shù)人員必須要根據(jù)硬件故障問題的分析,采取有效措施對其進(jìn)行維護(hù)處理,這樣,才能提高計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量,增強(qiáng)其應(yīng)用價(jià)值。
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī) 安全 設(shè)計(jì) 硬件
中圖分類號:TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082(2016)01-0003-01
隨著科技的進(jìn)步,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速崛起,這些給人們帶來了很大的便利條件?,F(xiàn)今,進(jìn)算計(jì)已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的一部分,但是在進(jìn)算計(jì)的使用過程中會存在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全問題,這些是需要急需解決的重要問題。計(jì)算機(jī)的軟件安全方案雖然也能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)提供相應(yīng)的安全保護(hù),但攻擊者也能夠通過各種不同的方式來進(jìn)行破壞,因此單靠計(jì)算機(jī)軟件是無法保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全。因此在計(jì)算機(jī)的硬件上也設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全方案,能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)提供更完善的安全保障,因此對計(jì)算機(jī)硬件存在的隱患進(jìn)行分析,研究計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的現(xiàn)狀以及相應(yīng)的解決方案有很重要的意義。
一、計(jì)算機(jī)硬件所面對的安全隱患
近年來,有關(guān)計(jì)算機(jī)安全性的研究備受關(guān)注,目前我們對安全的定義已經(jīng)延伸至了信任、行動隱私以及數(shù)字版權(quán)管理等方面。若攻擊者能夠以物理形式接觸到芯片,那么攻擊者的拒絕服務(wù)攻擊就能夠十分輕易的損害硬件,而且重要的攻擊手段還包括了篡改以及非授權(quán)拷貝等。一般來說非授權(quán)拷貝是利用復(fù)制而獲取與設(shè)計(jì)相同的副本,我們也可將其看作盜竊行為。而篡改則是對目標(biāo)設(shè)計(jì)予以變更,一般在篡改后,硬件中很可能帶有惡意代碼,經(jīng)觸發(fā)可以造成系統(tǒng)故障或竊取系統(tǒng)中敏感數(shù)據(jù)等。計(jì)算機(jī)的使用在帶給人們方便的同時(shí),也為人們帶來了許多的壞處。對于造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的因素有很多,有可能是偶然、操作不當(dāng),也有可能是惡意破壞等多種原因。例如,大量的信息共享、不出門輕松購物、快速接收郵件等。很多管理者通常都希望可以提高計(jì)算機(jī)軟件的安全等級,這樣也可以從根本提高硬件的安全等級,從而確保計(jì)算機(jī)的安全性。因此,僅僅依賴軟件并不能有效的確保系統(tǒng)的安全性,經(jīng)實(shí)踐顯示,通過硬件的安全手段能夠有效的防止攻擊者獲取數(shù)據(jù),從而提高數(shù)據(jù)的安全性。
二、計(jì)算機(jī)硬件安全計(jì)算機(jī)的硬件安全是計(jì)算機(jī)信息安全系統(tǒng)中的基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)的硬件安全能夠?yàn)檐浖到y(tǒng)提供一個(gè)安全平臺,同時(shí)也是整個(gè)信息系統(tǒng)安全解決的一個(gè)關(guān)鍵因素
1.計(jì)算機(jī)硬件安全發(fā)展計(jì)算機(jī)的硬件主要是指計(jì)算機(jī)的芯片、板卡以及相應(yīng)的輸入與輸出設(shè)備。對于計(jì)算機(jī)芯片的發(fā)展歷史,其相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展趨勢會直接影響到集成電路的主流設(shè)計(jì)理念,在20世紀(jì)80年代,計(jì)算機(jī)芯片的設(shè)計(jì)主要追求的是計(jì)算速度,但是到了90年代優(yōu)化電力消耗也成了芯片設(shè)計(jì)的一個(gè)目標(biāo)。