浅谈计算机发展及安全防范

摘　要： 本文主要通过计算机发展历程,及其应用领域内出现的弊端问题,提出弊端的解决方法及未来计算机的发展前景。

关键词：计算机发展历程；计算机所涉及的安全防范
　　提及“电脑”一词，字典中的解释是电子计算机的总称，但我们不得不承认,随着它的到来，它已在我们生活中起到了举足轻重的作用。但细细想来,它似乎也只经历了短短半个多世纪的发展，就已经成为各行各业必不可少的工具之一。计算机之所以能得以迅猛发展，其主要原因则在于它得到了广泛的应用，而范畴领域也从早期的军事、科研逐步扩展到了民用、金融、交通等方面。
　　阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，简称ABC）是世界上第一台电子计算机，是爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿坦那索夫（John Vincent Atanasoff）和他的研究生克利福特·贝瑞（Clifford Berry）在1937年至1941年间开发。
    研制电子计算机的想法产生于第二次世界大战进行期间。而世界上第一台现代电子计算机埃尼阿克（ENIAC）则诞生于1946年2月15日。它采用电子管作为基本电子元件。它共用了约为18000个电子管，1800个继电器，耗电150千瓦，占地约170平方米，每秒运算5000次，重约30吨，即便如此,这时的计算机也只能让专业技术人员通过输入相应的按钮指令，进行操控，从而帮助人们解决复杂的科学计算问题。其主要特点是采用电子管作为基本电子元器件，体积大、耗电量大、寿命短、可靠性低、成本高；存储器则采用水银延迟线．在这个阶段，没有系统软件，只能用机器语言和汇编语言编程。
　　第二代的计算机则为晶体管计算机，它诞生于1958-1963年之间，由美国麻省理工学院研制成功，此时计算机的特点是采用晶体管作为逻辑开关元件； 使用磁芯作为主存储器；存储量增加的同时可靠性也在提高；而输出输入方式有了很大改进；在拥有了操作系统后，软件方面也相继出现了FOR-TRAN、COBOL等一系列的高级程序设计语言。而其应用范畴，也相继得到了拓展，例如实时控制、数据处理、乃至涉及了计算机控制技术领域，实时控制是指以直接监督的工作方式、在工作中执行控制，同时修正，改正问题的偏差，例如我们熟知的飞机的订位系统。而数据处理则是对数据的采集、存储、检索、加工、变换、传输的过程。而计算机控制技术是一门以电子技术、电气控制技术为基础，以计算机控制技术为核心，综合可编程控制技术、计算机网络技术，从而实现生产技术的精密化、生产设备信息化、生产过程自动化的专门学科。通过上述实例，不难发现计算机在提高速度、增强功能、缩小体积的同时，也在信息处理方面走向多元化。
　　随着美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了电路设计的革命，随后不久则诞生了集成电路计算机，而提及集成电路,自然让我们联想到第三代计算机。那就是大规模集成电路计算机。这时计算机可以在程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。不仅如此，它还秉承了上述几代计算机的特点，那就是在缩小体积的同时，加快运算速度。
　　第四代计算机可称为超大规模集成电路计算机，此时的计算机可以在一个芯片上容纳几十万个元件，而四代计算机体积小，运算速度快，系统稳定性高，维护方便。并且此时的计算机还出现了两极化的发展，也就是呈现出了巨型化计算机和微型化计算机。比如我国研制成功的""银河""计算机，就属于巨型计算机。
　　随着“银河—I”、“银河—II”、“银河—III”巨型计算机相继推出,我国已经拥有了百亿次的巨型计算机系统。而巨型计算机的发展它标志着一个国家的科学技术及工业发展程度，而我们熟知的微型化计算机可以简称为“微型机”、“微机”，或者“微电脑”。小到手中的计算器，大到随身携带的笔记本，都可以属于这个范畴。而微型计算机大致经历了如下四个阶段：第一阶段是1971～1973年， 自从1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，四位机）。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。
    第二阶段是1973～1977年，此时的微型计算机处于发展和改进的阶段。而微处理器则有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型（CPU为8080，八位机）。后期有TRS-80型（CPU为Z80）和APPLE-II型（CPU为6502)
    第三阶段是1978～1983年，此时的微处理器有8086、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC（CPU为8086）。本阶段的顶峰产品则是APPLE公司的Macintosh和IBM公司的PC／AT286微型计算机。
　　第四阶段则是从1983年开始为32位微型计算机，微处理器相继推出80386、80486。1993年， Intel公司推出了Pentium或称P5（中文译名为""奔腾""）的微处理器，它具有64位的内部数据通道。
　　但是若按照性能指标分类计算机也可以分为巨型机、大型机、小型机和微型机，而微型机的特点则是体积小、重量轻、价格低。
