专题一 信息技术应用基础（三）（讲义）-《信息技术》（高教版）高考备考讲练测（安徽省）

专题一 信息技术应用基础（三） [考纲要求] [课时安排] 2课时 [知识梳理] 信息处理基本流程 通过输入设备采集信息并编码为二进制代码，保存在计算机内存中，内存中的信息可来自输入设备或外存储器中预先存储的信息，等待CPU处理。 CPU依次从内存中取出程序指令和数据，进行译码、运算和逻辑操作等加工，并将结果回送内存，直至遇到停止指令。 CPU处理后的数据存到内存，一方面存储到外存储器长期保存，另一方面传输到输出设备，将二进制代码转换为人们可理解的形式，呈现信息处理结果。 信息的编码与存储 一 数制及转换 数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法，以累计和进位的方式进行计数。 1 进位计数制包含数码、基数、位权三个重要因素。 数码： 一种数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 基数： 一种数制所使用数码的个数。例如，二进制的基数为2,十进制的基数为10。 位权： 一种数制中某一位上的1表示数值的大小。例如，十进制的123,1的位权是100,2的位权是10,3的位权是1。 日常生活中使用的数字通常是以十进制来进行计算的。另外，还有二进制、八进制和十六进制等。 二 进制之间的转换 1）十进制数转换成R 进制数。 将十进制数转换为R 进制数的时候，需要将十进制数分成整数部 分与小数部分分别进行转换，然后将其拼接起来即可，具体规则如下： ①整数部分。除R 取余，逆序排列。 ②小数部分。乘R 取整，顺序排列。 2）R进制转为十进制数 A）将二进制数转换成十进制数 方法：“按权相加”法，把二进制数首先写成加权系数展开式，然后按十进制加法规则求和。 例如：(11101.1)₂=1×2⁴+1×2³+1×2²+0×2¹+1×2⁰+1×2-¹=(29.5)。 B）八进制转为十进制 C）十六进制转为十进制 3）二、八、十六进制的相互转换 每位八进制数相当于3位二进制数，每位十六进制数相当于4位二进制数。 在转换时，以小数点为界向左右两边延伸，中间的0不能省略，两头不够时可以补0。 例如，二进制数(101101.101)。转换成八进制 数和十六进制数。 (101101.101)g=(55.5)o=(2D.A)H 三 信息的编码 1 BCD码 BCD码用四位二进制数来表示一位十进制数中的0-9这十个数码。 由于四位二进制数可以表示16种状态，而在BCD码中只使用其中的种状态来表示十进制数，所以BCD码是一种“伪二进制”码。 BCD码有几种不同的类型： 标准BCD码（Natural BCD）：每个4位的组直接代表一个十进制数字。 压缩BCD码（Compressed BCD）：也称为packed BCD，在这种编码中，一个字节（8位）用来表示两个十进制数字，每个数字占用4位。 加权BCD码：这种编码方式给BCD码的每一位分配了权重，类似于8421码。 8421码是最常用的BCD码形式，其中每一位的权重从右到左依次是8、4、2、1，这和普通的二进制表示法相同。因此，8421码也被称为有权码或加权BCD码。 2 ASCII码 ASCII(美国信息交换标准代码)是1种用7个或8个二进制位进行编码的方案。是国际通用的信息交换标准代码，主要用于在信息技术设备中表示英文、数字等字符。 特点： ASCII 码使用7位二进制数来表示128个不同的字符，包括大小写字母、数字、标点符号、控制字符等。 ASCII 码的编码范围是0到127。其中，0到31以及127 是控制字符，用于控制通信和设备操作；32到126是可打印字符，包括字母、数字、标点符号和空格等。 3 汉字编码 汉字编码包括输入码、信息交换码、机内码、字形码等。 1）输入码也称为外码，是为了将汉字输入计算机而设计的编码。 种类： 音码：根据汉字的读音进行编码，如拼音输入法。 