单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:295

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出版时间:2009-2

价格:30.00元

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isbn号码:9787508375137

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• 单片机
• 原理
• 应用
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C语言
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程

《硬件安全：漏洞、攻击与防御》 本书深入剖析了现代计算系统中最关键但常被忽视的层面——硬件安全。随着物联网设备的普及、云计算的扩张以及对数据隐私日益增长的需求，硬件层面的漏洞不仅可能导致敏感信息的泄露，甚至可能对物理基础设施造成灾难性的影响。本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解硬件安全面临的挑战，识别潜在的攻击途径，并掌握有效的防御策略。 内容概述： 本书结构清晰，从基础概念入手，逐步深入到复杂的攻击技术和前沿的防御研究。 第一部分：硬件安全基础 计算机体系结构与安全模型： 回顾现代计算机体系结构（如x86、ARM），重点关注其安全相关的组件和设计原则。介绍不同安全模型（如信任链、硬件安全模块HSM）及其在系统启动、内存管理和访问控制中的作用。 加密基础与硬件实现： 讲解对称加密、非对称加密、哈希函数等核心加密概念，并重点阐述这些算法如何在硬件（如TPM、加密协处理器）中高效、安全地实现。讨论硬件加密引擎的设计和优化。 可信计算基础： 介绍可信平台模块（TPM）的设计、功能和标准。详细解释TPM如何实现平台完整性度量、安全启动和密钥管理，以及其在建立端到端信任中的作用。 硬件漏洞分类与影响： 梳理当前已知的硬件漏洞类型，包括侧信道攻击（功耗分析、电磁泄露）、故障注入攻击（电压毛刺、时钟抖动）、旁路攻击（缓存攻击、计时攻击）以及硬件木马等。分析这些漏洞可能造成的具体危害，从数据窃取到系统控制。 第二部分：硬件漏洞分析与攻击技术 侧信道攻击详解： 功耗分析（PA）： 深入讲解差分功耗分析（DPA）、简单功耗分析（SPA）等技术，分析不同类型设备（CPU、加密芯片）的功耗特征，以及如何从中提取秘密信息（如加密密钥）。 电磁泄露（EM）： 探讨设备在运行过程中产生的电磁辐射，以及如何通过接收和分析这些辐射来推断内部操作和敏感数据。 其他侧信道： 介绍缓存时序攻击、声学攻击等非传统的侧信道泄露途径。 故障注入攻击技术： 电压与时钟故障注入： 详细介绍如何通过精确控制电压和时钟信号，诱导处理器发生错误操作，从而绕过安全检查或提取敏感数据。 激光注入： 分析激光攻击的工作原理，及其在诱导硬件故障方面的应用。 电磁脉冲（EMP）攻击： 探讨EMP对电子设备的影响，以及其潜在的破坏和干扰能力。 旁路与半导体级攻击： 缓存攻击： 深入分析利用CPU缓存机制的攻击，如Prime+Probe、Flush+Reload等，如何打破内存隔离。 硬件木马与供应链攻击： 讨论在芯片设计、制造过程中植入恶意硬件逻辑（硬件木马）的风险，以及由此引发的供应链安全问题。 侧信道在FPGA与ASIC中的应用： 分析不同硬件平台（FPGA、ASIC）在侧信道攻击面前的脆弱性差异，以及相应的攻击技术。 第三部分：硬件安全防御策略与前沿研究 软件与硬件协同防御： 安全编码实践： 强调编写安全的代码，避免可被利用的软件漏洞，并与硬件安全机制协同工作。 操作系统与固件安全： 讨论操作系统和固件层面的安全加固措施，以提升整体系统的安全性。 安全启动与度量： 详细阐述UEFI安全启动、TPM度量等技术，如何确保系统从可信状态启动。 硬件级防御技术： 硬件安全模块（HSM）与TPM的进阶应用： 探讨HSM和TPM在更广泛场景下的部署和管理，如云安全、身份认证。 物理不可克隆函数（PUF）： 介绍PUF作为一种新兴的硬件安全原语，如何提供身份认证和密钥生成能力。 硬件反篡改与容错技术： 讨论用于检测和抵御物理篡改的硬件技术，以及在遭受故障时保持系统稳定性的容错机制。 差分功耗分析（DPA）对抗措施： 介绍在硬件设计层面，如引入随机化、掩码技术等，以对抗功耗分析攻击。 安全硬件设计原则： 最小特权原则与隔离： 在硬件设计中应用最小特权原则，并实现严格的隔离机制，限制攻击面的大小。 安全芯片设计考量： 讨论在ASIC和FPGA设计中，如何从一开始就融入安全考量，规避潜在漏洞。 侧信道电阻设计： 介绍在设计加密硬件时，如何主动采取措施降低侧信道泄露。 前沿与未来展望： 后量子密码学硬件实现： 探讨在硬件层面支持后量子密码学的挑战和研究进展。 AI驱动的硬件安全： 分析人工智能在硬件漏洞检测、攻击识别和防御策略制定中的潜在应用。 RISC-V架构下的硬件安全： 讨论新兴的RISC-V指令集架构在硬件安全设计方面的机遇与挑战。 安全硬件的标准化与认证： 探讨硬件安全领域日益增长的标准化需求，以及相关的认证体系。 目标读者： 本书适合于对计算系统安全有深入兴趣的计算机科学、电子工程、信息安全等领域的学生、研究人员、工程师和安全专业人士。尤其适合于从事嵌入式系统开发、物联网安全、云计算安全、密码学硬件实现以及安全芯片设计的从业者。 学习价值： 通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解硬件安全在现代计算系统中的重要性。 掌握识别和分析各类硬件漏洞的理论与实践方法。 熟悉当前主流的硬件攻击技术及其工作原理。 了解并掌握各种有效的硬件安全防御策略和技术。 对硬件安全领域的最新研究方向和未来发展趋势有清晰的认识。 本书以其严谨的学术态度、翔实的案例分析和前瞻性的技术视野，将成为您在硬件安全领域探索与实践的宝贵指南。