　　第五代计算机可暂称为智能型计算机，实际上，智能计算机已经是一个动态的发展的概念，它始终处于不断向前推进的计算机技术的前沿。而研制智能计算机的目的不是让计算机代替人的脑力劳动，而是充分发挥人和计算机各自的特长，形成互补、从而协调的人机合作环境而已，使知人机之间形成完美统一。但智能性计算机若与通信网络相结合后，势必逐步形成网络计算机时代，而网络计算机的应用模式也会对计算机乃至整个信息社会带来深远影响。所以我们不难看出计算机在发展历程中所呈现的若干特点：高精度、高速度、智能性、记忆性、通用性。
　　而我们熟知的Internet其实就是一个覆盖全球的广域网，广域网的特点众所周知那就是适应大容量与突发性通信的要求；适应综合业务服务的要求；完善的通信服务与网络管理等等。而其广域网结构则是由许多交换机组成的，几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，而广域网有两种组网方式：虚电路（ virtual circuit）方式和数据报（ d a t a g r a m）方式。虚电路方式的广域网，源结点要与目的结点进行通信之前，首先必须建立一条从源结点到目的结点的虚电路（即逻辑连接），然后通过该虚电路进行数据传送，最后当数据传输结束时，释放该虚电路。而数据报操作方式中，每个数据报自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的。整个数据报传送过程中，不需要建立虚电路，网络节点为每个数据报作路由选择，各数据报不能保证 按顺序到达目的节点，有些还可能会丢失。从这两种方式中可以得知广域网的组网方式。
　　但从美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立的，到ARPAnet的网诞生，网络似乎已经容入了现代人的血液，而计算机网络的发展却经历了四个阶段那就是面向终端阶段、实现各机通信及电路分组阶段、计算机网络互联阶段和信息化的高速公路阶段。但我们不难发现，在科技文化发展的同时，人类社会也从工业社会逐渐向信息化社会过渡。这种趋势的产生必然刺激网络的发展与建设。这点我们从几个数据就能明显看出，在1988年时网络上的用户才五万六千多台，而现今在网络上的用户量已经增涨到100多万个网络，1亿台主机和超过10亿的用户。可见这种网络海洋的趋势势不可挡，而以前的因特网可能只是个资源交流的平台，而是现在的因特网似乎已经渗透到了社会的各个领域。但因特网的构建似乎也存在着某种缺陷导致某种安全隐患的产生。如网络的拓扑结构不清晰，可靠性不完善导致计算机安全问题逐渐显露无疑。但从网络安全的角度分析，造成网络不安全的因素很多，有的是计算机系统本身的不可靠所导致的环境干扰在就是由于不可抗的自然灾害而引起的。而人为故意的未授权窃取、破坏、敌对性活动危害更大。加上近年来计算机病毒严重地侵入计算机系统，计算机使用和网络不安全因素就会显得尤为突出。针对上述不安全因素，笔者提出以下建议。第一：对于设计规划人员，计算机的系统应该进行合理化的安全稳定因素分析，也就是判断其操作系统和硬件平台是否可靠，其系统性能是否可以得到完全的释放，从而满足不同的用户需求，从而更好的提供安全可靠的服务平台。第二：针对计算机工作人员应该建立安全责任制，从而降低工作中误操作的可能性或者彻底避免误操作。第三：应对系统进行必要的安全配置，比如架构硬件防火墙。因为硬件防火墙的原理是把软件防火墙嵌入在硬件中，一般的软件安全厂商所提供的硬件防火墙便是在硬件服务器厂商定制硬件，然后再把linux系统与自己的软件系统嵌入。（Symantec的SGS便是DELL+Symantec的软件防火墙）这样做的好处是linux相对Windows的server相对安全进行系统数据特殊加密及数据丢失恢复措施的方案建立，从而提高安全的系统配置。所以硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全信息是否有保障。
　　只有计算机安全不受到威胁，才能保证在此基础上建立的网络平台消除安全隐患。因为网络上的攻击都是基于IP地址进行攻击，从而找出系统漏洞，完成攻击过程的。而最常见的网络攻击则包括IP地址欺骗攻击、Land攻击、Smurf攻击、WinNuke攻击等等，但无论网络的攻击类型如何，其特点都可大体概括为攻击源相对集中、攻击手段更加灵活、攻击对象的范围扩大等等。 虽然在未来的领域内计算机会有更好的发展前景，更为广阔的发展平台，但这一切都需要有完善的网络安全体制作为基础的保障。当然保障安全体制，不单单是硬件设施的配置齐全，还应包括人员的思想武装。也就是说如果人人都有网络安全的危急意识，网络或许会更加安全一些，如果在此基础上可以同时加强系统安全检测，以及完善黑客入侵时的系统的自动防御功能。或许会对我们的网络安全更为有益，也就是说如果出现系统强攻现象时系统可以自动扫描攻击人地址，并且建立信息重发通道的安全保障体制，那么实现计算机的安全网络架构平台就不是不可能的事情，而在未来的计算机应用领域内是否能建立健全一条安全的信息通道，完全影响到计算机安全传输乃至智能计算机的制造问题。因为未来智能性计算机是能识别自然语言的计算机、其中也包括芯片级节能技术和基础架构级节能技术等等，芯片级节能技术主要是包括CPU功耗控制、CPU频率调整和专用低功耗部件，随着CPU加工工艺的不断提升，多核及CPU中集成内存控制器，在提高性能的同时，降低了主板芯片组的功耗。而基础架构级节能技术主要包括液冷、存储制冷、高效能电源、高效能散热冷却技术等等。可见只有我们能建立一个稳定、可靠、高效的信息安全平台，才能为信息公路乃至智能性计算机铺设康庄大道。
参考文献：
[1]计算机信息安全教程 
[2]实用计算机基础教程
[3]计算机操作系统教程 
[4]计算机网络技术教程
[5]过程控制（21世纪高等院校电气信息类系列教材） 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/241328.html