形码：根据汉字的字形结构进行编码，如五笔输入法。 音形码：结合汉字的读音和字形进行编码。 输入码的编码规则通常比较简单，易于学习和使用，但重码率较高，需要进行选择和确认。 2）信息交换码也称为国标码，是用于不同计算机系统之间汉字信息交换的标准编码。 采用双字节编码，每个字节的最高位为0。 收录了常用的汉字和符号，具有通用性和规范性。 3）机内码是计算机内部存储和处理汉字时使用的编码。 通常采用双字节或多字节编码，与信息交换码不同，机内码的每个字节的最高位可能为 1。 不同的操作系统和软件可能采用不同的机内码标准。 4）字形码也称为字模码，是用于显示和打印汉字的编码。 种类： 点阵字形：将汉字的字形用点阵表示，每个点用二进制位表示，例如 16×16 点阵、24×24 点阵等。 矢量字形：用数学方法描述汉字的字形轮廓，具有占用空间小、可缩放等优点。 字形码决定了汉字的显示和打印效果，不同的字形码可能会有不同的清晰度和美观度。 4 UNICODE编码 Unicode编码是一种国际标准，旨在支持世界上所有语言的字符集。它为每种语言中的每个字符提供了一个唯一的编码，使得不同语言之间的文本处理和交换成为可能。Unicode编码的目的是统一先前存在的多种字符编码标准，如ASCII、ISO 8859、GB 2312、Big5等，这些标准各自只能支持有限的字符集。 5 条形码/二维码 条形码与二维码是按照一定的编码规则排列、用以传递信息的图形符号。 条形码可以通过光电扫描器识读，包含的信息量有限，多用于物品的信息标记。 二维码是一组黑白相间的图形符号，按一定规律在平面(二维方向)上分布，记录信息，可用于信息获取、网站跳转、移动支付等，是目前应用最广泛的图形符号编码。 信息安全 信息安全指保障信息系统的硬件、软件及相关数据，使之不因偶然或者恶意侵犯而遭受破坏、更改及泄露，保证信息系统能够连续、可靠、正常地运行，实质是要保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、于扰和破坏。 一 信息安全的基本属性 (1)完整性 完整性是指信息在存储或传输过程中保证不被篡改、不被破坏、不延迟和不丢失的 特性，这是最基本的安全特征。 (2)保密性 指严密控制各个可能泄密的环节，使信息在产生、传输、处理和存储的各个环节不泄露给非授权的实体或个人。 (3)可用性 网络信息可被授权的实体或个人正确访问，并按要求能正常使用或在非 正常情况下能恢复使用的特征。 (4)可控性 指能够对网络系统中传播的信息及其内容进行有效的控制和管理。 (5)不可否认性 指通信双方在信息交互过程中，确信参与者本身，以及参与者所提供信息的真实同一性。 二 信息系统的安全风险 1. 自然灾害 火灾、水灾、雷电、地震、龙卷风、腐蚀、冰冻、电力供应中断、电信设备故障、电磁辐射、热辐射等因素会导致基本服务中断、信息系统故障甚至瘫痪。 2. 系统漏洞和故障 漏洞是指信息系统中的软件、硬件或通信协议中存在缺陷或不适当的配置，从而可使攻击者在未授权的情况下访问或破坏系统，导致信息系统面临安全风险。 常见漏洞有SQL注入漏洞、弱口令漏洞、远程命令执行漏洞、权限绕过漏洞等。 信息系统中硬件的自身故障、软硬件设计缺陷或者软硬件运行环境发生变化等也可能导致信息安全事件。 3 人为因素 是网络和信息系统安全的最大威胁。分为恶意攻击和人为失误。常见的恶意攻击有① 被动攻击② 主动攻击③ 直接破坏网络的物理基础设施。 三 常见信息系统的恶意攻击 1.口令攻击 口令攻击是指攻击者通过各种手段获取或破解用户的口令，以非法访问受保护的系统或资源。是黑客最常用的入侵方法之一。 常见的口令攻击类型：字典攻击、暴力攻击、社会工程学攻击、网络嗅探攻击等。 2.恶意代码攻击 恶意代码是指在未经授权的情况下，在信息系统中安装、执行以达到不正当目的的代码。最常见的计算机恶意代码有木马、僵尸程序、蠕虫和病毒等。 3.