数字全息技术的研究论文
投影技术的发展，全息投影技术也在不断的发展，它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文，欢迎大家阅读。全息投影技术论文篇一：《试谈全息投影技术应用研究》 【摘 要】目前，全息成像工艺复杂，制作成本高，暂不能普遍应用到生活娱乐中，而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫，因此我们以一种可以方便实现，视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求，这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。 【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片 科幻影片中常常出现全息技术，人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示，就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的，而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求，指引着科研的方向，全息也是一样。 目前，全息成像工艺相当复杂，制作成本高，还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中，因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，它是真正呈现立体的影像，理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果，但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体，并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样，但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等，在无介质全息技术应用到我们的生活中之前，全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求，那就会有较高的应用价值。 一、全息投影主要构成 全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ，通过多块透明显示器的围合，形成的一个锥体，椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面，形成了全息投影的两个视觉特点，一是可以全方位的显示立体影像，二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起，形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。 全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分，一是硬件，二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备，软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。 成像设备，即可以生成影像的设备，如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等，理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影，但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用，为显示设备提供充足的光线。 显示设备，即前文中提到的“透明显示器”，这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板，甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成，我们只要求它具备两个特性，一是良好的通透性，二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线，并且由于其透明的特性，将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合，给人新的视觉感受。 分屏影像，全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计，通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起，同时播放和控制，这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像，影像给观众一种体量感，并且能够清晰分辨其在空间中的位置。 二、全息投影应用举例 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。 全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月，日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。 经过对全息投影的研究、试验以及调查，本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间，甚至达到普及的程度，下面笔者试举出一些领域和行业，探讨如果将全息投影应用到这些行业中去，全息投影所带来的作用及其意义。 1.房地产展示 房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。 目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看，房地产行业高速发展，但其展示手段相对传统，将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。 如沙盘，传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式，模型固定不可变，不能向客户展示细节。从环保和节能方面看，沙盘模型都是根据每个楼盘订制的，不可重复利用，一旦楼盘售馨就沦为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间，有的开发商基于实际情况的考虑，将样板间直接建设在建筑工地中，客户需要看样板间就需要进入建筑工地，而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业，相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。 全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能，不但起到了很好的展示效果，也顺应环保节能的时代趋势。 2.全息投影照片 社会经济高速发展的今天，摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及，我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备，我们的生活被无数的影像所包围，有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少，我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏，这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。 在电子相框、MP4等设备的基础上，全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。 将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验，给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样，在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广，让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。 其实，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等，全息投影不光可以单独使用，也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用，其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术，使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。 【参考文献】 [1]许秀文，薄建业，杨铭，等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教，2011(7). 全息投影技术论文篇二：《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》 摘 要：科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，制造逼真立体的艺术情境，使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析， 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。 关键词：虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动 虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中，人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术，营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果，亦真亦假，惟妙惟肖，使表演产生震撼的效果。 1 全息投影技术的应用 全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术，主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像，一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上，产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜，产生全息投影，全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象，还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景，也可以是超现实的、任凭想象的场景，这种营造过程就是艺术场景实现的过程，技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统，最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界，这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣，逼真震撼的视听感受。 在媒体艺术中，全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接，这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现，也可以是超现实的，艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造，要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景，引导观众进入虚拟情境中，使人产生身临其境的逼真感觉，仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中，艺术家或者设计者，通过全息投影技术的营造，引导观众进入虚拟情境中，体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。 2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用 20世纪中期，互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练，尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡，发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程，进行飞行员训练。随着技术的发展，模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中，可以模拟出复杂的战斗情境，提高实战水平，同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。 随着技术的发展以及媒体艺术的发展，虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验，在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境，这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段，彻底颠覆了传统形式的影像体验，擦出了新的传播艺术的火花。 例如，2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上，设计者就把全息投影技术搬上了T台秀，模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景，在灯光和特效技术的配合下，一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失，模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果，给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果，观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中，这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果，在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。 在我国国内演艺活动中，全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中，有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术，《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一，被观众熟知，许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎，湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台，场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱，并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动，呈现在观众面前的就是真实的表演场景，给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样，我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景，晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如，萨顶顶在演唱《万物生》时，营造立体花朵飘落的艺术情境，演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样，设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境，完美演绎了万物生的艺术情境。但是，在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节，并没有被用于制作整场演出的舞美效果，全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。 3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势 (1)渲染偶像，美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验，逐渐呈现出体验融合的趋势，虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果，对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击，同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。 (2)重塑经典，赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下，可以为观众再现那些怀念的经典，虚拟世界的感官真实性，互动性，情感化，特性的逐渐体现。例如，“复活”历史上的巨星，令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演，或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾，还可以把某个不可能再现的经典为观众重现，对其造成极大的视觉与心理震撼。 (3)打造虚拟偶像，衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验，也可以是意识心理的思维沉浸，意识和思维沉浸在虚拟世界之中，身体却处于现实之中，身体被虚拟世界中的意识驱动，虚拟和现实之间的界限模糊化，全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验，这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生，并且延伸到情感体验的高度。 从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验，这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬，引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说，虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映，并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华，在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来，迸发出无比绚烂的艺术火花，给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此，虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。 参考文献： [1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺，2010(2). [2] 肖永生，赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场，2009. 全息投影技术论文篇三：《全息投影的简易制作及探究》 摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术，能够展示神奇的立体全息影像，给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高，应用生活中常见的器材，制作一款具有全息效果的实验演示装备，揭示其中的科学原理。 关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像 1 前言 2013年9月13日，去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”，与男歌手周杰伦同台对唱，别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ，引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高，一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说，只要应用生活中常见的实验器材，花费很低的经济成本，同样可以制作简易的全息投影演示实验，带给学生新奇的科学体验与乐趣。 2 全息投影原理 全息投影技术也称虚拟成像技术，利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像。 第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，利用干涉条纹间的反差和间隔，将物体光波的全部信息记录下来。记录干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。 第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息，能够再现原物的整个图像，通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像，互不干扰地分别显示出来。 全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中，画面的对比度和清晰度高，有空间感和透视感，营造了亦幻亦真的神奇氛围。 依据实现技术手段与途径的不同，全息投影分为两类。 1)透射全息投影：通过向全息投影胶片照射激光，从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明，广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域，通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案，通过背面镀上铝膜，光线透过胶片得以重建图像。 2)反射全息投影。使用白色光源，从和观察者相同的方向照射胶片，通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动，制造三维图像。 3 简易全息投影设备制作 应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识，介绍前沿科技新成就，教师利用身边的简易器材，同样可以制作出具有立体效果的全息图像。 实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射，把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面，4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。 制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作，以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。 1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出，在棱锥侧面产生全反射，进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面，观察者从不同方向观看，就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛，需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。 由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大，给出的参考建议是：构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm，则等腰三角形的底边就是12 cm，顶角固定为°，腰长为 cm，腰长=底边×。如果要制作六棱锥投影，则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×。六棱锥的播放效果更佳，环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。 2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形，用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边，做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖，设计一个支架把平板电脑架起来，不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架，周围背景越黑，立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下，倒扣在金字塔的塔尖上，确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。 3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件，先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面，再将格式转换成为会声会影视频，便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA，设计出人物模型、动作，分出前、后、左、右4个视图，导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材，使用者可以根据需要下载和播放。 4 结语 由于器材简陋，该实验显示的并不是真正意义上的全息图像，可以看作“伪全息”，虽然视觉上看起来有全息的效果，但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例，视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面，这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上，从塑料片的4个角度来看，会产生“图像就在投影仪中央，能够360°无死角观看”的错觉。因此，制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片，才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要，最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。 参考文献 [1]于丽，杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展，2013(2)：115-118. [2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验，2015(6)：23-25. [3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇，2013(10)：94. 猜你喜欢： 1. 计算机图像处理在全息学中的应用论文 2. vr技术论文2000字 3. 人工智能综述论文 4. 关于计算机多媒体技术研究专业毕业论文 5. 全息投影技术论文 6. vi设计毕业论文范文 7. texlive如何写论文
全息技术的发现是物理学的一项重大突破，尤其是计算机技术的普遍应用为全息技术的发展提供了一定的平台。如果能将计算机的影象处理技术应用在全息学中，将会大大提高工作效率。下面是我给大家推荐的，希望大家喜欢!
《计算机影象处理在全息学中的应用》
[摘 要]全息技术的发现是物理学的一项重大突破，尤其是计算机技术的普遍应用为全息技术的发展提供了一定的平台。在全息技术中包含着两个重要的部分，一是CCD，一是计算机的影象处理技术。因此，本文主要通过对计算机影象处理技术在全息学中的应用情况进行细致的分析，希望能能够给相关的工作人员提供一定的借鉴。
[关键词]计算机 影象处理技术;CCD;全息学
随着全息技术的不断发展，在社会发展的各个领域都有所应用，特别是随着计算机技术以及CCD技术的发展，全息技术也实现了突飞猛进的发展。全息技术也由光学全息转变成了数字全息。这两种方式存在着较大的差异。对于光学全息来说，主要是利用物光和参考光来对光的振幅以及资讯进行干涉，而数字的全息则是利用CCD技术来形成一定的数字全息图。然后经过计算机技术对其进行处理。因此，对计算机图形进行处理涉及到很多方面，如果能将计算机的影象处理技术应用在全息学中，不仅会大大提高工作效率，同时也会增强测量的准确度。
1、影象处理技术概述
影象也是一种语言，通过影象人们可以获取更多的资讯。在日常生活中，人们为了取得一定的影象资讯，需要采用多种技术和方法。对于影象本身来说，可以有多种形式，无论是可视的还是不可视的，抽象的还是具体的，都包含在影象的两大类中。意识模拟影象，一是数字影象。模拟影象的种类繁多，其中较为常见的光学影象、照相影象以及电视电影的影象等都属于模拟影象。其有点事处理速度较快，但是也具有一定的缺点，比如灵活性较差。对于数字影象来说，主要是将模拟图形离散化之后形成的影象型别，这种影象可以满足计算机的识别系统。计算机影象处理技术主要是通过计算机处理系统来对影象讯号进行转化，使之成为数字讯号，然后再进行一定的处理。这种影象处理方式具有很多优点，其中速度较快，可以保证影象的失真率，很容易进行储存和传输，而且不会受到其他因素的干扰。基于这些特点，计算机影象处理技术在航空、自动化以及导航等方面进行了广泛的应用，受到了业界的一致好评。
2、影象处理技的具体表现
具体来说，影象处理技术就是将影象进行转化，变成数字矩形的状态，然后利用固定的演算法对其进行处理。在此过程中要设计到数学的相关内容以及设计形式。但是影象处理仅仅是一个笼统的概念，应用的不同的领域中就会产生不同的分支。主要表现在以下几个方面：
第一，影象数字化。将影象进行数字化的处理，主要是为了更好地满足计算机系统对影象的识别，然后进行以下的影象处理工作。
第二，影象的增强和复原。这一环节主要是对影象进行美化处理，用相应的装置和技术对影象中的有用资讯进行储存，祛除一些干扰部分，增强影象的完整性和清晰度，最后要对影象进行储存。
第三，影象编码。对影象进行编码的前提条件是确保影象的真实性。对其进行编码也是为了对其进行压缩，使得影象达到简化的目的，这样会更容易对其进行储存和传输。
第四，影象重建。这种方法主要是利用已经采集的资料来进行影象的重组，其中应用到的方法较多，较为常见的有代数法、反投影法以及卷积反投影法等等。对于影象进行重建需要一定的技术和技巧，因此对工作人员提出的要求较高。
第五，模式识别。模式识别是最重要的一个环节，是图形处理技术的核心。较为常见的是对指纹或者是面部进行识别。这一处理方式对技术提出了较高的要求，如果对技术的处理不当就会出现一些失误，影响到整个影象的处理工作。
第六，计算机图形学。这种技术具有一定的抽象性，主要是对实际中不存在的事物进行处理，通过计算机技术将这些事物转化为影象的像是，然后在计算机系统中加以显现，这就是通常所说的计算机图形学。
3、计算机影象技术在全息学领域的应用
随着时代的发展，在不同的年代会采用不同的影象处理技术，这也和科技的发展有着直接的关系。而且对于影象的传输速度也在准建加快。计算机影象处理技术得到了突飞猛进的发展，对于图片的质量和图片的传输和储存都采用了较为先进的手段。
由于计算机影象处理是以计算机软硬体为基础的，所以计算机图象处理技术真正大发展是在八十年代后，随着计算机技术的高速发展而迅猛发展起来。时至今日，计算机图象处理在医遥感及工业自动化领域的应用越来越多，大到科研、国防军事，小至人们生产生活的方方面面。现在人们可以实现声音、文字、影象相结合的多媒体通讯。经过多年的发展，我国在计算机影象处理技术上有了很大的发展。在理论研究和实践应用上已逐步赶上或接近发达国家的水平，在资料获取能力方面。成功研制出了一系列感测器，发射了众多对地观测卫星，组成了风云、海洋、资源和环境减灾等对地观测卫星体系。
全息技术的下一步发展就是3D全息成像及其传输。它类似一种立体的影像投射，其介质为空气。这是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实3D影象的手段演化而来的。而最新的近乎实时传送水平的3D全息成像技术，即“全息网真”，可以提供真人大小的影象、超高清晰度的视效、具有立体感和特殊设计的环境，营造出一种让身处不同地方的人能身临其境的场所，实现所谓的“咫尺天涯”。其可以在一个地点记录下3D影象，然后实时地显示在地球任何位置。该技术最简单直接的用途是将淘汰掉全息视讯会议，还能使观众在欣赏3D全息影像时，无需佩戴特殊眼镜和任何辅助装置。
计算机影象处理技术在全息中的应用主要有以下两个方面：1计算全息。基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来，通过计算机模拟、计算、处理，制作出全息图。2利用影象的增强和复原。影象编码技术等对数字全息影象质进行提高以及实现的各种演算法。它的应用大致可以分为两大类，即空域法和频域法：空域法，这种方法是把影象看作是平面中各个画素组成的 *** ，然后直接对这一二维函式进行相应的处理。空域处理法主要有下面两大类：1领域处理法。其中包括梯度运算、拉普拉斯运算元运算。2点处理法。包括灰度处理，面积、周长、体积和重心运算等等。3频域法：数字影象处理的频域处理方法是首先对影象进行正交变换，得到变换频域系列阵列，然后再施行各种处理，处理后再反变换到空间域，得到处理结果。这类处包括：滤波、资料压缩和特征提取等处理。
4、结束语
综上所述，计算机影象处理在全息技术中的应用是全方位的，用实验方法得到的全息图中包含了更多的其他无用资讯，影象处理技术在这里就显得尤为重要。随着计算机影象处理技术的进一步发展，全息技术必然有更大的发展。
参考文献
[1] 翁嘉文，钟金钢.加窗傅立叶变换在三维形貌测量中的应用[J].光子学报，2004，2411：1511-1515.
