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互联网及其应用

IGCSE 计算机科学 · 知识点 5

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9:52

互联网与万维网

你输入一个网址并按回车键。不到一秒钟,一个页面就会出现——这个页面可能位于一万公里外的某台计算机上。在那……

英语旁白 · 英中内嵌字幕

5.1

互联网与万维网

教学大纲
考生应能: 注释与指导
1 理解**互联网(internet)与万维网(world wide web)**的区别 • 互联网是基础设施
• 万维网是通过互联网访问的网站和网页的集合
2 理解**统一资源定位符(URL)**的含义 • URL 是网页的文本地址;它可以包含协议、域名以及网页/文件名
3 描述**超文本传输协议(HTTP)和安全超文本传输协议(HTTPS)**的目的与工作原理
4 解释**网络浏览器(web browser)**的目的和功能 • 网络浏览器的主要目的是渲染超文本标记语言(HTML)并显示网页
• 功能包括:
– 存储书签和收藏夹
– 记录用户浏览历史
– 支持多标签页使用
– 存储 Cookie
– 提供导航工具
– 提供地址栏
5 描述当用户输入 URL 时,网页如何在设备上被定位、检索和显示 • 包括以下组件的作用:
– 网络浏览器
– IP 地址
– 域名服务器(DNS)
– 网络服务器
– HTML
6 解释Cookie的含义及其用途,包括会话 Cookie(session cookies)和持久 Cookie(persistent cookies) • Cookie 用于多种功能,包括:
– 保存个人信息
– 追踪用户偏好
– 暂存在线购物车中的商品
– 存储登录详情

来源:Cambridge International 教学大纲

人们常常混淆这两个术语,但它们不相同。

  • 互联网(internet)是基础设施(infrastructure)——巨大的全球计算机网络以及连接它们的电缆、路由器和连接。
  • 万维网(world wide web,WWW)是你用互联网查看的网站(websites)和网页的一个集合。

所以互联网是网络;网是你在那个网络上使用的东西之一。

一个标注为互联网的大框,含有两个更小的框:万维网,和其他服务如电子邮件
互联网是全球网络;万维网是你在它上面使用的东西之一
一个黑色盒形路由器,三根高天线从它竖起
一个路由器把你的家庭网络连到互联网并把数据发送到正确的地方
词汇 训练
English 中文 拼音
internet/ˈɪntənet/ 互联网 hù lián wǎng
infrastructure/ˈɪnfrəstrʌktʃə/ 基础设施 jī chǔ shè shī
world wide web/wɜːld waɪd web/ 万维网 wàn wéi wǎng
websites/ˈwebsaɪts/ 网站 wǎng zhàn
5.1

URL

一个统一资源定位符(uniform resource locator,URL)是一个网页的一个基于文本的地址。你把它键入一个网页浏览器(web browser)以访问一个页面,例如 https://www.example.com/index.html。

URL https://www.example.com/index.html 分成三个标注的部分:协议、域名和路径
一个 URL 有三部分:协议、域名,和到服务器上页面的路径
词汇 训练
English 中文 拼音
uniform resource locator/ˈjuːnɪfɔːm rɪˈzɔːs ləʊˈkeɪtə/ 统一资源定位符 tǒng yī zī yuán dìng wèi fú
web browser/web ˈbraʊzə/ 网页浏览器 wǎng yè liú lǎn qì
5.1

网页浏览器

一个网页浏览器是你用来查看网页的程序。它的作用包括:

  • 渲染(rendering)超文本标记语言(hypertext markup language,HTML)——把页面的代码变成你看到的;
  • 在屏幕上显示网页;
  • 管理一个网页如何呈现——它的布局、文本和图像。
词汇 训练
English 中文 拼音
rendering/ˈrendərɪŋ/ 渲染 xuàn rǎn
hypertext markup language/ˈhaɪpətekst ˈmɑːkʌp ˈlæŋɡwɪdʒ/ 超文本标记语言 chāo wén běn biāo jì yǔ yán
IP address/ˌaɪ ˈpiː əˈdres/ 网际协议地址 wǎng jì xié yì dì zhǐ
5.1

网页如何到达你的设备

当你键入一个 URL 并按回车时,几个步骤发生:

  1. 浏览器需要网站的 IP 地址(网际协议地址),但一个 URL 用一个名称,而不是一个数。
  2. 浏览器询问一个域名服务(domain name service,DNS)——一个存储每个网址 IP 地址的系统。
  3. DNS 找到匹配的 IP 地址并把它发送回浏览器。
  4. 浏览器用 IP 地址联系存储页面的网页服务器(web server)。
  5. 网络服务器把页面的 HTML 发送回浏览器。
  6. 浏览器把 HTML 变成页面并显示它。
浏览器向一个 DNS 服务器询问一个 IP 地址,然后从网络服务器请求页面并收到 HTML
浏览器向一个 DNS 询问网站的 IP 地址,然后从网络服务器请求页面,它返回 HTML

若 DNS 没有这个地址,它询问另一个 DNS 服务器,直到地址被找到。

一个数据中心里,金属机架里一长排排计算机服务器,被蓝色灯照亮
一个满是服务器的数据中心:存储网站并把它们发送给你的强大计算机

例题。 分解网址 https://www.example.com/books/index.html。https 是协议,即传输该网页所用的一套规则(其中的 s 表示传输是加密的)。www.example.com 是域名,它标识这台网页服务器,并由 DNS 服务器把它转换成 IP 地址。/books/index.html 是该服务器上所存资源的文件路径和文件名。要把每一部分连同它的作用一起说出来:只答"第一段"和"最后一段"是在描述网址,而不是在解释它。

探索

当你加载一个网页时发生什么

逐步看它。网址只是一个名字——DNS 在浏览器能向正确的服务器请求页面之前把它变成一个 IP 地址。

词汇 训练
English 中文 拼音
domain name service/dəˈmeɪn neɪm ˈsɜːvɪs/ 域名服务 yù míng fú wù
web server/web ˈsɜːvə/ 网页服务器 wǎng yè fú wù qì
5.1

Cookie

一个 cookie 是一个网站存储在你设备上的一个小文本文件。它让网站记住关于你的东西。有两种类型。

一个 cookie 是一个小文本文件,存储在你的计算机上,它记住你的设置或登录
一个 cookie 是一个存储在你计算机上的小文本文件
类型 你关闭浏览器时保留? 用于
会话(session)cookie 否——你关闭浏览器时被删除 短期数据,例如一个购物篮中的物品
持久(persistent)cookie 是——保存在设备上 在访问之间记住你

Cookie 被用来:

  • 保存个人详细信息,所以你不再键入它们(如登录或地址);
  • 跟踪用户偏好(user preferences),如你的语言或你喜欢的东西,所以网站能建议内容。
词汇 训练
English 中文 拼音
session/ˈseʃn/ 会话 huì huà
persistent/pəˈsɪstənt/ 持久 chí jiǔ
user preferences/ˈjuːzə ˈprefrənsɪz/ 用户偏好 yòng hù piān hǎo
5.2

数字货币

教学大纲
考生应能够: 注释与指导
1 理解数字货币的概念及其使用方式 • 数字货币是一种仅以电子形式存在的货币
2 理解区块链的过程及其在追踪数字货币交易中的应用 • 区块链的基本形式是一个数字账本,即一系列带有时间戳且不可篡改的记录

来源:Cambridge International 教学大纲

一个数字货币(digital currency)是只以电子形式(electronic form)存在的钱。没有硬币或纸币。它用计算机在人们之间存储和移动,并能被用来在线为东西付款。

数字钱的一个问题是信任:你如何阻止某人把同样的钱花两次,或改变记录?区块链解决这个。

探索

区块链背后的哈希

一个哈希是单向的,对输入的微小改变会翻转输出的很大部分——区块链把这些哈希串起来,所以任何篡改都很明显。

词汇 训练
English 中文 拼音
digital currency/ˈdɪdʒɪtl ˈkʌrənsi/ 数字货币 shù zì huò bì
electronic form/ɪlekˈtrɒnɪk fɔːm/ 电子形式 diàn zǐ xíng shì
5.2

区块链

一个区块链(blockchain)是一个数字账本(digital ledger)——每个交易(transaction)的一个共享记录。这个记录被复制到许多计算机上,所以没有单个人控制它,而且它很难改变。

交易被保存在连接成一条链的块中。每个块容纳:

  • 交易的数据(谁付谁,以及多少);
  • 一个时间戳(timestamp,日期和时间);
  • 一个哈希值(hash value)——从块的内容算出的一个特殊代码。