拒绝服务攻击 拒绝服务(DoS)攻击是向某一目标信息系统发送密集的攻击包，或执行特定攻击操作，以期致使目标系统停止提供服务。DoS攻击一般采用一对一方式。 四 常见信息安全技术 常用的有身份验证、数据加密和设置防火墙等。 1.身份验证 身份验证是信息安全的第一道防线，用来防止未授权的用户私自访问系统。身份验证主要有：① 静态密码验证② 动态口令验证③ 基于信任物的身份验证④ 基于独一无二的特征验证。 2. 数据加密 数据加密是通过加密算法和加密密钥将明文转换为密文，这是对信息进行保护的一种最可靠的办法。解密是通过解密算法和解密密钥将密文恢复为明文。 信息加密技术主要提供的信息安全服务包括：维持信息机密性；用于鉴别，即在交换敏感信息时能确认对方的真实身份；保持信息完整性；用于抗抵赖。 3. 设置防火墙 防火墙是设置在内部网络与外部网络之间，用于隔离、限制网络互访从而保护内部网络的系统设施。 功能：限制未授权的用户进入内部网络，过滤不安全的服务和非法用户；防止入侵者对系统的访 问；限制内部用户访问特殊站点。 [限时练习] 1. 在信息处理基本流程中，以下描述错误的是（ ） A.信息首先通过输入设备采集并编码为二进制代码 B.CPU从内存中依次取出程序指令和数据，进行加工处理 C.CPU处理后的数据直接存储到外存储器 D.输出设备将内存中的二进制代码转换为人们可理解的形式 【答案】C 【解析】在信息处理的基本流程中，CPU处理后的数据首先存放到内存中，然后再从内存中转移到外存储器进行长期保存。因此，选项C的描述是错误的。 2. 西文字符 A 的 ASCII 码数值是（ ）。 A.32 B.48 C.56 D.65 【答案】D 【解析】在 ASCII 编码中，大写字母 A 的码值是 65。 3.十进制数10转换为二进制数是（ ） A. 1010 B. 1100 C. 1001 D. 1110 【答案】A 【解析】十进制数10转换为二进制数是1010。 4. 10. 十六进制数1A转换为十进制数是（ ） A. 26 B. 27 C. 28 D. 29 【答案】A 【解析】十六进制数1A转换为十进制数是1*16^1 + 10*16^0 = 26。 5. 十进制数12转换为八进制数是（ ） A. 14 B. 15 C. 14 D. 16 【答案】A 【解析】十进制数12转换为八进制数是14。 6.数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法，以累计和（ ）的方式进行计数。 【答案】进位 7. 解密是通过解密算法和解密密钥将（ ）恢复为（ ）。 【答案】密文、明文 8.进位计数制包含数码、（ ）、位权三个重要因素。。 【答案】基数 9.DoS攻击一般采用（ ）方式。 【答案】一对一 10.简述信息安全的基本属性 【答案】 1)完整性 完整性是指信息在存储或传输过程中保证不被篡改、不被破坏、不延迟和不丢失的 特性，这是最基本的安全特征。 (2)保密性 指严密控制各个可能泄密的环节，使信息在产生、传输、处理和存储的各个环节不泄露给非授权的实体或个人。 (3)可用性 网络信息可被授权的实体或个人正确访问，并按要求能正常使用或在非 正常情况下能恢复使用的特征。 (4)可控性 指能够对网络系统中传播的信息及其内容进行有效的控制和管理。 (5)不可否认性 指通信双方在信息交互过程中，确信参与者本身，以及参与者所提供信息的真实同一性。。 11.简述信息交换码和机内码 【答案】 信息交换码也称为国标码，是用于不同计算机系统之间汉字信息交换的标准编码。 采用双字节编码，每个字节的最高位为0。 收录了常用的汉字和符号，具有通用性和规范性。 机内码是计算机内部存储和处理汉字时使用的编码。 通常采用双字节或多字节编码，与信息交换码不同，机内码的每个字节的最高位可能为 1。 不同的操作系统和软件可能采用不同的机内码标准。 [归纳小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$