[2] 刘诚，李银柱，李良玉等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国镭射，2001，A2811：1024-1026.
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全息显示技术的研究论文
vr技术2000字论文篇二 【摘 要】VR技术是现今计算机技术领域中一项包含多种学科的一门综合科学技术，该技术已经被应用在现实中许多的领域中。 【关键词】VR技术;虚拟现实技术 1.虚拟现实技术的概念 VR技术就是虚拟现实技术，它是一种能够让现实中的人在计算机所创造的虚拟信息世界中体验与现实世界同样的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和构想性的基本特征。这种虚拟技术集合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多媒体技术等等的多种科学技术。它能够模拟出人的视觉，听觉，触觉等的感官功能。使人在计算机所创造的虚拟世界中通过语言、动作等等的方式进行实时交流，可以说这种技术的发展前景是非常的广阔的。 2.虚拟现实技术的特征介绍 ①多感知性的特征，是指视、力、触、运动、味、嗅等感知系统，从人类理想的虚拟现实技术的发展来说，是希望能够给完全的模拟出现实中所有的感知，但因目前的技术掌握和传感技术的限制，仅仅只能模拟出以上视、力、触、运动、味、嗅等感知系统的。 ②沉浸性又称浸没感或临场感，存在感等，具体是指人以第一人称存在在虚拟世界中的真实体验。当然，以目前技术还没有达到最理想的程度。 ③交互性就是指人在虚拟世界中，能够像在现实当中一样，可以通过对一些物体的抓取、使用等动作，感觉到所触碰的物体的重量，形状，色泽等一些人与物体之间的互动信息。 ④构想性，即在虚拟的世界里面，将所想的物件所做的事情在虚拟世界呈现出来，这样做能达到什么样的效果，那样做又能达到什么样的效果，甚至还可以把在现实世界不可能存在的事和物都可以在虚拟世界中构想出来。 3. VR技术的应用范围 VR技术由诞生到现今已经历了几个年代，其应用范围也越来越广，如医学方面，可以提供给医生进行模拟手术，这样大大提供了现实中手术的成功几率，还有军事，科技，商业，建筑，娱乐，生活等等。 4. VR技术中涉及的相关技术 ①立体视觉现实技术：人通过视觉所获取到的信息是人本身所有感觉中最多的一种感官，所以虚拟现实技术中立体显示技术占有不可或缺的重要地位。 ②环境构建技术：在虚拟世界中，构件环境是一个重要的环节，要营造一个区域的环境，首先就要创造环境或建筑模块，然后在这个基础上再进行实时描绘、立体显示，从而形成一个虚拟的区域环境。 ③真实感实时描绘技术：要在虚拟世界中实现与现实世界相同的事物，仅靠立体显示技术还是远远不够的，虚拟世界中必须存在真实感和实时感，简单来说就是实现一个物体的重量，质量，色泽，相对位置，遮挡关系等的技术。 ④虚拟世界声音的实现技术：在虚拟世界中虽然视觉是获取信息的重要途径之一，除了视觉还有很多感官系统可以获取到周围的信息。如听觉，这种技术就是在虚拟世界中实现声音，这样人在虚拟世界里不仅能够看得到也能听得到。 5. VR技术中所涉及的硬件设备 ①输入设备 与虚拟现实技术相关的硬件输入设备分成两大类：一是基于自然的交互设备，用于虚拟世界的信息输入;另一种是三维定位跟踪设备，主要用于输入设备在虚拟世界中的位置进行判定，并输送到虚拟世界当中。 虚拟世界与人实现自然交互的形式有很多，例如有数据手套，数据衣服，三维控制器，三维扫描仪等。 数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。 数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM 显示器 和数据手套与虚拟现实交互数据衣。 ②输出设备 人在虚拟世界中要体现沉浸的感觉，就必须实现现实世界中的多种感受，如是视、听、触、力、嗅、味等感官感觉，只不过以目前的虚拟技术只实现了视觉，听觉和触觉罢了。 ③VR构成设备 虚拟现实世界的构成，主要的设备就是计算机本身了，虚拟世界的所有景象都是靠一个个模型造成的，而这些模型则是由计算机制作出来的。一般计算机被划分成四个部分，第一：高配置的个人计算机，专门用于普通的图形配置加速卡，实现于VR技术中的桌面式特征;第二：高性能图形工作站，就是一台高配置的图形处理计算机;第三：高度并行系统计算机;第四：分布式虚拟实现计算机等四个分类。 6. VR技术上的难点探讨 随着计算机的不断发展，人与计算机的互动性得到了非常好的提现。而这种技术则成为了VR技术建立的主要手段。但是实时现实始终一直阻挡这VR技术前进的一大难点之一，即时在理论上能够分析得到高度逼真、实时漫游的虚拟世界，但至少以目前的状况来说还达不到理论上的要求。这种理论性的技术是需要强大的硬件配置要求支撑的，比如说速度极快的图形工作计算机和三维图形加速卡等等设备，但以目前的设备来看即时最快的图形处理计算机也不能达到十分逼真的同事又是实时互动的虚拟世界。根本的原因就在于，因为引入了人与虚拟世界的互动，需要即时生成新的动态模型时，就不能达到实时的效果了，所以就不得不降低图形模块的清晰度来减少处理的时间，这样直接导致了虚拟世界的逼真在某程度上的减少，这就是所谓的景物复杂度的问题了。 图形模块的生成是虚拟世界中的重要瓶颈，虚拟世界的重要特性随着人的位置、方向的不断变更状态下感受虚拟世界的动态特性，简单来说，就是你移动一下位置和方向后所看到的即时生成的图形模块景象。有两种指标可以衡量用户沉浸在虚拟世界中的效果和程度。其一就是之前所说的动态特性;其二就是互动的延迟特性。自然动态图形的形成的帧数是30帧，至少也不能低于10帧，否则整体画面就会出现严重的不连续和调动的感觉。互动延迟是影响用户的另一个重要指标，如人在飞机上飞行时，位置的变换和方向的控制，这时系统应当即时产生相对的图形画面，期间的时间延迟应不大于秒，最多也不能大于1/4秒。否则在长期的工作中，人会容易产生疲劳、烦躁或者恶心的感觉，严重地影响了“真实”的感觉。以上两种指标都以来计算机图形处理的速度。对于动态的模块图形生成而言，每帧的图形生成时间在30～50毫秒之间为较好;而对于互动性的延迟，除互动式输入及其处理时间外，其图形的生成速度也是重要的因素。而以上所叙述的因素都与图形处理的硬件组成有直接的相互关系，除此之外还有赖于应用技术的因素，如虚拟场景的复杂程度和图形模块生成所需的真实感等等。 7. VR技术在各国的研究情况 ①VR技术在美国的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地，虚拟现实技术的诞生可以追溯到上世纪40年代。最初研究的虚拟现实技术只是用于美国军方对飞行驾驶员和宇航员的模拟训练。然而，随着冷战结束后美国军费大大的削减，虚拟现实技术就逐渐转为民用，目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。 上个世纪80年代，美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索”的实验计划。现在美国宇航局已经建立了航空、卫星维护的模拟训练系统，空间站的模拟训练系统，并且已经建立了可供全国使用的模拟 教育 系统。北卡罗来纳大学的计算机专业就是进行虚拟显示技术研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在模拟现实技术领域中主要从事利用VRT建立未来办公室的研究，并努力设计一项基于模拟现实技术使得数据存取更容易的窗口系统。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计，利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上，把虚拟的模板显示在正在加工的工件上，工人根据此模板控制待加工尺寸，从而简化加工过程。 图形图像处理技术和传感器技术是以上VR项目的主要技术。就目前看，空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。 ②VR技术在欧洲的研究现状 在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面。在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现，VR应用的交点应集中在整体综合技术上，他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验，主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。 欧洲其它一些较发达的国家如：荷兰、德国、瑞典等也积极进行了VR的研究与应用。 瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境，是一个基于Unix的，不同节点上的多个进程可以在同一世界中工作的异质分布式系统。 荷兰海牙TNO研究所的物理电子实验室(TNO- PEL)开发的训练和模拟系统，通过改进人机界面来改善现有模拟系统，以使用户完全介入模拟环境。 德国在VR的应用方面取得了出乎意料的成果。在改造传统产业方面，一是用于产品设计、降低成本，避免新产品开发的风险;二是产品演示，吸引客户争取定单;三是用于培训，在新生产设备投入使用前用虚拟工厂来提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法国举行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大会，整体上促进了虚拟现实技术的深入发展。 ③VR技术在日本的研究现状 日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位，它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。 在东京技术学院精密和智能实验室研究了一个用于建立三维模型的人性化界面，称为SpmAR NEC公司开发了一种虚拟现实系统，用代用手来处理CAD中的三维形体模型。通过数据手套把对模型的处理与操作者的手联系起来;日本国际工业和商业部产品科学研究院开发了一种采用x、Y记录器的受力反馈装置;东京大学的高级科学研究中心的研究重点主要集中在远程控制方面，他们最近的研究项目是可以使用户控制远程摄像系统和一个模拟人手的随动机械人手臂的主从系统;东京大学广濑研究室重点研究虚拟现实的可视化问题。他们正在开发一种虚拟全息系统，用于克服当前显示和交互作用技术的局限性;日本奈良尖端技术研究生院大学教授千原国宏领导的研究小组于2004年开发出一种嗅觉模拟器，只要把虚拟空间里的水果放到鼻尖上一闻，装置就会在鼻尖处放出水果的香味，这是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。 ④国内虚拟现实技术研究现状 在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离，随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展，虚拟现实技术已经得到了相当的重视，引起我国各界人士的兴趣和关注，研究与应用VR，建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目，国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。 北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一，其虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境，可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、用于飞行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台等，并在以下方面取得进展：着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理;在虚拟现实中的视觉接口方面开发出部分硬件，并提出有关算法及实现方法。 清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”，采用了QuickTime技术，实现大全景VR制;浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统;哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像，解决了表情的合成和唇动合成技术问题，并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等。 8.学习小结和心得 虚拟现实技术是一个极具潜力的研究项目，是未来的重要技术之一。它不论在理论，软件或者硬件的领域上都依赖着很多技术，当然其中也有较多的技术只实现了理论，硬件方面还是有待完善的。不过可以遇见，在未来虚拟现实技术绝对会被广泛应用。 本论文讲述了虚拟现实技术的概念，特征，应用范围，相关的技术，涉及的设备，技术上实现的难点，各国的研究现状等。最重要的就是，我们通过对这门技术项目的学习，了解到计算机更加多方面的知识，亦同时得知了更加多与计算机之间的硬件设备知识，让我们对虚拟现实技术产生了浓厚的兴趣，日后我们会继续留意虚拟现实技术的发展状况，如有机会定必会该项技术奉献绵薄之力。 猜你喜欢： 1. 科技哲学结课论文3000字 2. 触控技术论文 3. 全息投影技术论文 4. 3d打印技术论文3000字 5. 人工智能应用技术论文 6. 网络新技术论文
投影技术的发展，全息投影技术也在不断的发展，它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文，欢迎大家阅读。全息投影技术论文篇一：《试谈全息投影技术应用研究》 【摘 要】目前，全息成像工艺复杂，制作成本高，暂不能普遍应用到生活娱乐中，而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫，因此我们以一种可以方便实现，视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求，这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。 【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片 科幻影片中常常出现全息技术，人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示，就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的，而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求，指引着科研的方向，全息也是一样。 目前，全息成像工艺相当复杂，制作成本高，还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中，因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，它是真正呈现立体的影像，理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果，但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体，并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样，但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等，在无介质全息技术应用到我们的生活中之前，全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求，那就会有较高的应用价值。 一、全息投影主要构成 全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ，通过多块透明显示器的围合，形成的一个锥体，椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面，形成了全息投影的两个视觉特点，一是可以全方位的显示立体影像，二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起，形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。 全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分，一是硬件，二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备，软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。 成像设备，即可以生成影像的设备，如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等，理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影，但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用，为显示设备提供充足的光线。 显示设备，即前文中提到的“透明显示器”，这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板，甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成，我们只要求它具备两个特性，一是良好的通透性，二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线，并且由于其透明的特性，将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合，给人新的视觉感受。 