每个块也存储它之前的块的哈希。若某人改变一个旧块,它的哈希改变,所以它不再匹配下一个块。这打破链,而改变立即被发现。这就是区块链如何安全地跟踪交易。

一条链中的三个块,每个容纳数据、一个时间戳和一个哈希,每个块也存储前一个块的哈希
每个块存储前一个块的哈希,把块链接起来;改变一个块打破链
探索

区块链背后的哈希

一个哈希是单向的,对输入的微小改变会翻转输出的很大部分——区块链把这些哈希串起来,所以任何篡改都很明显。

词汇 训练
English 中文 拼音
blockchain/ˈblɒktʃeɪn/ 区块链 qū kuài liàn
digital ledger/ˈdɪdʒɪtl ˈledʒə/ 数字账本 shù zì zhàng běn
transaction/trænˈsækʃn/ 交易 jiāo yì
timestamp/ˈtaɪmstæmp/ 时间戳 shí jiān chuō
hash value/hæʃ ˈvæljuː/ 哈希值 hā xī zhí
5.3

网络安全

教学大纲
考生应能: 注释与指导
1 描述实施一系列网络攻击威胁所涉及的流程及其目的 • 包括: – 暴力破解攻击 – 数据拦截 – 分布式拒绝服务(DDoS)攻击 – 黑客入侵 – 恶意软件(病毒、蠕虫、特洛伊木马、间谍软件、广告软件、勒索软件) – 钓鱼网站伪装(Pharming) – 钓鱼攻击(Phishing) – 社会工程学
2 解释如何使用多种解决方案来帮助保护数据免受安全威胁 • 包括: – 访问级别控制 – 反恶意软件,包括防病毒和反间谍软件 – 身份验证(用户名和密码、生物识别技术、两步验证) – 自动软件更新 – 检查通信内容的拼写和语气 – 检查链接附带的URL – 防火墙 – 隐私设置 – 代理服务器 – 安全套接层(SSL)安全协议

来源:Cambridge International 教学大纲

网络安全(cyber security)意味着保持计算机、网络和数据免于攻击。你必须知道这些威胁。

威胁 它是什么
暴力破解(brute force attack) 非常快地尝试许多密码直到正确的被找到
数据拦截(data interception) 在数据跨一个网络行进时"偷听"以窃取数据
分布式拒绝服务(distributed denial of service,DDoS)攻击 用如此多的请求淹没一个服务器,使它不能响应,所以网站宕机
黑客攻击(hacking) 未经许可获得对一个计算机系统的访问
恶意软件(malware) 有害的软件(见下面的表格)
域名欺骗(pharming) 秘密代码即使在你键入正确的地址时也把你送到一个假网站
网络钓鱼(phishing) 欺骗你交出私密详细信息的假邮件或消息
社会工程(social engineering) 欺骗一个人(而不是一台计算机)去破坏安全,例如假装是老板

恶意软件类型

恶意软件是任何制造来伤害一台计算机的软件。主要的类型是:

恶意软件 它做什么
病毒(virus) 附着到一个文件并在文件被打开时复制自己;能删除或损坏数据
蠕虫(worm) 自己跨一个网络复制自己,而不需要一个文件被打开
特洛伊木马(Trojan horse) 假装是有用的软件,但一旦安装就伤害计算机
间谍软件(spyware) 秘密地记录你做什么,如你按的键
广告软件(adware) 用不需要的广告淹没你
勒索软件(ransomware) 锁住你的文件并要求付款来解锁它们