如今計(jì)算機(jī)的安全性問題研究已經(jīng)引起了大量的關(guān)注,并且研究的范圍也在不斷的擴(kuò)大,如今計(jì)算機(jī)的安全概念已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信以及儲存保密,還包括了計(jì)算機(jī)的行動隱私以及數(shù)字版權(quán)管理等多個(gè)方面。對計(jì)算機(jī)硬件的主要攻擊方式包括非授權(quán)拷貝以及篡改與方向工程,非授權(quán)拷貝是在不需要理解硬件工作的情況下,將設(shè)計(jì)相同的副本復(fù)制下來,這其實(shí)是一種盜竊行為。而篡改主要是對目標(biāo)的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改或者采取不同形式的替換,經(jīng)過篡改后的硬件可能會在一些特定的時(shí)期導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而盜取其中的重要數(shù)據(jù)或者進(jìn)行一些非法的行為。而方向工程指的是通過分析制造設(shè)計(jì)的文件來重新得到最初的設(shè)計(jì)。如今對計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的攻擊方式有很多種,在這個(gè)過程中也能夠體現(xiàn)出如今計(jì)算機(jī)加密計(jì)算的局限性。
2.硬件設(shè)計(jì)安全在提高計(jì)算機(jī)安全性的過程中,如今主要的方案主要包括基于工程變異、設(shè)計(jì)的多樣化等安全方案,這些安全方案都具有耗能以及成本低等特點(diǎn)。基于工程變異主要是解決IC時(shí)序、功耗芯片老化等方面的問題,其中不僅有傳統(tǒng)的CMOS制造技術(shù),同時(shí)也有新興的納米技術(shù)、等離子技術(shù)以及光纖技術(shù)等,因此基于工程變異在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)上得到了充分的利用,但同時(shí)也為計(jì)算機(jī)惡意攻擊檢測增加了難度。如今對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的安全性研究主要有硬件木馬的檢測、新的安全原語設(shè)置以及利用安全原語集成現(xiàn)有芯片等。如今硬件木馬已經(jīng)成為了最流行的研究課題,硬件木馬主要是指對原始芯片設(shè)計(jì)的進(jìn)行修改以及嵌入等一系列的惡意操作。如今在基于工程變異之外,對計(jì)算機(jī)硬件還有另外一個(gè)研究課題,那就是物理不可復(fù)制技術(shù)(PUF),這種技術(shù)能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)的芯片提供很好的安全保障。當(dāng)前在對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行保護(hù)的過程中,還有基于硬件的安全協(xié)議同樣能夠解決許多計(jì)算機(jī)安全方面的問題,比如基于第三方的可信計(jì)算以及遙感等。
三、計(jì)算機(jī)硬件安全設(shè)計(jì)的策略針對計(jì)算機(jī)硬件中存在的問題,在對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,主要可以從以下這兩個(gè)方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)
1.內(nèi)置安全確認(rèn)在芯片的制造過程中,為了能夠更好的保護(hù)硬件的IP,Roy等人在計(jì)算機(jī)芯片的制造過程中提出了EPIC技術(shù),再結(jié)合PUF技術(shù)得出了內(nèi)置安全確認(rèn)這一個(gè)設(shè)計(jì)方案。內(nèi)置安全確認(rèn)方案主要是在IC的原始設(shè)計(jì)上經(jīng)過EDA工具得到物理版圖,再經(jīng)過PUF技術(shù)就能夠得到基于芯片變異的PUF ID,最后與加密后的IC所有者版權(quán)就能夠合成IC產(chǎn)品的校驗(yàn)密鑰,這樣就能夠利用這一個(gè)工具來加密生成驗(yàn)證模塊,從而在原始模塊中生成保護(hù)IC版圖,對計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)施起到很好的保護(hù)作用。
2.外置鋪助安全檢測外置鋪助安全檢測方案主要是通過傳統(tǒng)的RAS機(jī)制,先由密鑰管理中心產(chǎn)生出一對公開與私用密鑰,通過讓公開密鑰來保護(hù)芯片中的特有信息,而外置鋪助安全檢測裝置通過安全驗(yàn)證芯片以及密鑰的儲存器組合而成,在密鑰儲存器中主要是儲存私用密鑰,在檢測的過程中就能夠通過RFID來讀取芯片內(nèi)的電路信息,再通過安全驗(yàn)證芯片來對計(jì)算機(jī)的芯片進(jìn)行安全驗(yàn)證,起到保護(hù)芯片的作用。
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