分屏影像，全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计，通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起，同时播放和控制，这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像，影像给观众一种体量感，并且能够清晰分辨其在空间中的位置。 二、全息投影应用举例 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。 全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月，日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。 经过对全息投影的研究、试验以及调查，本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间，甚至达到普及的程度，下面笔者试举出一些领域和行业，探讨如果将全息投影应用到这些行业中去，全息投影所带来的作用及其意义。 1.房地产展示 房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。 目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看，房地产行业高速发展，但其展示手段相对传统，将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。 如沙盘，传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式，模型固定不可变，不能向客户展示细节。从环保和节能方面看，沙盘模型都是根据每个楼盘订制的，不可重复利用，一旦楼盘售馨就沦为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间，有的开发商基于实际情况的考虑，将样板间直接建设在建筑工地中，客户需要看样板间就需要进入建筑工地，而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业，相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。 全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能，不但起到了很好的展示效果，也顺应环保节能的时代趋势。 2.全息投影照片 社会经济高速发展的今天，摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及，我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备，我们的生活被无数的影像所包围，有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少，我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏，这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。 在电子相框、MP4等设备的基础上，全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。 将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验，给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样，在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广，让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。 其实，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等，全息投影不光可以单独使用，也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用，其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术，使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。 【参考文献】 [1]许秀文，薄建业，杨铭，等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教，2011(7). 全息投影技术论文篇二：《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》 摘 要：科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，制造逼真立体的艺术情境，使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析， 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。 关键词：虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动 虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中，人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术，营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果，亦真亦假，惟妙惟肖，使表演产生震撼的效果。 1 全息投影技术的应用 全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术，主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像，一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上，产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜，产生全息投影，全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象，还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景，也可以是超现实的、任凭想象的场景，这种营造过程就是艺术场景实现的过程，技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统，最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界，这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣，逼真震撼的视听感受。 在媒体艺术中，全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接，这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现，也可以是超现实的，艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造，要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景，引导观众进入虚拟情境中，使人产生身临其境的逼真感觉，仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中，艺术家或者设计者，通过全息投影技术的营造，引导观众进入虚拟情境中，体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。 2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用 20世纪中期，互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练，尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡，发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程，进行飞行员训练。随着技术的发展，模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中，可以模拟出复杂的战斗情境，提高实战水平，同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。 随着技术的发展以及媒体艺术的发展，虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验，在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境，这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段，彻底颠覆了传统形式的影像体验，擦出了新的传播艺术的火花。 例如，2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上，设计者就把全息投影技术搬上了T台秀，模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景，在灯光和特效技术的配合下，一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失，模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果，给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果，观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中，这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果，在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。 在我国国内演艺活动中，全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中，有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术，《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一，被观众熟知，许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎，湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台，场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱，并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动，呈现在观众面前的就是真实的表演场景，给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样，我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景，晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如，萨顶顶在演唱《万物生》时，营造立体花朵飘落的艺术情境，演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样，设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境，完美演绎了万物生的艺术情境。但是，在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节，并没有被用于制作整场演出的舞美效果，全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。 3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势 (1)渲染偶像，美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验，逐渐呈现出体验融合的趋势，虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果，对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击，同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。 (2)重塑经典，赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下，可以为观众再现那些怀念的经典，虚拟世界的感官真实性，互动性，情感化，特性的逐渐体现。例如，“复活”历史上的巨星，令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演，或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾，还可以把某个不可能再现的经典为观众重现，对其造成极大的视觉与心理震撼。 (3)打造虚拟偶像，衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验，也可以是意识心理的思维沉浸，意识和思维沉浸在虚拟世界之中，身体却处于现实之中，身体被虚拟世界中的意识驱动，虚拟和现实之间的界限模糊化，全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验，这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生，并且延伸到情感体验的高度。 从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验，这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬，引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说，虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映，并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华，在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来，迸发出无比绚烂的艺术火花，给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此，虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。 参考文献： [1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺，2010(2). [2] 肖永生，赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场，2009. 全息投影技术论文篇三：《全息投影的简易制作及探究》 摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术，能够展示神奇的立体全息影像，给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高，应用生活中常见的器材，制作一款具有全息效果的实验演示装备，揭示其中的科学原理。 关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像 1 前言 2013年9月13日，去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”，与男歌手周杰伦同台对唱，别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ，引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高，一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说，只要应用生活中常见的实验器材，花费很低的经济成本，同样可以制作简易的全息投影演示实验，带给学生新奇的科学体验与乐趣。 2 全息投影原理 全息投影技术也称虚拟成像技术，利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像。 第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，利用干涉条纹间的反差和间隔，将物体光波的全部信息记录下来。记录干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。 第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息，能够再现原物的整个图像，通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像，互不干扰地分别显示出来。 全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中，画面的对比度和清晰度高，有空间感和透视感，营造了亦幻亦真的神奇氛围。 依据实现技术手段与途径的不同，全息投影分为两类。 1)透射全息投影：通过向全息投影胶片照射激光，从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明，广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域，通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案，通过背面镀上铝膜，光线透过胶片得以重建图像。 