这些威胁的影响

这些攻击能窃取个人数据、删除或改变文件、阻止一个服务工作、花钱,并使用户失去对一个公司的信任。例如,一个 DDoS 攻击能使一个在线商店不可用,所以它失去销售。

挂锁:网络安全防止恶意软件、网络钓鱼和未经授权的访问锁定數據和系统
挂锁:网络安全防止恶意软件、网络钓鱼和未经授权的访问锁定數據和系统
探索

用密钥加密

改变偏移量——那就是密钥。每个字母滑动那么多位生成密文,同样的密钥把它滑回来。这就是对称加密。

词汇 训练
English 中文 拼音
cyber security/ˈsaɪbə sɪˈkjʊərɪti/ 网络安全 wǎng luò ān quán
brute force attack/bruːt fɔːs əˈtæk/ 暴力破解 bào lì pò jiě
data interception/ˈdeɪtə ˌɪntəˈsepʃn/ 数据拦截 shù jù lán jié
distributed denial of service/ˈdɪstrɪbjuːtɪd dɪˈnaɪəl ɒv ˈsɜːvɪs/ 分布式拒绝服务 fēn bù shì jù jué fú wù
hacking/ˈhækɪŋ/ 黑客攻击 hēi kè gōng jī
malware/ˈmælweə/ 恶意软件 è yì ruǎn jiàn
pharming/ˈfɑːmɪŋ/ 域名欺骗 yù míng qī piàn
phishing/ˈfɪʃɪŋ/ 网络钓鱼 wǎng luò diào yú
social engineering/ˈsəʊʃl ˌendʒɪˈnɪərɪŋ/ 社会工程 shè huì gōng chéng
virus/ˈvaɪrəs/ 病毒 bìng dú
worm/wɜːm/ 蠕虫 rú chóng
Trojan horse/ˈtrəʊdʒn hɔːs/ 特洛伊木马 tè luò yī mù mǎ
spyware/ˈspaɪweə/ 间谍软件 jiàn dié ruǎn jiàn
adware/ˈædweə/ 广告软件 guǎng gào ruǎn jiàn
ransomware/ˈrænsəmweə/ 勒索软件 lè suǒ ruǎn jiàn
5.3

保护数据安全

你可以用这些方法保护数据。

  • 访问权限(access levels)——每个用户只能看或改变他们需要的数据,不多。
  • 反恶意软件(anti-malware)软件,包括杀毒软件(anti-virus)和反间谍软件(anti-spyware)——扫描并移除有害的软件。
  • 身份验证(authentication)——在你获得访问之前证明你是谁。方法包括:
    • 生物识别(biometrics,指纹或面部),
    • 一个密码(password),
    • 两步验证(two-step verification,一个发到你手机的代码加上一个密码)。
  • 自动化软件更新——更新自动地修复软件中的弱点(漏洞)。
  • 检查消息的拼写和语气——糟糕的拼写或一个奇怪、紧急的语气能显示一个消息是假的(网络钓鱼)。
  • 检查附着到一个链接的 URL——一个错误或奇怪的网址警告你链接不安全。
  • 防火墙(firewall)——检查进出一个网络的数据并阻挡任何不被允许的东西。
  • 隐私设置(privacy settings)——控制谁能在线看到你的信息。
互联网和一个私有网络之间的一个防火墙,让一个被允许的连接通过并阻挡另一个
一个防火墙位于外部互联网和你的网络之间,检查每个连接并阻止任何不被允许的流量
  • 代理服务器(proxy server)——坐在用户和互联网之间,隐藏用户的 IP 地址并过滤掉不安全的内容。
探索

用密钥加密

改变偏移量——那就是密钥。每个字母滑动那么多位生成密文,同样的密钥把它滑回来。这就是对称加密。

词汇 训练
English 中文 拼音
access levels/ˈækses ˈlevlz/ 访问权限 fǎng wèn quán xiàn
anti-malware/ˈænti ˈmælweə/ 反恶意软件 fǎn è yì ruǎn jiàn
anti-virus/ˈænti ˈvaɪrəs/ 杀毒软件 shā dú ruǎn jiàn
anti-spyware/ˈænti ˈspaɪweə/ 反间谍软件 fǎn jiàn dié ruǎn jiàn
authentication/ɔːˌθentɪˈkeɪʃn/ 身份验证 shēn fèn yàn zhèng
biometrics/ˌbaɪəʊˈmetrɪks/ 生物识别 shēng wù shí bié
password/ˈpæswɜːd/ 密码 mì mǎ
two-step verification/tuː step ˌverɪfɪˈkeɪʃn/ 两步验证 liǎng bù yàn zhèng
firewall/ˈfaɪəwɔːl/ 防火墙 fáng huǒ qiáng
privacy settings/ˈprɪvəsi ˈsetɪŋz/ 隐私设置 yǐn sī shè zhì
proxy server/ˈprɒksi ˈsɜːvə/ 代理服务器 dài lǐ fú wù qì
5.3

考试技巧

  • 互联网是全球网络(基础设施);万维网是你在它上面查看的页面——不要混淆这两个。
  • 学习一个页面如何加载:浏览器向一个 DNS 询问网站的 IP 地址,然后从网络服务器请求页面,它返回 HTML。
  • 匹配恶意软件类型:病毒(附着到一个文件)、蠕虫(自己跨一个网络传播)、特洛伊木马(假装有用)、间谍软件、勒索软件。
  • 把每个威胁匹配到一个防御:网络钓鱼/域名欺骗 → 检查 URL;暴力破解 → 强密码 + 两步验证;拦截 → 加密;黑客攻击/DDoS → 一个防火墙。
  • 一个会话 cookie 在你关闭浏览器时被删除;一个持久 cookie 被保存以在访问之间记住你。

该知识点的互动课程

逐步完成,配合即时检查练习。

历年真题

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