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这本书的文字风格简直是一股清流，它完全没有传统技术手册那种生硬、刻板的腔调，读起来更像是与一位博学又风趣的导师进行深入交流。作者善于运用比喻和类比来解释那些抽象的电子信号和逻辑关系，使得那些原本需要反复揣摩才能理解的概念，一下子变得形象具体起来。比如在描述时序逻辑和组合逻辑的区别时，他所使用的那个生活中的例子，让我一下子记住了它们的核心差异，并且那种幽默感也让长时间的阅读过程充满了乐趣。更难得的是，这种轻松的叙述并没有牺牲严谨性，所有的技术术语和定义都精确无误，这表明作者在“通俗易懂”和“专业准确”之间找到了一个近乎完美的平衡点。这种行文上的高超技巧，让这本书不仅是工具书，更是一本值得细细品味的佳作。

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说实话，一开始我对这种偏向应用领域的教材总是抱持着一丝怀疑，毕竟很多号称“应用”的书到头来还是堆砌着晦涩的理论公式。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它在深入讲解底层运行机制的同时，始终紧扣“如何解决实际问题”这条主线。我最欣赏的是它对不同应用场景的分析角度，那种仿佛能穿透现象看本质的洞察力，让人不得不佩服作者深厚的行业积累。比如在谈到中断服务程序的优化时，它没有停留在标准范式的介绍，而是引申出了不同硬件平台下的性能瓶颈分析，以及相应的代码级优化策略，这种高屋建瓴又脚踏实地的结合，对于需要快速投入项目开发的读者来说，简直是及时雨。读完相关章节，我立刻尝试修改了项目中一个困扰已久的实时性问题，效果立竿见影，这种立竿见影的成就感，才是阅读技术书籍最大的回报。

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从一个工程实践者的角度来看，这本书最大的价值在于其前瞻性和工具链的完整性。它不仅仅停留在对单一芯片或模块的介绍，而是将整个嵌入式系统的开发流程梳理得井井有条，从硬件选型、底层驱动编写，到操作系统级的调度和调试，都有详尽的论述。特别是关于调试技巧和故障排查的章节，简直就是一本“救命手册”。书中列举了大量在实际项目中可能遇到的疑难杂症，并给出了清晰的诊断路径和解决方案，这比任何官方的Datasheet都要实用得多。很多书籍在软件仿真部分往往一带而过，但这本书对软硬件联合调试的重视程度，体现了作者对工程真实性的深刻理解。这种将理论与高阶实践紧密结合的编排思路，极大地提升了读者的综合工程能力。

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如果非要找一个可以提升的地方，那就是针对特定高级外设的深度挖掘，虽然本书的覆盖面极广，几乎涵盖了该领域所有主流模块，但对于某些前沿或高度定制化的接口协议，读者的探索空间似乎还留有余地。当然，考虑到全书的篇幅和定位，做到如此广度和深度已属不易。不过，正是这些“留白”的地方，激发了我进一步查阅资料、进行二次开发的热情。它像是一个优秀的向导，为我指明了探索的路线，而不是将所有的答案都喂给我。这种“授人以渔”的教育理念，比那种包办一切的教材更符合现代工程师的学习需求。总而言之，这本书为我构建了一个坚实且灵活的知识框架，为我未来的深入学习打下了无可替代的基础。

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这本书的排版实在是让人眼前一亮，那种墨香和纸张的质感，拿到手里就感觉沉甸甸的，绝不是那种轻飘飘的快餐读物能比拟的。作者在章节的布局上显然是下了大功夫的，从基础概念的引入到复杂系统的构建，每一步都像是在精心铺设一条通往知识殿堂的阶梯，既有理论的深度，又不失实践的温度。尤其是那些配图，线条清晰，标注详尽，即便是初次接触这类技术书籍的人，也能很快找到切入点。我特别欣赏它在案例分析上的细致入微，每一个实验环节的描述都仿佛带着操作指导的温度，让你感觉自己不是在看书，而是在一位经验丰富的工程师手把手地教导。那种循序渐进的讲解方式，极大地降低了入门的门槛，使得原本枯燥的硬件描述和编程逻辑变得生动起来，让人有种“原来如此”的豁然开朗感。这种对细节的执着和对读者体验的关怀，使得这本书在众多技术书籍中脱颖而出，成为我书架上愿意反复翻阅的宝典。

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