2)反射全息投影。使用白色光源，从和观察者相同的方向照射胶片，通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动，制造三维图像。 3 简易全息投影设备制作 应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识，介绍前沿科技新成就，教师利用身边的简易器材，同样可以制作出具有立体效果的全息图像。 实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射，把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面，4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。 制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作，以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。 1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出，在棱锥侧面产生全反射，进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面，观察者从不同方向观看，就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛，需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。 由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大，给出的参考建议是：构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm，则等腰三角形的底边就是12 cm，顶角固定为°，腰长为 cm，腰长=底边×。如果要制作六棱锥投影，则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×。六棱锥的播放效果更佳，环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。 2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形，用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边，做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖，设计一个支架把平板电脑架起来，不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架，周围背景越黑，立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下，倒扣在金字塔的塔尖上，确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。 3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件，先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面，再将格式转换成为会声会影视频，便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA，设计出人物模型、动作，分出前、后、左、右4个视图，导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材，使用者可以根据需要下载和播放。 4 结语 由于器材简陋，该实验显示的并不是真正意义上的全息图像，可以看作“伪全息”，虽然视觉上看起来有全息的效果，但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例，视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面，这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上，从塑料片的4个角度来看，会产生“图像就在投影仪中央，能够360°无死角观看”的错觉。因此，制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片，才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要，最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。 参考文献 [1]于丽，杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展，2013(2)：115-118. [2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验，2015(6)：23-25. [3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇，2013(10)：94. 猜你喜欢： 1. 计算机图像处理在全息学中的应用论文 2. vr技术论文2000字 3. 人工智能综述论文 4. 关于计算机多媒体技术研究专业毕业论文 5. 全息投影技术论文 6. vi设计毕业论文范文 7. texlive如何写论文
信息安全技术算法研究论文
计算机网络安全就是通过利用多种技术、手段、 措施 ，保证网络系统的安全运行，确保网络传输和交换过程中数据的完整性、保密性和可用性。下面是我给大家推荐的计算机网络安全2000字论文，希望大家喜欢!计算机网络安全论文篇一 浅议计算机网络安全防护技术 [摘要] 计算机与网络的发展给人类社会的进步提供了无限机遇,同时也对信息安全带来了严峻挑战。计算机网络安全就是通过利用多种技术、手段、措施,保证网络系统的安全运行,确保网络传输和交换过程中数据的完整性、保密性和可用性。本文重点介绍影响到网络的各种不安全因素,并进一步提出了一些保证网络安全的措施。 [ 关键词] 计算机;网络安全;防护技术 一、计算机网络安全问题 计算机网络中的安全问题主要作用于两个方面,一是对多种信息数据的威胁,包括对信息数据的非法修改、窃取、删除、非法使用等一系列的数据破坏;二是对计算机网络中的各种设备进行攻击。致使系统网络紊乱、瘫痪,乃至设备遭到损坏。 1.网络结构和设备本身安全隐患 现实中的网络拓扑结构是集总线型、星型等多种拓扑结构与一体的混合型结构,拓扑结构中各个节点使用不同的网络设施,包括路由器、交换机、集线器等。每种拓扑结构都有其相应的安全隐患,每种网络设备由于本身技术限制,也存在不同的安全缺陷,这都给网络带来了不同的安全问题。 2. 操作系统 安全 操作系统直接利用计算机硬件并为用户提供使用和编程接口。各种应用软件必须依赖于操作系统提供的系统软件基础,才能获得运行的高可靠性和信息的完整性、保密性。同样,网络系统的安全性依赖于网络中各主机系统的安全性。如果操作系统存在缺陷和漏洞,就极易成为黑客攻击的目标。因此,操作 系统安全 是计算机网络安全的基础。 3.病毒和黑客 病毒可利用计算机本身资源进行大量自我复制,影响计算机软硬件的正常运转,破坏计算机数据信息。黑客主要通过网络攻击和网络侦察截获、窃取、破译、修改破坏网络数据信息。病毒和黑客是目前计算机网络所面临的最大威胁。 二、计算机网络安全防护技术 1.加密技术 数据加密就是对原有的明文或数据按照某种算法,置换成一种不可读的密文,然后再进行信息的存储和传输。密文获得者只有输入相应的密匙才能读出原来的内容,实现数据的保密性。加密技术的关键在于加密的算法和密匙的管理。 加密的算法通常分为对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法就是加密和解密使用同一密匙。对称加密算法加密、解密速度快,加密强度高算法公开。非对称加密算法加密和解密使用不同的密匙,用加密密匙加密的数据只有相应的解密密匙才能打开。非对称加密算法加密数据安全可靠性高,密匙不易被破译。 2.防火墙技术 防火墙技术是目前网络间访问控制、防止外部人员非法进入内部网络,保护内网资源最广泛使用的一种技术。防火墙部署在不同网络安全级别的网络之间,防火墙通过检测数据包中的源地址、目标地址、源端口、目标端口等信息来匹配预先设定的访问控制规则,当匹配成功,数据包被允许通过,否则就会被丢弃。目前市场上常见的防火墙多为状态检测防火墙,即深度包过滤防火墙。防火墙无法防止内部网络用户带来的威胁,也不能完全防止传送已感染的程序和文件。 3.入侵检测技术 网络入侵检测技术主要通过收集操作系统、应用程序、网络数据包等相关信息,寻找可能的入侵行为,然后采取报警、切断入侵线路等手段,阻止入侵行为。网络入侵检测是一种主动的安全防护技术,它只对数据信息进行监听,不对数据进行过滤,不影响正常的网络性能。 入侵检测 方法 主要采用异常检测和误用检测两种。异常检测根据系统或用户非正常行为和计算机资源非正常情况,检测出入侵行为,其通用性强,不受系统限制,可以检测出以前未出现过的攻击方式,但由于不可能对整个系统用户进行全面扫描,误警率较高。误用检测是基于模型的知识检测,根据已知的入侵模式检测入侵行为。误警率低,响应速度快,但要事先根据入侵行为建立各种入侵模型,需要大量的时间和工作。 入侵检测系统分为基于主机和基于网络的入侵检测系统。基于主机的入侵检测技术是对主机系统和本地用户中的历史审计数据和系统日志进行监督检测,以便发现可疑事件,其优点:入侵检测准确;缺点是容易漏检。基于网络的入侵检测系统是根据一定的规则从网络中获取与安全事件有关的数据包,然后传递给入侵分析模块进行安全判断.并通知管理员。优点:节约资源,抗攻击能力好,可实时检测响应。缺点:数据加密限制了从网络数据包中发现异常情况。 4.防病毒技术 网络病毒技术主要包括病毒预防技术、病毒检测技术和病毒消除技术。病毒预防技术通过自身常驻系统内存,优先获得系统控制权,监视、判断病毒是否存在,防止病毒的扩散和破坏。病毒检测技术通过侦测计算机病毒特征和文件自身特征两种方式,判断系统是否感染病毒。病毒消除技术是计算机病毒感染程序的逆过程,根据对病毒的分析,安装网络版查杀病毒软件,杀灭病毒。 总之,随着网络规模的不断扩大,网络安全的重要性也越来越受到关注。目前,我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段。正在进入网络信息安全研究阶段,企业网络安全解决办法主要依靠防火墙技术、入侵检测技术和网络防病毒技术。但是,网络安全不仅仅是技术问题,更多的是社会问题。应该加强f64络安全方面的宣传和 教育 。加强网络使用者的安全防范意识,由被动接受到主动防范才能使网络安全隐患降到最低。 参考文献: [1]张晓薇浅谈计算机网络安全的影响因素与保证措施《黑龙江科技信息》2009年36期 [2]安录平 试述计算机网络安全防护技术《黑龙江科技信息》2009年36期 [3]邢文建 Exploration of ARP virus defense system based on the analysis of NDIS《Proceedings of The Second International Conference on Modelling and Simulation》 计算机网络安全论文篇二 试谈计算机网络安全防护 摘 要：随着计算机网络的迅速发展和普及，人们越来越依赖于网络，大量的信息交换通过互联网实现，同时也有很多重要信息储存在互联网上，网络安全问题也随之产生。因此，计算机网络的安全防护也引起了越来越多的重视，本文重点介绍了网络安全中面临的威胁，并相应的提出了解决措施。 关键词：计算机;网络安全;防护 1 引言 信息技术的发展给人们的生活带来了天翻地覆的变化，计算机网络已经融入了人们的日常生活中，改变着也同时方便了生活和工作。在人们对信息网络的需求和依赖程度与日俱增的今天，网络安全问题也越来越突出。因此，全面的分析影响网络安全的主要原因，有针对性的提出进行网络安全保护的相关对策具有十分重要的意义。Internet的的两个重要特点就是开放性和共享性，这也是导致开放的网络环境下计算机系统安全隐患产生的原因。随着对网络安全问题研究的不断深入，逐渐产生了不同的安全机制、安全策略和网络安全工具，保障网络安全。 计算机网络安全事实上是一门涉及多学科理论知识的综合性学科，主要包括计算机科学、 网络技术 、密码技术、通信技术、数论、信息安全技术和信息论等多种不同学科。网络安全防护是从硬件和软件两方面保护系统中的数据，使其免受恶意的入侵、数据更改和泄露、系统破坏，以保证系统能够正常的连续运行，网络不被中断。 2 计算机网络面临的安全威胁 网络面临的安全威胁也是各种各样，自然灾害、网络系统自身的脆弱性、误操作、人为的攻击和破坏等都是网络面临的威胁。 自然灾害 计算机网络也是由各种硬件搭建而成，因此也是很容易受到外界因素的影响。很多计算机安放空间都缺乏防水、防火、防震、防雷、防电磁泄露等相关措施，因此，一旦发生自然灾害，或者外界环境，包括温度、湿度等，发生剧烈变化时都会破化计算机系统的物理结构。 网络自身脆弱性 (1)计算机网络的基础设施就是操作系统，是所有软件运行的基础和保证。然而，操作系统尽管功能强大，具有很强的管理功能，但也有许多不安全因素，这些为网络安全埋下了隐患。操作系统的安全漏洞容易被忽视，但却危害严重。除操作系统外，其他软件也会存在缺陷和漏洞，使计算机面临危险，在网络连接时容易出现速度较慢或 死机 现象，影响计算机的正常使用。 (2)计算机网络的开放性和自由性，也为攻击带来了可能。开放的网络技术，使得物理传输线路以及网络通信协议也成为网络攻击的新目标，这会使软件、硬件出现较多的漏洞，进而对漏洞进行攻击，严重的还会导致计算机系统严重瘫痪。 (3)计算机的安全配置也容易出现问题，例如防火墙等，一旦配置出现错误，就无法起到保护网络安全的作用，很容易产生一些安全缺口，影响计算机安全。加之现有的网络环境并没有对用户进行技术上的限制，任何用户可以自由的共享各类信息，这也在一定程度上加大了网络的安全防护难度。 很多网民并不具有很强的安全防范意识，网络上的账户密码设置简单，并且不注意保护，甚至很多重要账户的密码都比较简单，很容易被窃取，威胁账户安全。 人为攻击 人为的攻击是网络面临的最大的安全威胁。人为的恶意攻击分为两种：主动攻击和被动攻击。前者是指采取有效手段破坏制定目标信息;后者主要是为了获取或阻碍重要机密信息的传递，在不影响网络正常的工作情况下，进行信息的截获、窃取、破译。这两种攻击都会导致重要数据的泄露，对计算机网络造成很大的危害。黑客们会利用系统或网络中的缺陷和漏洞，采用非法入侵的手段，进入系统，窃听重要信息，或者通过修改、破坏信息网络的方式，造成系统瘫痪或使数据丢失，往往会带来严重不良影响和重大经济损失。 计算机病毒是一种人为开发的可执行程序，具有潜伏性、传染性、可触发性和严重破坏性的特点。一般可以隐藏在可执行文件或数据文件中，不会被轻易发现，也就使计算机病毒的扩散十分迅速和难以防范，在文件的复制、文件和程序运行过程中都会传播。触发病毒后可以迅速的破坏系统，轻则降低系统工作效率，重则破坏、删除、改写文件，使数据丢失，甚至会破坏系统硬盘。平时在软盘、硬盘、光盘和网络的使用中都会传播病毒。近年来也出现了的很多恶性病毒，例如“熊猫烧香病毒”等，在网络上迅速传播，产生了十分严重的不良后果。 除病毒之外，垃圾邮件和间谍软件等也会威胁用户的隐私和计算机安全。 3 网络安全防护措施 提高安全防护技术手段 计算机安全防护手段主要包括防火墙技术、加密技术、访问控制和病毒防范等。总的来说，提高防护手段，主要是从计算机系统管理和物理安全两方面着手。 计算机网络安全，首先要从管理着手，一是对于使用者要进行网络 安全教育 ，提高自我防范意识。二是要依靠完整的网络安全管理制度，严格网络执法，打击不法分子的网络犯罪。另外，要加强网络用户的法律法规意识和道德观念，减少恶意攻击，同时传播网络防范基本技能，使用户能够利用计算机知识同黑客和计算机病毒等相抗衡。 物理安全是提高网络安全性和可靠性的基础。物理安全主要是网络的物理环境和硬件安全。首先，要保证计算机系统的实体在安全的物理环境中。网络的机房和相关的设施，都有严格的标准和要求要遵循。还要控制物理访问权限，防止未经授权的个人，有目的的破坏或篡改网络设施。 完善漏洞扫描设施 漏洞扫描是一种采取自动检测远端或本地主机安全的技术，通过扫描主要的服务端口，记录目标主机的响应，来收集一些特定的有用信息。漏洞扫描主要就是实现安全扫描的程序，可以在比较短的时间内查出系统的安全脆弱点，从而为系统的程序开发者提供有用的参考。这也能及时的发现问题，从而尽快的找到解决问题的方法。 4 结束语 经过本文的分析，在通讯技术高速发展的今天，计算机网络技术也不断的更新和发展，我们在使用网络的同时，也要不断加强计算机网络安全防护技术。新的应用会不断产生，网络安全的研究也必定会不断深入，以最大限度地提高计算机网络的安全防护技术，降低网络使用的安全风险，实现信息平台交流的安全性和持续性。 参考文献 [1]赵真.浅析计算机网络的安全问题及防护策略[J].上海工程技术学院教育研究，2010，(03)：65-66. [2]刘利军.计算机网络安全防护问题与策略分析[J].华章，2011，(34)：83-84. [3]赵海青.计算机网络应用安全性问题的防护策略[J].青海教育，2012，(04)：45-46. [4]郑恩洋.计算机网络安全防护问题与策略探讨[J].计算机光盘软件与应用，2012，(15)：158-158. 计算机网络安全论文篇三 浅谈计算机网络安全影响因素与对策 0引言 随着计算机网络的发展,病毒、黑客、木马等的恶意攻击使网络安全问题日益突出，如何提高网络安全的防御能力越来越受到人们的关注。本文分析了当前计算机网络安全所面临的威胁及影响因素,并针对存在的问题提出了加强网络安全防御能力的对策。网络技术的发展给人们提供了信息交流的平台，实现了信息资源的传播和共享。但随着计算机网络应用的广泛深入，运行环境也复杂多变，网络安全问题变得越来越突出，所造成的负面影响和严重性不容忽视。病毒、黑客、木马等的恶意攻击，使计算机软件和硬件受到破坏，使计算机网络系统的安全性与可靠性受到非常大的影响，因此需要大力发展网络安全技术，保证网络传输的正常运行。 1影响计算机网络安全的因素 系统缺陷 虽然目前计算机的操作系统已经非常成熟，但是不可避免的还存在着安全漏洞，这给计算机网络安全带来了问题，给一些黑客利用这些系统漏洞入侵计算机系统带来了可乘之机。漏洞是存在于计算机系统中的弱点，这个弱点可能是由于软件或硬件本身存在的缺陷，也可能是由于系统配置不当等原因引起的问题。因为操作系统不可避免的存在这样或那样的漏洞，就会被黑客加以利用，绕过系统的安全防护而获得一定程度的访问权限，从而达到侵入他人计算机的目的。 计算机病毒 病毒是破坏电脑信息和数据的最大威胁，通常指能够攻击用户计算机的一种人为设计的代码或程序，可以让用户的计算机速度变慢，数据被篡改，死机甚至崩溃，也可以让一些重要的数据信息泄露，让用户受到巨大损失。典型的病毒如特洛伊木马病毒，它是有预谋的隐藏在程序中程序代码，通过非常手段伪装成合法代码，当用户在无意识情况下运行了这个恶意程序，就会引发计算机中毒。计算机病毒是一种常见的破坏手段，破坏力很强，可以在很短的时间降低计算机的运行速度，甚至崩溃。普通用户正常使用过程中很难发现计算机病毒，即使发现也很难彻底将其清除。所以在使用计算机过程中，尤其包含一些重要信息的数据库系统，一定加强计算机的安全管理，让计算机运行环境更加健康。 管理上的欠缺 严格管理是企业、机构及用户网络系统免受攻击的重要措施。很多用户的网站或系统都疏于这方面的管理，如使用脆弱的用户口令、不加甄别地从不安全的网络站点上下载未经核实的软件、系统升级不及时造成的网络安全漏洞、在防火墙内部架设拨号服务器却没有对账号认证等严格限制等。为一些不法分子制造了可乘之机。事实证明，内部用户的安全威胁远大于外部网用户的安全威胁，使用者缺乏安全意识，人为因素造成的安全漏洞无疑是整个网络安全性的最大隐患。 2计算机网络安全防范措施 建立网络安全管理队伍 技术人员是保证计算机网络安全的重要力量，通过网络管理技术人员与用户的共同努力，尽可能地消除不安全因素。在大力加强安全技术建设，加强网络安全管理力度，对于故意造成灾害的人员必须依据制度严肃处理，这样才能使计算机网络的安全得到保障，可靠性得有效提高，从而使广大用户的利益得到保障。 健全网络安全机制 针对我国网络安全存在的问题，我国先后颁布了《互联网站从事登载新闻业务管理暂行规定》、《中国互联网络域名注册暂行管理办法》、《互联网信息服务管理办法》等相关法律法规，表明政府已经重视并规范网络安全问题。但是就目前来看管理力度还需要进一步加大，需要重点抓这些法律法规的贯彻落实情况，要根据我国国情制定出政治、经济、军事、 文化 等各行业的网络安全防范体系，并加大投入，加大重要数据信息的安全保护。同时，要加大网络安全教育的培训和普及，增加人们网络安全教育，拓展网络安全方面的知识，增强网络安全的防范意识，自觉与不良现象作斗争。这样，才能让网络安全落到实处，保证网络的正常运行。 加强网络病毒防范，及时修补漏洞 网络开放性的特点给人们带来方便的同时，也是计算机病毒传播和扩散的途径。随着计算机技术的不断进步，计算机病毒也变得越来越高级，破坏力也更强，这给计算机信息系统的安全造成了极大威胁。因此，计算机必须要安装防毒杀毒的软件，实时对病毒进行清理和检测，尤其是军队、政府机关及研究所等重点部门更应该做好病毒的防治工作，保证计算机内数据信息的安全可靠。当计算机系统中存在安全隐患及漏洞时，很容易受到病毒和黑客的入侵，因此要对漏洞进行及时的修补。首先要了解网络中安全隐患以及漏洞存在的位置，这仅仅依靠管理员的 经验 寻找是无法完成的，最佳的解决方案是应用防护软件以扫描的方式及时发现网络漏洞，对网络安全问题做出风险评估，并对其进行修补和优化，解决系统BUG，达到保护计算机安全的目的。 3计算机信息安全防范措施 数据加密技术 信息加密是指对计算机网络上的一些重要数据进行加密，再使用编译方法进行还原的计算机技术，可以将机密文件、密码口令等重要数据内容进行加密，使非法用户无法读取信息内容，从而保证这些信息在使用或者传输过程中的安全，数据加密技术的原理根据加密技术应用的逻辑位置，可以将其分成链路加密、端点加密以及节点加密三个层次。 链路加密是对网络层以下的文件进行加密，保护网络节点之间的链路信息;端点加密是对网络层以上的文件进行加密，保护源端用户到目的端用户的数据;节点加密是对协议传输层以上的文件进行加密，保护源节点到目的节点之间的传输链路。根据加密技术的作用区别，可以将其分为数据传输、数据存储、密钥管理技术以及数据完整性鉴别等技术。根据加密和解密时所需密钥的情况，可以将其分为两种：即对称加密(私钥加密)和非对称加密(公钥加密)。 对称加密是指加密和解密所需要的密钥相同，如美国的数据加密标志(DES);非对称加密是指加密与解密密钥不相同，该种技术所需要的解密密钥由用户自己持有，但加密密钥是可以公开的，如RSA加密技术。加密技术对数据信息安全性的保护，不是对系统和硬件本身的保护，而是对密钥的保护，这是信息安全管理过程中非常重要的一个问题。 防火墙技术 在计算机网络安全技术中，设置防火墙是当前应用最为广泛的技术之一。防火墙技术是隔离控制技术的一种，是指在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间，以定义好的安全策略为基准，由计算机软件和硬件设备组合而成的保护屏障。 (1)包过滤技术。信息数据在网络中传输过程中，以事先规定的过滤逻辑为基准对每个数据包的目标地址、源地址以及端口进行检测，对其进行过滤，有选择的通过。 (2)应用网关技术。通过通信数据安全检查软件将被保护网络和其他网络连接在一起，并应用该软件对要保护网络进行隐蔽，保护其数据免受威胁。 (3)状态检测技术。在不影响网络正常运行的前提下，网关处执行网络安全策略的引擎对网络安全状态进行检测，对有关信息数据进行抽取，实现对网络通信各层的实施检测，一旦发现某个连接的参数有意外变化，则立即将其终止，从而使其具有良好的安全特性。防火墙技术作为网络安全的一道屏障，不仅可以限制外部用户对内部网络的访问，同时也可以反过来进行权限。它可以对一些不安全信息进行实时有效的隔离，防止其对计算机重要数据和信息的破坏，避免秘密信息泄露。 身份认证 采取身份认证的方式控制用户对计算机信息资源的访问权限，这是维护系统运行安全、保护系统资源的一项重要技术。按照用户的权限，对不同的用户进行访问控制，它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和访问，是防止不法分子非法入侵的关键手段。主要技术手段有加密控制、网络权限控制、键盘入口控制、逻辑安全控制等。 4结束语 计算机网络安全是一项复杂的系统工程，随着网络安全问题日益复杂化，计算机网络安全需要建立多层次的、多 渠道 的防护体系，既需要采取必要的安全技术来抵御病毒及黑客的入侵，同时还要采用 规章制度 来约束人们的行为，做到管理和技术并重。我们只有正视网络的脆弱性和潜在威胁，大力宣传网络安全的重要性，不断健全网络安全的相关法规，提高网络安全防范的技术水平，这样才能真正解决网络安全问题。 猜你喜欢： 1. 计算机网络安全技术论文赏析 2. 计算机网络安全技术论文范文 3. 计算机网络信息安全的论文 4. 计算机网络安全方面的论文 5. 计算机网络安全的相关论文
信息加密在网络安全中的应用摘要：由于网络技术发展，影响着人们生活的方方面面，人们的网络活动越来越频繁，随之而来的安全性的要求也就越来越高，对自己在网络活动的保密性要求也越来越高，应用信息加密技术，保证了人们在网络活动中对自己的信息和一些相关资料的保密的要求，保证了网络的安全性和保密性。本文通过对信息加密技术的介绍，提出了对RSA算法的一个改进设想，并列举了一些应用信息加密技术的一些实例，强调了信息加密技术在维护网络安全里的重要性。关键字：信息加密技术，网络安全，RSA，加密算法1、 引言信息加密技术是信息安全的核心技术。尤其是在当今像电子商务、电子现金、数字货币、网络银行等各种网络业务的快速的兴起。使得如何保护信息安全使之不被窃取、不被篡改或破坏等问题越来越受到人们的重视。解决这问题的关键就是信息加密技术。所谓加密，就是把称为“明文”的可读信息转换成“密文”的过程；而解密则是把“密文”恢复为“明文”的过程。加密和解密都要使用密码算法来实现。密码算法是指用于隐藏和显露信息的可计算过程，通常算法越复杂，结果密文越安全。在加密技术中，密钥是必不可少的，密钥是使密码算法按照一种特定方式运行并产生特定密文的值。[1]使用加密算法就能够保护信息安全使之不被窃取、不被篡改或破坏。2、 信息加密技术加密模式可把加密算法看作一个复杂的函数变换，x=(y,k)x代表密文，即加密后得到的字符序列，y代表明文即待加密的字符序列，k表示密钥，当加密完成后，可以将密文通过不安全渠道送给收信人，只有拥有解密密钥的收信人可以对密文进行解密即反变换得到明文。[2] 加密算法对称算法有时又叫做传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。在大多数对称算法中，加/解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥或单密钥算法，它要求发送者和接收者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄露密钥就意味着任何人都能对消息进行加/解密。只要通信需要保密，密钥就必须保密。因此对称算法就是指加密和解密过程均采用同一把密钥，如 DES, 3DES, AES等算法都属于对称算法。非对称算法也叫做公钥密钥算法，用作加密的密钥不同于用作解密的密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来(至少在合理假定的长时间内)。之所以叫做公开密钥算法，是因为加密密钥能够公开，即陌生者能用加密密钥加密信息，但只有用相应的解密密钥才能解密信息。但是从公钥中推导出私钥是很难的。RSA[1]、DSA等算法属于非对称算法，其中以RSA的应用最为广泛，不仅能用于加密同时又可以数字签名。[3] 对非对称加密算法RSA的一个改进非对称加密算法RSA的安全性一般主要依赖于大数，,但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明, 因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。因此分解模数十最显然的攻击方法，因此人们为了安全性选择大于10100的模数，这样无疑降低了计算公要和密钥的算法的事件复杂度。因此，在RSA算法的基础上，提出了一个RSA算法的变种，具体思路如下：用户x的公开加密变换Ex和保密的解密变换Dx的产生:(1)随机选取N个素数p1、p2……pn；(2)计算nx= p1*p2……*pn,Ф(nx)=(p1-1)*(p2-1)*……*(rj-1)；(3)随机选取整数ex满足(ex,Ф(nx)) =1;(4)利用欧几里得算法计算dx,满足ex*dx≡1 MOD Ф(nx);(5)公开nx,ex作为Ex,记为Ex=< nx,ex>,保密p1,p2,……,pn,Ф(nx)作为Dx,记为Dx=
小学数学信息技术论文3000字
一年级学生由于特殊的年龄特征，在小学数学一年级的具体教学中要注意教学形式的多样化与直观性。本文是我为大家整理的关于一年级小学数学教学的相关论文，欢迎阅读! 一年级小学数学教学论文篇一：培养学生良好的学习习惯 我国当代 教育 家叶圣陶曾明确指出：“什么是教育?1句话，就是要养成良好的学习习惯。”小学阶段是学生形成良好学习习惯的最佳时期。有了良好的学习习惯，才能提高学习效率，收到事半功倍的效果;有了良好的学习习惯，才能获得成功。良好的学习习惯使学生终身受益。在数学教学中，如何扎实有效地培养学生良好的学习习惯呢?我在教学实践中着重抓了以下几点： 1、认真听讲的习惯。 听讲是课堂上接受信息的第1道大门。学生听讲能力强弱与否，是决定接受信息多寡的首要因素。课上我要求学生全神贯注地听讲，主要采取正面引导的 方法 ，看到某某学生听讲特别认真，我就适时的表扬。如，“武瑞思听讲多认真呀，有的小朋友真应该向他学习。”而看到个别不认真听讲的学生，教师可用目光加以暗示。1年级学生很单纯，都爱受表扬，因此正面引导的效果会好1些。 1年级学生由于其特殊的年龄特征，其思维更具形象性。在具体教学中，我注意教学形式的多样化与直观性，尽量利用教学挂图、教具等以吸引学生的注意力，采取多种游戏的方式进行练习，这样学生在课上就不容易“走神”，而把精力全部投入到学习中去。久而久之，就容易形成上课认真听讲的良好习惯。 2、积极思考的习惯。 数学是“思维的 体操 ”，如果不积极动脑思考就不可能学好数学。在具体的教学过程中，我不是单纯地“教”知识，而是通过引导帮助学生去做、去想知识。如在学习“10的分与合”时，在复习铺垫的基础上，提问：“10可以分成几和几呢?”引导学生1边分计算棒1边思考，从而自己得出结论。多问几个“为什么”比直接告诉学生“是这样的”要好得多。 另外，学生原有知识水平参差不齐的情况也应引起我们的注意。如在进行10几减9的减法学习时，我才刚开讲，有的学生就叫起来： 11-9=2、 12-9=3、 13-9=4……千万不要以为学生都会了，知道答案的学生都是上过幼儿园的学生，而那些没上过幼儿园的学生则1无所知。另外，即使那些能说出答案的学生，理解水平也是不1样的，有的算法清晰，有的则仅是形式上会背出答案而已，而对于具体的思考过程、计算方法等并不是很清楚。于是我问那些能说出答案的学生：“你们是怎么算出来11-9=2、 12-9=3、 13-9=4……你能当小老师说给其他同学听听吗?”这就促使那些能说出答案的学生不得不重新沉下心来考虑如何解释，从而重新思考关于10几减9的相关知识。而对那些还不会计算10几减9的学生我则引导：“同学们，其他小朋友都知道了这么多减法算式，我们可不能输给他们，赶紧想办法试试看。”这样，不同层次学生的思维就几乎能全部调动起来了。之后，我再请小老师 说说 自己的算理、算法，其他同学进行验证、补充，学生在相互之间的思维撞击中学会了知识，获得了积极的成功体验。 3、大胆发言的习惯。 发言需要学生将自己的思考过程用言语的形式表达出来，要把内部的知识转化为外部的语言，必须表达清楚，使别人能听懂，因此自己内部的思维必须清晰才行，所以发言可以锻炼学生的思维和表达能力。我在课上尽量创造更多让学生发言的机会，注意学生表达的准确性与严谨性。但1节课让学生们发言的机会毕竟有限。有的学生按捺不住，提意见：“老师，怎么不喊我呢?”我向孩子们解释：“1节课老师不可能让全班所有的小朋友都起来回答问题，但敢于举手的小朋友都是爱学习的勇敢的孩子，老师都看见了，这节课老师喊不到你，以后的课老师会尽量喊你。上课的时候如果你来不及跟老师说你的想法，下课还可以告诉老师呀。”于是，1些课上没有来得及回答问题的学生会在下课以后跑到我跟前说自己的想法，适时的表扬仍让他们心满意足。另外我也注意利用“同位互相说说”、“小组内大家讨论讨论”、“和你的好朋友商量商量”等形式，让学生有更多表达自己见解的机会。 学生在回答问题时如果正确且清晰，那是再好不过了。如果学生回答错了，说明他们对知识还没有真正理解透彻，而他们的错误回答往往能代表1部分学生在学习中存在的问题与漏洞，如果我们能很好地加以引导，就有助于学生真正掌握知识。如有1次遇到这样1道题目：“小红的前面有5个人，后面有3个人，这1排1共有几个人?”学生有的说是8个，有的说是9个，于是我请答案是8的1个学生说说自己的想法，他答道：“小红前面5个人，后面3个人，5+3=8，所以应该是8个人。”我又请了答案是9的学生说自己的解题思路，大家最后都明白应该是9个人。想想1些高年级的学生不喜欢回答问题，恐怕就是因为怕回答出错挨批评。“你的回答错了，坐下，听别人怎么说的。”“不对，你也好好想想再举手呀。”诸如此类生硬的批评话语，往往会挫伤学生的自尊心，我们还是应该慎重1些。 4、养成动手操作的习惯。 动手操作是 儿童 认识事物的重要手段，儿童在动手操作中获得直接 经验 ，在“做中想，想中学”。我深信：只有学生确有“感受”，才能真正“理解”。 为了让一年级学生易于理解和掌握抽象的数学知识，教材安排了“分一分”“摆一摆”“画一画”“圈一圈”“数一数”等大量的动手操作活动。学生在直观具体的操作活动中能够积累学习的“关键经验”，而这些经验是无法教会的，必须由学生自己体验。例如，在教学“分与合”时，教师让学生借助学具，将4个桃放在两个盘里： 1盘放1个，另1盘放3个;1盘放2个，另1盘也放2个;1盘放3个，另1盘放1个。有了这1操作的过程，再抽象成数的分与合就有了清晰的表象，实现了由形象到抽象的过渡。 5、“认真作业”的学习习惯的培养。 小学数学大纲明确指出：“对作业要严格要求。”作业是课堂教学的升华，作业可以检查学生的学习效果，巩固课堂学到的知识，加深对课本知识理解。强调独立完成作业是学生养成良好习惯的好机会。我在教学中要求学生做到： (1) 认真审题。 审题是正确解题的前提。我们在课堂上教给学生读题方法，要求学生边指边读，强调他们多读，弄懂题目具体有几个已知条件和问题，读中画重点字、词，养成用符号标记习惯，同时指导分析对比的方法。 (2)规范书写。 教给学生写作业方法，从写数字清楚，书写整齐、美观到格式正确，都有规范要求。要求学生在限时内完成作业。有了时间限制，学生不敢随意浪费时间。和时间比赛的结果会鼓励激发学生的积极性。 (3) 细心演算。 演算是小学生数学学习中最基本的技能。我们训练学生沉着、冷静的 学习态度 。计算必须慎重，切勿草率从事。不管题目难易都要认真对待。对认真演算有进步的同学给予鼓励表扬，树榜样。 (4)检验改错。在数学知识的探索中，有错误是难免的。我要求学生在做完作业以后再认真检查，发现并改正错误。 总之，一年级学生由于特殊的年龄特征，光靠老师的工作是不够的，家长的力量不可忽视。所以，我借助每1次家长会向家长渗透学习习惯的重要性，让他们重视培养学生良好的学习习惯，并和家长交流1些辅导学生学习的方法，争取家庭辅导与学校教育达到和谐统1。只有多 渠道 、坚持不懈地抓学生良好数学学习习惯的培养工作，提高学生学习的动力，才能培养出大批具有良好数学素质的有用人才。 一年级小学数学教学论文篇二：小学数学学生兴趣培养 一、培养数学学习兴趣在小学数学教学中的重要性 数学是其他自然科学的基础和保证，因此，学好数学对于学生以后其他学科的学习具有非常重要的现实意义.小学数学主要是促进学生在幼年时期接受数学教育，进而为将来的数学学习奠定基石，因此，培养小学生对于数学的学习兴趣显得非常重要.处于7~12岁年龄段的小学生是各项认知技能都在快速发展的阶段和人群.在这一年龄阶段，其学习数学知识的能力会随着其兴趣而得到不同的发展.如果学生因为缺乏学习兴趣，产生厌学心理，就会对其今后的发展造成不可修复的伤害.教育和教学就是培养人和塑造人的一门科学，所以说，好的教育教学是会使得人的全面发展得到增强的. 二、在小学数学教学中培养学生学习兴趣的方法 1.必须要实行的原则 在小学数学教学中培养学生的数学兴趣是一个重要的教学问题，它必须与学生的知识结构一致和协调，符合学生的身心发展和全面发展，那么，我们就必须必须遵循和执行一定的原则： (1)适应性原则 适应性原则要求在小学数学教育的日常活动中，学习兴趣是关键，那么，我们就需要以此为原则来不用该年龄阶段的知识去引导学生的努力方向.比如说，现在小学阶段，那些小学奥数比赛已经非常流行了.这些所谓的奥数竞赛，不符合小学生的学习阶段和知识结构，很多题目大大超出他们的知识范围.但这在校园里却是一种很普遍的风尚，这种错误的风尚打击了一大部分学生，使他们发出“数学难”的呼声.这样的学习榜样当然值得肯定，但不适宜在推广而后实施，也不利于培养学生学习数学的积极性和兴趣. (2)发展性原则 发展性原则是为了培养学生学习数学的兴趣来结合社会的生活和学生的身心特点双重因素.那么，启发学生思考的问题要符合学生知识结构，既不能太简单也不能太难，主要是要联系理论知识与现实生活，促进学生的全面发展.此外，让学生在学习过程中既感到有挑战性，又感觉到好玩和有成效.这样，学生在数学课堂上的学习中不但能学到一定的知识，又有了继续学习的欲望和兴趣，为以后的学习和生活打下了良好的基础，是实现促进学生全面发展的教育目的的. 2.所采取的方法 以根本原则为基础，以具体 措施 为方法来有针对性地达到教学目标.例如：我们在小学数学的教学过程中可以采取趣味性的教学方式，激发学生的学习兴趣.从小学数学的教学学习环境来说分成两个部分，一是课堂教学，二是课外思考和课外作业.在课堂教学中，应该： (1)每名学生都积极参与 老师在授课的过程中，要以所教知识与学生的现有认知水平为基础，设计师生共同参与的学习模式，让所有学生参与其中，提高其学习的主动性和效率. (2)不同的成功体验 让每一名学生都有自己对成功的体验，老师通过教学情境的创设来区别对待，并根据学生不同学习程度和学习能力因材施教，这样所有程度的学生都能获得成功的喜悦.数学这一学科具有系统性和连续性，所以说，循序渐进、激励优生和表扬后进生都是可行之策，每一名学生都会体验到自己的成就感来获得喜悦之情，更能激发学生学习的积极性和主动性. (3)积极表扬和鼓励 小学生具有年龄小和争强好胜的特点以及荣誉感，所以，在教学的活动中，教师要发现学生的闪光点和优点来加以表扬.特别是，在学生取得进步时，教师要及时给予表扬和鼓励，这样就会使得学生们不断保持学习兴趣. (4)趣味性课堂活动 教师可以组织一些趣味活动.首先是重视直观的 教学方法 ，例如在教授小学一年级“加减法”的时候，可以让同学们自制一些小工具，这样课堂上玩耍的过程中就学会了知识，同时也使学生学习变得直观化和简单化.其次，我们教师在日常的教学中，尽量将一些大家都熟悉的生活场景引入到课堂来，通过生动有趣的 故事 ，在中间穿插一些数学知识，并通过模型、实物等教具，配合多媒体等教育设施，形象而又直观地引导学生去掌握新知识.在课堂外，应该：给学生创造自由的发展空间.因为小学数学学科本身以理解为主，只要在课堂上真正理解消化了，我们可以适当地减少家庭作业.毕竟在如此小的年纪搞题海战术实在不是一件痛快的事.为了保持学生在课堂中的热情和兴趣，尽量不要给学生的课外生活布下阴影.课外作业以质量取胜.适量的人性的家庭作业能够使学生对数学这一重要学科保持持久的正面的重视.所以我们在给小学生布置数学课外作业时，必须对题量和题型做细致的考察.归根到底，作业的意义就是为了发现问题并解决问题，而不是作为惩罚学生的硬性指标. 作者：余明燕 工作单位：广东省东莞市少年儿童业余体育学校 一年级小学数学教学论文篇三：小学数学信息技术整合分析 在小学数学课程的教学中，突破重点和难点知识是教学的重要内容，如何才可以击破难点是每一个数学老师都关心的重点问题。现代教学技术的应用，能够将抽象、难懂的数学知识以动画、声音等形式变得更加形象，让学生能够更加直接地感知和理解教学的内容，帮助学生理解数学知识之间内在的规律，更好地构建数学知识的知识结构。如在小学 一年级数学 知识的学习过程中，有一处题目是让学生计算按照一定规律叠放在一起的正方体总共有多少个，很多学生都没有办法计算出底层那些看不见的正方体的数量。通过现代教育技术的应用，可以使用计算机技术将放在上面的正方体一个个挪开，摆放在下面的正方体就会呈现在学生的眼前。然后老师在使用现代教育技术进行几种不同摆放模式的演示，学生就能够比较好地掌握计算正方体的方法，学生的 想象力 也可以得到很好的培养。 二、对知识产生的过程进行展示，提升学生数学学习的参与意识 数学知识的学习一定要展示形成的过程才能给学生留下比较深刻的印象。在小学数学课程的教学过程中，老师通过信息技术对知识形成过程进行演示，能够让学生在学习的过程中掌握知识形成的一般规律，将一些抽象的概念和公式形象地展示给学生，进而达到提升教学效果的目的。比如在学习《长方形的知识》这一节课程的时候，老师就可以利用多媒体的课件闪动长方体的各个面、顶点和棱，让学生明确长方体各个部分的名称。在这个基础之上，学生通过自主的探索，就能够掌握一些长方体的初步知识，如长方体有几个面、几个棱几个顶点等等;然后老师再通过多媒体技术和学生一起来验证结果，学生对于这些知识的印象也就会更加的深刻。学生们发现自己的 总结 被验证也会特别激动，学习数学的积极性也就得到了提升。信息技术强大的功能够将数学知识进行动态的演示，使得原本抽象的知识更加的具体化，这种清晰形象的展示过程对于传统的数学课堂教学来讲难度很大，但多媒体课件却可以轻松地实现。 三、变化练习模式，提升数学课程教学的效果 练习是巩固数学知识的重要途径，对小学数学知识的学习十分重要。通过信息技术所编写的一系列的练习题目能够变被动为主动，老师可以通过电脑预先准备多种类型的题目，全方位、全角度地对重点知识和难点知识进行练习。同时，信息技术的优势还体现在能够设置一些趣味性的动态题目，迎合小学生的认知特点。比如“小蝌蚪找妈妈”“鸡兔同笼”等形式，不仅仅可以让学生很好地巩固自身所学，还可以帮助学生更好地享受成功的喜悦。在开展课后练习的过程中，通过多媒体课件能够省去板书的时间，可以在很短的时间内向学生提供大量有价值的习题，促进教学效果的提升。如在对知识进行巩固和练习的过程中，如果学生选择了正确的答案，屏幕上就可以显示出一个笑脸，然后伴随着声音“你真棒”，增强学生学习的成就感。如果学生回答错误也没有关系，屏幕上可以为学生显示“再接再厉”等一些鼓励性的话语，这样能够为学生营造出轻松愉悦的学习氛围，数学学习的趣味性也增强了。 四、结语 总的来讲，信息技术在数学教学中的作用越来越大，它为小学数学教学注入了新的活力和源泉。信息技术能够突破时空的限制，使得数学的学习更加贴近生活，能够从课堂导入、课堂练习等多个方面进行辅助教学，同时也为学生提供了开展自主学习和自主探索的平台。但值得注意的是，信息技术虽好，但是在教学中也不可滥用，要把握住应用的度，过多地使用声音、图像会影响学生对于数学知识的深入思考。如果老师在教学中对于信息技术使用不当，还会在一定程度上分散学生的注意力。因此，老师在小学数学的教学中要将信息技术和传统的教学手段结合起来，使得小学数学课程的教学更加丰富，效果更好。 作者：祁贵文 董萍 工作单位：镇赉县镇赉镇第一小学校
浅谈计算机教学在小学教育中的作用对于现代的小学教育，学生已开始不满足于“知识=书本+粉笔+嘴巴” 的教学模式，随着小学生心理发展、生理发展期的提前，现代科学环境的影响，活动范围和方式的不断拓广，他们对知识、对信息有了更高、更多的要求，而计算机教学的引入正好顺应了这种时代发展的趋势，它将外界与学校、活动与课堂、书本与信息有机的融合在一起，将“知识=书本+粉笔+嘴巴”更新成为“知识=书本+电教+嘴巴”，满足了小学教育乃至于现代教育的要求。一、计算机教学可以弥补教学器材的不足。增强小学教学中形象化成分。顺应小学生心理思维的发展规律。伴随着教育的发展，学生知识面的不断扩大，教材的不断更新，许多新事物、新知识的不断涌现，作为面对着心灵幼稚、思维能力低下、抽象认识发展缓慢这一特殊群体的小学教师来说，已很难通过简单的介绍、片面的几句话来让学生在内心世界形成完整的认识，即使是教师自己，也很难仅仅凭借自己的所知来弄清楚问题的关键，很难在很短的时间、较小的校园范围内找到合适的答案。而能让学生比较形象了解的实物模型、鲜明的彩图，完整的文字介绍，即使在城市学校也很难比较完整、全面的找到，因此，在传达知识的过程中往往会出现因教学资料、知识资料不能满足需要所造成知识盲点，造成教师与学生在知识传递上的阻塞。而计算机能够全面满足教学需要，解决这一问题，它通过网上传输获取教学中的所需资料，有力的弥补了教学器材数量与质量的不足，提供了丰富的教辅工具，并且运用各种动画、图解、音乐等先进的教学手段，系统全面的传输知识信息。更重要的是，小学生这一不成熟的群体，获取知识的绝对途径则完全依赖于教师课堂的传播，他们心理和思维的发展所要求的形象性资料，是任何教师都无法估计和全部满足的，而计算机教学则具有很强的形象性、灵活性、多样性，它可以根据学生的年龄层次有针对性的选择，能把书本上简单或是抽象的知识变得生动、深刻、形象，很好的针对小学生形象思维发展快而抽象思维发展缓慢的心理特点进行信息的多元化处理，大大提高了课堂的教学效率。二、计算机教学可以加大课堂教学容量。克服传统教育教学过程的弊端。创造最佳知识传输效果。计算机教学引入课堂，其高效、快速的信息传递功效，与传统教学相比大大节约了教学时间，在相同的课堂45分钟，采用计算机教学能够加大课堂教学容量、扩大学生的知识广度和深度。这在小学教学中是非常必要的，小学生幼稚的思维对事物的认识需要寻求丰富的感官刺激，计算机教学可传递他们对知识需求，满足其求知欲。另外，计算机教学还能够简化教学步骤，克服传统教育教学过程的弊端：①可以简化教师繁琐的书写过程，以演示稿、幻灯片代替黑板板书内容，大大节约了教学时间，提高了教学效率。②克服了教学空间的限制，完成了以前在教室不能完成的教学内容，使教学从教室走向了校外，从有限空间走向无限空间，拓展了教学范围。③克服了教学以教师为中心的观念，计算机教学最大的特点就是，始终围绕学生这一活动主体，采用师生交互式的对话方式，充分调动学生学习的积极性和主动性。更值得我们认识的是，计算机教学有着传统教学无法比拟的动画式的三维效果，能够完成教师光靠双手所不能完成的动作演示效果，特别在小学社会课的教学中，其优势的不同之处就在于学生心理对动的事物的认识远远比对静的事物的认识深刻，对多颜色事物的认识比单一颜色的事物认识深刻，对图像事物的认识比文字知识的认识深刻，对具体事物的认识比抽象事物的认识深刻。而计算机教学的三维效果正是起到了将抽象的事物形象化，静态的事物动态化，文字性的知识图像化，单一的事物多彩化的作用，适合小学生心理的发展，增强了小学生对知识掌握的深刻性和长久性，因此，计算机教学在小学教学中的作用与中学或其它阶段的教学表现得更明显、更直接。三、计算机教学可以调动学生学习的积极性和求知欲。培养小学生自觉学习的良好习惯。计算机教学是学习革命的产物，是一种新兴的教学模式，作为小学生，对于新事物的渴望和思考是非常强烈的，对于计算机教学所带来的丰富信息，是他们从未接触过的。第一，计算机本身就是一种现代科学产物，小学生对其中奥妙在教师的引导下必然会产生浓厚的兴趣，计算机所提供的对话式功能，能满足于小学生爱动的心理，对计算机本身的操作就是一个自觉学习的过程，对计算机信息的寻找过程本身也就是一种满足求知欲的过程；第二，计算机所提供的虚拟式的演示功能，是在现实生活和实践过程中所无法实现和观察到的，它通过对小学生感兴趣的事物进行模拟的动画演示，如火山喷发的过程，化石形成的过程，江河形成的原因等等，能通过具体的视觉观察，使小学生产生外在教学认识与内在心理认识的差异，从而就培养小学生思考问题能力，产生学习的内部动力，对于学生的学习成长起到积极的作用：第三，随着计算机教学的引入，使小学生接触面的快速扩大，知识掌握程度的不断加深，思维能力的不断加强，其所遇到的疑难也就越来越多，其心理内在对知识的需求也就日益强烈，问题是促进学习最有利的动力。因而，他们在平时的生活和学习中必然会更加注重对知识的积累和对疑难问题答案寻求，同时也解决了以布置作业被动促学的教育弊端，从根本上符合了素质教育的号召，让学习的过程成为了“快乐学习、自主学习”。随着计算机教学深入课堂，它已开始逐步取代传统教育方式的地位，其先进性和可操作性被广大教师所认同，它所带来的教学效果的飞跃，是任何时期都不能相比的。相信，在不久的将来，计算机教学必将成为课堂教育的主宰，成为推动现代教育巨大的动力和武器。
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摘要: 在教学发展进程中需要根据时代的要求进行教学设计的不断创新。微课在小学信息技术教学中的应用能够增强教学效果，使得教学设计更加科学、合理，获得更好的教学成效。
关键词: 微课；小学信息技术；教学设计
1、引言
微课教学具有短小精悍的特点，能够极大地提升教学效率，而且针对不同学生掌握情况还可以进行合理调整，对相关知识进行快速浏览或者仔细重复地观看学习。在小学信息技术课程中，在应用微课的基础上进行教学设计能够达到事半功倍的效果，拉近学生与信息技术之间的距离，提升学生学习的积极性，使信息技术教学顺利达到预期效果。
2、微课教学的特点分析
学习内容碎片化微课的内容需要与教学内容相一致，将原有的结构化的知识进行分解，使其成为构成微课的知识碎片。在微课设计中需要抓住教学的重点与难点，通过多媒体技术的辅助去提升学生的学习兴趣，使学生在更加轻松的环境中去学习相关知识。但是教师应该注意不能为了满足微课的简洁性而省略一些必要的教学程序。学习时间零散化利用微课开展教学能够大大缩短教学时间，一般控制在10～15分钟，主要是通过微视频的方式进行知识的教学，学生可以在任何时间通过网络或教学平台去进行视频的观看与学习，时间上更加自由。
而且这种学习方式为学生提供了更加开放的学习空间，学生的学习可以在课堂或课下进行，实现移动学习及远程学习。学习资源情境化微课教学在发展中实现了技术上的不断进步与创新，学生能够利用微课程展开自主学习活动，而且资源库中能够找到丰富的教学资源，形成比较完善的情境化资源包，有利于学生积极主动地进行学习。
3、基于微课的小学信息技术教学设计原则
教师主导与学生主体相结合的原则教师主导是指教师设计并决定教学的进程、内容、方法及具体实施；学生主体是指学生不是消极被动地学习，而是作为认知和发展的主体积极主动地去开展学习活动[1]。这两种概念的结合中，教师主导的发挥是前提，教师可以在教学中充分调动学生积极主动的情绪，引导学生开展思维活动，主动去获取知识，然后将知识结合自身的理解去应用到实际的.生活与学习之中。这种教师主导和学生主体相结合的原则与学生的认知发展规律是相符的。信息技术知识的学习，需要学生更多地去理解与应用，学生只有在亲身操作和探索的基础上进行思考探究，才可以真正地将学习到的知识转变成自己的知识。因此，在以这一原则为指导进行教学设计过程中需要注意：
1）教师需要充分发挥出主导性作用，能够对自己设计的教学内容的知识结构、重难点等有足够的理解；
2）教师需要掌握所教学生具备的实际知识水平与接受能力，这样在教学中才能选择有效的方法去调动学生的积极性，让学生的主体作用得到充分发挥；
3）教师的教学方式应该是灵活的，设置的学习任务也应该难度适中，能够引导学生主动去思考一些问题，逐步达到一定的教学目标，这样信息技术的教学效果才能得到有效增强。以学习目标为导向的原则在实际的教学中需要按照教材中的内容以及具体的教学情况，为学生制定合适的学习目标，学习目标明确后，教师需要把学习目标作为教学设计及实施的依据[2]。学习目标与教学设计之间关系密切，影响这教学具体实施的步骤及方法等内容。同时，学习目标对学习者通过学习后会达到的某种程度进行了明确，能够有效地激发学生的学习动机，学习活动也更加有目的性。
通过学习目标，学生能够对自己取得的实际成果进行客观评价，在学习过程中获得成就感。学习目标可以说是学生学习的指明灯，使自己一直朝着目标前进。在小学信息技术教学中，教师在进行教学设计时需要充分理解课程标准中相关的教学目标说明，理解不同环节中教学方面的实际要求，根据学生的能力水平去设计一个合理的学习目标，对学生的学习起到良好的引导作用。
4、基于微课的小学信息技术教学设计策略
结合知识类型特点设计微课信息技术知识可以分为陈述性知识、程序性知识及策略性知识这三类：第一类主要是信息技术相关的概念、事实、原理等内容；第二类是通用方法与应用技能，这部分内容比例最大；第三类属于一种特殊的程序性知识，主要关注的是学生内部思维的发展[3]。在小学信息技术微课教学设计中包含的主要是前两种知识类型，其具备的设计特点也是不同的。陈述性知识的微课教学设计主要应该关注学生对这类知识学习所需要的基础性知识内容。
微课所呈现出来的画面与声音也需要与小学不同年级阶段学生的认知特点相符合，增强画面的形象、生动性，声音也要尽量清晰，表达明确，注意对教学重点的突出。程序性知识的微课教学重点应该是注重对学生计算机操作技能的训练，提供给学生更多的机会去进行计算机操作实践，通过实践练习加深对相关概念的理解，还能使自身技能得到提升。小学阶段的程序性知识微课教学的操作比较简单，操作步骤也应该是比较容易理解与模仿的，在不同的操作步骤之间需要留有一定的停顿，让学生能够进行重复性练习。比如在指法练习中的基准键位学习中，先通过微课视频对正确的基准键位指法进行示范，然后留出几秒钟的时间让学生对自己的基准键位指法进行调整。学生能够在这一过程中反思自己的基准键位指法，然后在微课视频的引导下进行正确的操作与练习。
加强其他学科与信息技术的联系学科之间的知识都有一定的内在联系，不同学科之间存在一种相互补充、交叉的状态，信息技术与其他学科之间也是如此[4]。比如信息技术中相关的发展进程及概念，与数学中的数学运算以及语文中的言语理解之间存在关联，信息技术的编程知识与英语学科存在一定的联系。信息时代的发展使信息技术课程的学习愈加重要，在学习中应该注重信息技术与其他学科的联系，获得更好的学习效果。比如在学习“键盘与指法练习”时，学生掌握的语文知识状况会对拼音打字的速度产生直接影响，在生疏的字词面前，学生的打字速度就会下降。同时，英文字母和汉语拼音相对应的熟练程度对打字速度也有密切的影响。因此，在学习“键盘与指法练习”这部分技能时，需要根据学生实际的语文及英语知识水平，设计难度适中的指法练习内容。
5、结束语
微课已经成为现代教学过程中一个重要的辅助性手段，微课教学的适用性是比较广泛的。在小学信息技术教学中通过微课教学方式能够提升教学效率，提升学生学习的独立性，为课堂教学提供很好的辅助，学生也会更加积极主动地加入学习中，找到适合自己的学习方法与模式，进而提高信息技术方面的专业素养。
参考文献
[1]黎标.基于微课的小学信息技术教学设计研究[D].南昌:南昌大学,2014.
[2]钟奇澎.基于微课程的小学信息技术课教学设计与应用[D].辽宁:渤海大学,2016.
[3]熊开武.微课在小学信息技术教学中的设计与应用[J].中国信息技术教育,2014(9):42-44.
[4]李娜.基于微课的小学信息技术教学设计探讨[J].中小学电教,2016(1):53.
信息安全技术发展概况研究论文
随着人类社会步入到信息时代，计算机网络技术就显的非常重要。下面是由我整理的计算机网络新技术论文，谢谢你的阅读。
新时期计算机网络信息安全技术研究
摘 要 随着人类社会步入到信息时代，计算机网络信息安全就显的非常重要。文章从影响计算机网络信息安全的主要因素、新时期的计算机网络信息安全技术等方面进行分析，根据现阶段计算机网络信息安全中存在的问题，采取积极有效的安全防范技术，确保计算机系统的安全。
关键词 新时期;计算机网络;信息安全;技术研究
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2013)22-0166-01
随着社会经济的快速发展和科学技术的日新月异，计算机技术以及网络技术得到了普遍的应用与推广，计算机网络技术已经走进了千家万户。但是，网络信息安全问题也在困扰着越来越多的计算机网络用户，成为计算机网络的安全隐患，一些计算机网络甚至因为受到攻击而陷于瘫痪，无法正常运转。因此，必须采取积极有效的计算机网络信息安全技术，利用先进的网络信息安全防范措施，确保计算机网络的安全性，为计算机网络的应用提供可靠的保障。
1 影响计算机网络信息安全的主要因素
计算机网络中的安全漏洞
当一种新型的计算机软件或操作系统被开发出来，本身就存在着一定的安全隐患，一旦这些漏洞被人利用，就可能对网络系统的安全造成威胁，甚至使网络系统陷于瘫痪。目前，很多计算机软件的漏洞都已被找出，再加上这些系统和软件中不可避免地会存在一定的漏洞，如缓冲区溢出等，这就给一些人造成了可乘之机，对网络信息安全造成很大的负面影响。
硬件设施配置的不合理
硬件设施配置不合理包括多方面的原因，有文件服务器方面的原因，也有显卡选配不合理等方面的原因。在计算机网络系统中，文件服务器是重要的组成部分，也是计算机传递信息和文件的重要枢纽，是重要的硬件设施，也会对计算机系统的稳定性和安全性造成十分重要的影响。为此，要高度重视计算机关键硬件设施的配置，选择合理、安全、高效的计算机硬件系统，保证文件服务器的安全性与扩充性，根据计算机系统的发展状况及时对计算机硬件系统进行更新换代，这样才能保证计算机硬件配置在计算机系统中充分发挥作用。为了保证计算机网络信息安全，必须选择和配置合理的网络服务器，并保证计算机的硬件设施配置符合计算机用户的需求，满足不同用户的多元化需求。为此，要高度重视计算机硬件设施的配置，充分发挥计算机硬件设施的作用，使计算机硬件设施的配置符合用户的需求和计算机网络技术的发展趋势，充分发挥计算机网络技术的作用。
人为原因
人为原因容易对计算机的安全造成很大的威胁，只有有效控制计算机网络使用过程中的人为因素，规范计算机操作人员的行为，避免产生操作不当的问题，才能够避免使计算机系统面临计算机病毒和黑客攻击的威胁。
比如，很多计算机操作员没有为计算机选择合理的安全配置、资源访问权限设置不合理、用户口令过于简单、网络资源公开化程度较高、账号保存不合理等原因，都有可能会对计算机的安全造成威胁。此外，计算机操作人员的职业道德和职业操守也是影响计算机网络安全性的重要方面，只有增强计算机操作人员的职业道德才能够提高其安全意识，避免泄密等现象的发生。
2 新时期的计算机网络信息安全技术
防火墙技术
我们可以将防火墙技术理解为局域网的一道屏障，能够避免计算机受到其他因素的威胁，确保网络系统的稳定性与安全性。归根结底，防火墙是一种隔离措施，能够在一定程度上防止黑客入侵，避免计算机网络中的信息被窃取、破坏、拷贝，有效保护计算机网络中的数据信息。防火墙技术包括网关应用、数据包过滤、代理服务等。但是应用计算机防火墙时也有一定的局限性，如不能防范内部攻击、只能对IP进行控制而不能对身份进行控制、不能有效阻止病毒文件的传送等。
病毒防范技术
计算机病毒是一种特殊的计算机网络系统程序，能够通过特殊的代码实现自我复制，产生大量的破坏作用，通过错误的指令对正常使用的计算机系统进行数据破坏，是计算机系统的重大隐患。此外，计算机病毒还具有一些重要的破坏特征，如计算机病毒具有较强的传染性，以极快的速度进行传播和扩散，并且在病毒感染的前期不易被人发觉，具有很强的隐蔽性。针对计算机病毒的如上特征，只有采取切实有效的防范措施，有效控制计算机病毒的传播和扩散，才能够降低计算机病毒的危害，为人们提供安全的计算机网络环境。
身份认证技术
利用身份认证技术可以有效识别计算机用户的身份，对其用户信息进行确认，确保每一个信息访问者都具备足够的权限。具体说来，身份认证技术可以有效确认用户的身份，并能够通过有关信息识别出用户的身份，使不具备相应资格的人员排除在计算机网络系统之外。除此之外，计算机身份认证技术可以有效保护合法用户的信息，防止合法用户的身份信息被窃取，以避免用户的合法身份被窃取。因为，一旦用户的身份信息被窃取，造成的损失将是无法挽回的。现阶段，身份认证技术分为多种，有口令认证、密钥认证、智能卡认证等多种，这些技术都能够起到信息保护的作用，有效控制计算机网络的访问过程。
信息加密技术
信息数据的加密技术是一种较为传统的安全防范措施，利用数据信息加密技术可以对计算机中的信息进行加密处理，有效保证计算机访问的安全性。利用信息加密技术，可以通过加密设备对原始数据进行加密处理，这种经过加密处理的数据信息被称为密文，加密之前的数据信息被称为明文。如果要将密文解密为原文，必须使用相同的加密设备和密钥，这种技术可以避免网络系统中的信息被窃取，能够有效防范信息的外泄。
安全协议
只有建立和完善网络系统的安全协议，才能够保证计算机网络安全，促进计算机信息安全工作走上规范化、科学化、标准化的道路。现阶段，已开发的安全协议主要包括以下几种：密钥管理协议、加密协议、安全审计协议、密钥管理协议、防护协议等。
3 结束语
随着科学技术的不断发展，计算机网络已经成为人们生活中的重要组成部分，对人们的工作和生活有着非常重要的影响。为此，要确保计算机网络信息的安全性，利用防火墙技术、病毒防范技术、身份认证技术、信息加密技术、安全协议等新时期的网络信息安全技术，增强计算机网络的安全性、稳定性与可靠性，为人们提供更好的计算机网络环境。
参考文献
[1]杨祖云.计算机网络中信息系统技术安全与防范[J].农村经济与科技，2009(12).
[2]王铁成.计算机网络的信息安全探讨[J].科海故事博览(科教论坛)，2013(03).
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摘要：众所周知，作为全球使用范围最大的信息网，Internet自身协议的开放性极大地方便了各种联网的计算机，拓宽了共享资源。但是，由于在早期网络协议设计上对安全问题的忽视，以及在管理和使用上的无政府状态，逐渐使Internet自身安全受到严重威胁，与它有关的安全事故屡有发生。对网络信息安全的威胁主要表现在：非授权访问，冒充合法用户，破坏数据完整性，干扰系统正常运行，利用网络传播病毒，线路窃听等方面。 本文主要介绍了有关网络信息安全的基础知识：网络信息安全的脆弱性体现、网络信息安全的关键技术、常见攻击方法及对策、安全网络的建设。并提出和具体阐述自己针对这些问题的对策。随着网络技术的不断发展，网络信息安全问题终究会得到解决。 关键词：网络信息安全 防火墙 数据加密 内部网 随着计算机技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域，存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息，甚至是国家机密，所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据，这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。 网络信息安全是一个关系国家安全和主权、社会稳定、民族文化继承和发扬的重要问题。其重要性，正随着全球信息化步伐的加快越来越重要。网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。它主要是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。 本文从网络信息安全的脆弱性、网络安全的主要技术、常见网络攻击方法及对策、网络安全建设等方面剖析了当前网络信息安全存在的主要问题，并对常见网络攻击从技术层面提出了解决方案，希望通过网络安全建设逐步消除网络信息安全的隐患。 一、网络信息安全的脆弱性 因特网已遍及世界180多个国家，为亿万用户提供了多样化的网络与信息服务。在因特网上，除了原来的电子邮件、新闻论坛等文本信息的交流与传播之外，网络电话、网络传真、静态及视频等通信技术都在不断地发展与完善。在信息化社会中，网络信息系统将在政治、军事、金融、商业、交通、电信、文教等方面发挥越来越大的作用。社会对网络信息系统的依赖也日益增强。各种各样完备的网络信息系统，使得秘密信息和财富高度集中于计算机中。另一方面，这些网络信息系统都依靠计算机网络接收和处理信息，实现相互间的联系和对目标的管理、控制。以网络方式获得信息和交流信息已成为现代信息社会的一个重要特征。网络正在逐步改变人们的工作方式和生活方式，成为当今社会发展的一个主题。 然而，伴随着信息产业发展而产生的互联网和网络信息的安全问题，也已成为各国政府有关部门、各大行业和企事业领导人关注的热点问题。目前，全世界每年由于信息系统的脆弱性而导致的经济损失逐年上升，安全问题日益严重。面对这种现实，各国政府有关部门和企业不得不重视网络安全的问题。 互联网安全问题为什么这么严重？这些安全问题是怎么产生的呢？综合技术和管理等多方面因素，我们可以归纳为四个方面：互联网的开放性、自身的脆弱性、攻击的普遍性、管理的困难性。 （一）互联网是一个开放的网络，TCP/IP是通用的协议 各种硬件和软件平台的计算机系统可以通过各种媒体接入进来，如果不加限制，世界各地均可以访问。于是各种安全威胁可以不受地理限制、不受平台约束，迅速通过互联网影响到世界的每一个角落。 （二）互联网的自身的安全缺陷是导致互联网脆弱性的根本原因 互联网的脆弱性体现在设计、实现、维护的各个环节。设计阶段，由于最初的互联网只是用于少数可信的用户群体，因此设计时没有充分考虑安全威胁，互联网和所连接的计算机系统在实现阶段也留下了大量的安全漏洞。一般认为，软件中的错误数量和软件的规模成正比，由于网络和相关软件越来越复杂，其中所包含的安全漏洞也越来越多。互联网和软件系统维护阶段的安全漏洞也是安全攻击的重要目标。尽管系统提供了某些安全机制，但是由于管理员或者用户的技术水平限制、维护管理工作量大等因素，这些安全机制并没有发挥有效作用。比如，系统的缺省安装和弱口令是大量攻击成功的原因之一。 （三）互联网威胁的普遍性是安全问题的另一个方面 随着互联网的发展，攻击互联网的手段也越来越简单、越来越普遍。目前攻击工具的功能却越来越强，而对攻击者的知识水平要求却越来越低，因此攻击者也更为普遍。 （四）管理方面的困难性也是互联网安全问题的重要原因 具体到一个企业内部的安全管理，受业务发展迅速、人员流动频繁、技术更新快等因素的影响，安全管理也非常复杂，经常出现人力投入不足、安全政策不明等现象。扩大到不同国家之间，虽然安全事件通常是不分国界的，但是安全管理却受国家、地理、政治、文化、语言等多种因素的限制。跨国界的安全事件的追踪就非常困难。 二、网络安全的主要技术 （一）防火墙技术 “防火墙”是一种形象的说法，其实它是一种由计算机硬件和软件的组合，使互联网与内部网之间建立起一个安全网关（securitygateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，它其实就是一个把互联网与内部网（通常指局域网或城域网）隔开的屏障。 1．防火墙的技术实现 防火墙的技术实现通常是基于所谓“包过滤”技术，而进行包过滤的标准通常就是根据安全策略制定的。在防火墙产品中，包过滤的标准一般是靠网络管理员在防火墙设备的访问控制清单中设定。访问控制一般基于的标准有：包的源地址、包的目的地址、连接请求的方向（连入或连出）、数据包协议（如TCP/IP等）以及服务请求的类型（如ftp、www等）等。 防火墙还可以利用代理服务器软件实现。早期的防火墙主要起屏蔽主机和加强访问控制的作用，现在的防火墙则逐渐集成了信息安全技术中的最新研究成果，一般都具有加密、解密和压缩、解压等功能，这些技术增加了信息在互联网上的安全性。现在，防火墙技术的研究已经成为网络信息安全技术的主导研究方向。 2．防火墙的特性 从物理上说，防火墙就是放在两个网络之间的各种系统的集合，这些组建具有以下特性： （1）所有从内到外和从外到内的数据包都要经过防火墙； （2）只有安全策略允许的数据包才能通过防火墙； （3）防火墙本身应具有预防侵入的功能，防火墙主要用来保护安全网络免受来自不安全的侵入。 3．防火墙的使用 网络的安全性通常是以网络服务的开放性、便利性、灵活性为代价的，对防火墙的设置也不例外。防火墙的隔断作用一方面加强了内部网络的安全，一方面却使内部网络与外部网络的信息系统交流受到阻碍，因此必须在防火墙上附加各种信息服务的代理软件来代理内部网络与外部的信息交流，这样不仅增大了网络管理开销，而且减慢了信息传递速率。针对这个问题，近期，美国网屏（NetScreen）技术公司推出了第三代防火墙，其内置的专用ASIC处理器用于提供硬件的防火墙访问策略和数据加密算法的处理，使防火墙的性能大大提高。 需要说明的是，并不是所有网络用户都需要安装防火墙。一般而言，只有对个体网络安全有特别要求，而又需要和Internet联网的企业网、公司网，才建议使用防火墙。另外，防火墙只能阻截来自外部网络的侵扰，而对于内部网络的安全还需要通过对内部网络的有效控制和管理来实现。 （二）数据加密技术 1．数据加密技术的含义 所谓数据加密技术就是使用数字方法来重新组织数据，使得除了合法受者外，任何其他人想要恢复原先的“消息”是非常困难的。这种技术的目的是对传输中的数据流加密，常用的方式有线路加密和端对端加密两种。前者侧重在线路上而不考虑信源与信宿，是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。后者则指信息由发送者端通过专用的加密软件，采用某种加密技术对所发送文件进行加密，把明文（也即原文）加密成密文（加密后的文件，这些文件内容是一些看不懂的代码），然后进入TCP/IP数据包封装穿过互联网，当这些信息一旦到达目的地，将由收件人运用相应的密钥进行解密，使密文恢复成为可读数据明文。 2．常用的数据加密技术 目前最常用的加密技术有对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术是指同时运用一个密钥进行加密和解密，非对称加密技术就是加密和解密所用的密钥不一样，它有一对密钥，分别称为“公钥”和“私钥”，这两个密钥必须配对使用，也就是说用公钥加密的文件必须用相应人的私钥才能解密，反之亦然。3．数据加密技术的发展现状 在网络传输中，加密技术是一种效率高而又灵活的安全手段，值得在企业网络中加以推广。目前，加密算法有多种，大多源于美国，但是会受到美国出口管制法的限制。现在金融系统和商界普遍使用的算法是美国的数据加密标准DES。近几年来我国对加密算法的研究主要集中在密码强度分析和实用化研究上。 （三）访问控制 1．身份验证 身份验证是一致性验证的一种，验证是建立一致性证明的一种手段。身份验证主要包括验证依据、验证系统和安全要求。身份验证技术是在计算机中最早应用的安全技术，现在也仍在广泛应用，它是互联网信息安全的第一道屏障。 2．存取控制 存取控制规定何种主体对何种客体具有何种操作权力。存取控制是网络安全理论的重要方面，主要包括人员限制、数据标识、权限控制、类型控制和风险分析。存取控制也是最早采用的安全技术之一，它一般与身份验证技术一起使用，赋予不同身份的用户以不同的操作权限，以实现不同安全级别的信息分级管理。 三、常见网络攻击方法及对策 网络中的安全漏洞无处不在。即便旧的安全漏洞补上了，新的安全漏洞又将不断涌现。网络攻击正是利用这些存在的漏洞和安全缺陷对系统和资源进行攻击。 （一）网络攻击的步骤 1．隐藏自己的位置 普通攻击者都会利用别人的电脑隐藏他们真实的IP地址。老练的攻击者还会利用800电话的无人转接服务联接ISP，然后再盗用他人的帐号上网。 2．寻找目标主机并分析目标主机 攻击者首先要寻找目标主机并分析目标主机。在Internet上能真正标识主机的是IP地址，域名是为了便于记忆主机的IP地址而另起的名字，只要利用域名和IP地址就可以顺利地找到目标主机。此时，攻击者们会使用一些扫描器工具，轻松获取目标主机运行的是哪种操作系统的哪个版本，系统有哪些帐户，WWW、FTP、Telnet、SMTP等服务器程序是何种版本等资料，为入侵作好充分的准备。 3．获取帐号和密码，登录主机攻击者要想入侵一台主机，首先要有该主机的一个帐号和密码，否则连登录都无法进行。这样常迫使他们先设法盗窃帐户文件，进行破解，从中获取某用户的帐户和口令，再寻觅合适时机以此身份进入主机。当然，利用某些工具或系统漏洞登录主机也是攻击者常用的一种技法。4．获得控制权攻击者们用FTP、Telnet等工具利用系统漏洞进入目标主机系统获得控制权之后，就会做两件事：清除记录和留下后门。他会更改某些系统设置、在系统中置入特洛伊木马或其他一些远程操纵程序，以便日后可以不被觉察地再次进入系统。大多数后门程序是预先编译好的，只需要想办法修改时间和权限就可以使用了，甚至新文件的大小都和原文件一模一样。攻击者一般会使用rep传递这些文件，以便不留下FTB记录。清除日志、删除拷贝的文件等手段来隐藏自己的踪迹之后，攻击者就开始下一步的行动。5．窃取网络资源和特权攻击者找到攻击目标后，会继续下一步的攻击。如：下载敏感信息；实施窃取帐号密码、信用卡号等经济偷窃；使网络瘫痪。（二）网络攻击的常见方法1．口令入侵所谓口令入侵是指使用某些合法用户的帐号和口令登录到目的主机，然后再实施攻击活动。这种方法的前提是必须先得到该主机上的某个合法用户的帐号，然后再进行合法用户口令的破译。2．放置特洛伊木马程序特洛伊木马程序可以直接侵入用户的电脑并进行破坏，它常被伪装成工具程序或者游戏等诱使用户打开带有特洛伊木马程序的邮件附件或从网上直接下载，一旦用户打开了这些邮件的附件或者执行了这些程序之后，它们就会象古特洛伊人在敌人城外留下的藏满士兵的木马一样留在自己的电脑中，并在自己的计算机系统中隐藏一个可以在windows启动时悄悄执行的程序。当您连接到因特网上时，这个程序就会通知攻击者，来报告您的IP地址以及预先设定的端口。攻击者在收到这些信息后，再利用这个潜伏在其中的程序，就可以任意地修改你的计算机的参数设定、复制文件、窥视你整个硬盘中的内容等，从而达到控制你的计算机的目的。3．WWW的欺技术在网上用户可以利用IE等浏览器进行各种各样的WEB站点的访问，如阅读新闻组、咨询产品价格、订阅报纸、电子商务等。然而一般的用户恐怕不会想到有这些问题存在：正在访问的网页已经被黑客篡改过，网页上的信息是虚假的！例如黑客将用户要浏览的网页的URL改写为指向黑客自己的服务器，当用户浏览目标网页的时候，实际上是向黑客服务器发出请求，那么黑客就可以达到欺的目的了。
摘要：文中就信息网络安全内涵发生的根本变化，阐述我国发展民族信息安全体系的重要性及建立有中国特色的网络安全体系的必要性。论述了网络防火墙安全技术的分类及其主要技术特征。 关键词：网络安全 防火墙 技术特征 1.概述 21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起，信息安全的内涵也就发生了根本的变化。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范，而且还从一种专门的领域变成了无处不在。当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候，我国将建立起一套完整的网络安全体系，特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。 一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策，以及技术与市场的发展平台。我国在构建信息防卫系统时，应着力发展自己独特的安全产品，我国要想真正解决网络安全问题，最终的办法就是通过发展民族的安全产业，带动我国网络安全技术的整体提高。 网络安全产品有以下几大特点：第一，网络安全来源于安全策略与技术的多样化，如果采用一种统一的技术和策略也就不安全了；第二，网络的安全机制与技术要不断地变化；第三，随着网络在社会个方面的延伸，进入网络的手段也越来越多，因此，网络安全技术是一个十分复杂的系统工程。为此建立有中国特色的网络安全体系，需要国家政策和法规的支持及集团联合研究开发。安全与反安全就像矛盾的两个方面，总是不断地向上攀升，所以安全产业将来也是一个随着新技术发展而不断发展的产业。 信息安全是国家发展所面临的一个重要问题。对于这个问题，我们还没有从系统的规划上去考虑它，从技术上、产业上、政策上来发展它。政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分，而且应该看到，发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分，甚至应该看到它对我国未来电子化、信息化的发展将起到非常重要的作用。 2.防火墙 网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制，防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络，访问内部网络资源，保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查，以决定网络之间的通信是否被允许，并监视网络运行状态。? 目前的防火墙产品主要有堡垒主机、包过滤路由器、应用层网关(代理服务器)以及电路层网关、屏蔽主机防火墙、双宿主机等类型。? 虽然防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段，但也有明显不足：无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击，不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁，也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件，以及无法防范数据驱动型的攻击。 自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统，提出了防火墙概念后，防火墙技术得到了飞速的发展。国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列。 防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴。在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统?如果答案是“是”,则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施。 作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证、防止病毒与黑客侵入等方向发展。 根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型、网络地址转换—NAT、代理型和监测型。 .包过滤型 包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则。 包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。 但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源、目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,过包过滤型防火墙。 .网络地址转化—NAT 网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的、外部的、注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。 NAT的工作过程如图1所示： 在内部网络通过安全网卡访问外部网络时，将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口，让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接，这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时，它并不知道内部网络的连接情况，而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时，防火墙认为访问是安全的，可以接受访问请求，也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时，防火墙认为该访问是不安全的，不能被接受，防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的，不需要用户进行设置，用户只要进行常规操作即可。 .代理型 代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。 代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。 .监测型 监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的、实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品 虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙。基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术。这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本。 实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。--- 刘大大大大猫(3): 浅析网络安全技术 摘要：文中论述了防火墙部署原则，并从防火墙部署的位置详细阐述了防火墙的选择标准。并就信息交换加密技术的分类及RSA算法作以分析，针对PKI技术这一信息安全核心技术，论述了其安全体系的构成。 关键词：网络安全 防火墙 PKI技术 1.概述 网络防火墙技术的作为内部网络与外部网络之间的第一道安全屏障，是最先受到人们重视的网络安全技术，就其产品的主流趋势而言，大多数代理服务器（也称应用网关）也集成了包滤技术，这两种技术的混合应用显然比单独使用更具有大的优势。那么我们究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?首先,应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部Internet的接口处,以阻挡来自外部网络的入侵;其次,如果公司内部网络规模较大,并且设置有虚拟局域网(VLAN),则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三,通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙,如果有条件,还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。 安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。 2.防火墙的选择 选择防火墙的标准有很多,但最重要的是以下几条: .总拥有成本防火墙产品作为网络系统的安全屏障,其总拥有成本(TCO)不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。以一个非关键部门的网络系统为例,假如其系统中的所有信息及所支持应用的总价值为10万元,则该部门所配备防火墙的总成本也不应该超过10万元。当然,对于关键部门来说,其所造成的负面影响和连带损失也应考虑在内。如果仅做粗略估算,非关键部门的防火墙购置成本不应该超过网络系统的建设总成本,关键部门则应另当别论。 .防火墙本身是安全的 作为信息系统安全产品,防火墙本身也应该保证安全,不给外部侵入者以可乘之机。如果像马其顿防线一样,正面虽然牢不可破,但进攻者能够轻易地绕过防线进入系统内部,网络系统也就没有任何安全性可言了。 通常,防火墙的安全性问题来自两个方面:其一是防火墙本身的设计是否合理,这类问题一般用户根本无从入手,只有通过权威认证机构的全面测试才能确定。所以对用户来说,保守的方法是选择一个通过多家权威认证机构测试的产品。其二是使用不当。一般来说,防火墙的许多配置需要系统管理员手工修改,如果系统管理员对防火墙不十分熟悉,就有可能在配置过程中遗留大量的安全漏洞。 .管理与培训 管理和培训是评价一个防火墙好坏的重要方面。我们已经谈到,在计算防火墙的成本时,不能只简单地计算购置成本,还必须考虑其总拥有成本。人员的培训和日常维护费用通常会在TCO中占据较大的比例。一家优秀秀的安全产品供应商必须为其用户提供良好的培训和售后服务。 .可扩充性 在网络系统建设的初期,由于内部信息系统的规模较小,遭受攻击造成的损失也较小,因此没有必要购置过于复杂和昂贵的防火墙产品。但随着网络的扩容和网络应用的增加,网络的风险成本也会急剧上升,此时便需要增加具有更高安全性的防火墙产品。如果早期购置的防火墙没有可扩充性,或扩充成本极高,这便是对投资的浪费。好的产品应该留给用户足够的弹性空间,在安全水平要求不高的情况下,可以只选购基本系统,而随着要求的提高,用户仍然有进一步增加选件的余地。这样不仅能够保护用户的投资,对提供防火墙产品的厂商来说,也扩大了产品覆盖面。 .防火墙的安全性防火墙产品最难评估的方面是防火墙的安全性能,即防火墙是否能够有效地阻挡外部入侵。这一点同防火墙自身的安全性一样,普通用户通常无法判断。即使安装好了防火墙,如果没有实际的外部入侵,也无从得知产品性能的优劣。但在实际应用中检测安全产品的性能是极为危险的,所以用户在选择防火墙产品时,应该尽量选择占市场份额较大同时又通过了权威认证机构认证测试的产品。 3.加密技术 信息交换加密技术分为两类：即对称加密和非对称加密。 .对称加密技术 在对称加密技术中，对信息的加密和解密都使用相同的钥，也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程，信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露，那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足，如果交换一方有N个交换对象，那么他就要维护N个私有密钥，对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥，交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。如三重DES是DES（数据加密标准）的一种变形，这种方法使用两个独立的56为密钥对信息进行3次加密，从而使有效密钥长度达到112位。 .非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中，密钥被分解为一对（即公开密钥和私有密钥）。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥（加密密钥）通过非保密方式向他人公开，而另一把作为私有密钥（解密密钥）加以保存。公开密钥用于加密，私有密钥用于解密，私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握，公开密钥可广泛公布，但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信，广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。非对称加密体系一般是建立在某些已知的数学难题之上，是计算机复杂性理论发展的必然结果。最具有代表性是RSA公钥密码体制。 算法 RSA算法是Rivest、Shamir和Adleman于1977年提出的第一个完善的公钥密码体制，其安全性是基于分解大整数的困难性。在RSA体制中使用了这样一个基本事实：到目前为止，无法找到一个有效的算法来分解两大素数之积。RSA算法的描述如下： 公开密钥：n=pq(p、q分别为两个互异的大素数，p、q必须保密) e与（p-1）(q-1)互素 私有密钥：d=e-1 {mod(p-1)(q-1)} 加密：c=me(mod n),其中m为明文，c为密文。 解密：m=cd(mod n) 利用目前已经掌握的知识和理论，分解2048bit的大整数已经超过了64位计算机的运算能力，因此在目前和预见的将来，它是足够安全的。 技术 PKI（Publie Key Infrastucture）技术就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理接触，因此使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。而PKI技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术，他能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。一个实用的PKI体系应该是安全的易用的、灵活的和经济的。它必须充分考虑互操作性和可扩展性。它是认证机构（CA）、注册机构（RA）、策略管理、密钥（Key）与证书（Certificate）管理、密钥备份与恢复、撤消系统等功能模块的有机结合。 .认证机构 CA（Certification Authorty）就是这样一个确保信任度的权威实体，它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。由CA签发的网络用户电子身份证明—证书，任何相信该CA的人，按照第三方信任原则，也都应当相信持有证明的该用户。CA也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。构建一个具有较强安全性的CA是至关重要的，这不仅与密码学有关系，而且与整个PKI系统的构架和模型有关。此外，灵活也是CA能否得到市场认同的一个关键，它不需支持各种通用的国际标准，能够很好地和其他厂家的CA产品兼容。 .注册机构 RA（Registration Authorty）是用户和CA的接口，它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。RA不仅要支持面对面的登记，也必须支持远程登记。要确保整个PKI系统的安全、灵活，就必须设计和实现网络化、安全的且易于操作的RA系统。 .策略管理 在PKI系统中，制定并实现科学的安全策略管理是非常重要的这些安全策略必须适应不同的需求，并且能通过CA和RA技术融入到CA 和RA的系统实现中。同时，这些策略应该符合密码学和系统安全的要求，科学地应用密码学与网络安全的理论，并且具有良好的扩展性和互用性。 .密钥备份和恢复 为了保证数据的安全性，应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的，设计和实现健全的密钥管理方案，保证安全的密钥备份、更新、恢复，也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。 .证书管理与撤消系统 证书是用来证明证书持有者身份的电子介质，它是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常，这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是，有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况这就需要进行证书撤消，证书撤消的理由是各种各样的，可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的发布机制撤消证书或采用在线查询机制，随时查询被撤消的证书。 5.安全技术的研究现状和动向 我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段，正在进入网络信息安全研究阶段，现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、黑客入侵检测、系统脆弱性扫描软件等。但因信息网络安全领域是一个综合、交叉的学科领域它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果，提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案，目前应从安全体系结构、安全协议、现代密码理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究，各部分相互协同形成有机整体。 国际上信息安全研究起步较早，力度大，积累多，应用广，在70年代美国的网络安全技术基础理论研究成果“计算机保密模型”（Beu& La padula模型）的基础上，指定了“可信计算机系统安全评估准则”（TCSEC），其后又制定了关于网络系统数据库方面和系列安全解释，形成了安全信息系统体系结构的准则。安全协议作为信息安全的重要内容，其形式化方法分析始于80年代初，目前有基于状态机、模态逻辑和代数工具的三种分析方法，但仍有局限性和漏洞，处于发展的提高阶段。作为信息安全关键技术密码学，近年来空前活跃，美、欧、亚各洲举行的密码学和信息安全学术会议频繁。1976年美国学者提出的公开密钥密码体制，克服了网络信息系统密钥管理的困难，同时解决了数字签名问题，它是当前研究的热点。而电子商务的安全性已是当前人们普遍关注的焦点，目前正处于研究和发展阶段，它带动了论证理论、密钥管理等研究，由于计算机运算速度的不断提高，各种密码算法面临着新的密码体制，如量子密码、DNA密码、混沌理论等密码新技术正处于探索之中。因此网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术，21世纪人类步入信息社会后，信息这一社会发展的重要战略资源需要网络安全技术的有力保障，才能形成社会发展的推动力。在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段，仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索，以走出有中国特色的产学研联合发展之路，赶上或超过发达国家的水平，以此保证我国信息网络的安全，推动我国国民经济的高速发展。慢慢看吧。。。。