Introduction to the New Mainframe: Security pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:IBM Redbooks (COR)/ Cook, Jim/ Jamsek, Jana/ Johansson, Dan/ Nishiue, Kohichiroh

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页数:0

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价格:43.75

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isbn号码:9780738489650

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图书标签:

• mainframe
• security
• z/OS
• cybersecurity
• IBM
• IT
• technology
• computer science
• programming
• systems programming
• cloud computing

遗失的篇章：计算机科学前沿的探索与挑战 一本关于现代计算范式、分布式系统架构与前沿安全理论的深度论述 本书并非对特定商业硬件平台的介绍，而是对当代信息技术核心领域——即构建下一代计算基础设施的理论基础、设计哲学以及由此衍生的复杂安全挑战——进行一次彻底的、不带偏见的学术剖析。 我们正处于一个计算范式剧烈转变的时代。传统的集中式、单体应用架构正逐渐让位于高度分布式、异构化、且往往缺乏透明边界的系统。这种转变，无论是在云计算的巨型数据中心，还是在边缘设备的密集部署中，都要求我们重新审视计算的本质。本书旨在填补现有技术文献中一个关键的知识鸿沟：如何从纯粹的工程实现层面，抽象出支撑这些复杂系统的通用设计原则和底层安全模型。 第一部分：分布式系统的拓扑与共识机制的演进 本部分深入探讨了构建大规模、高可用计算环境的理论基石。我们将不再局限于经典的 CAP 理论，而是着眼于其在现代系统中的实际局限性，并引入诸如“一致性光谱”和“局部化容错”等更具实践意义的框架。 超越 Paxos 与 Raft：面向事件流的共识模型。我们详细分析了在物联网（IoT）传感器网络和高频交易系统中，传统基于领导者选举的共识算法所面临的延迟瓶颈。重点研究了如 Gossip 协议的变体、以及基于区块链技术中 BFT（拜占庭容错）算法的非许可型实现，探讨它们如何在保持最终一致性的同时，显著提升了系统的吞吐量和对网络分区鲁棒性。 微服务与服务网格（Service Mesh）的架构矛盾。探讨了当应用程序逻辑被拆解成数百个独立运行时单元时，如何在服务间通信层面统一实施流量控制、熔断策略和可观测性。本书提出了一种基于图论的动态路由算法，旨在优化跨越多个云供应商和私有数据中心的延迟路径，同时确保服务间的身份验证（mTLS）在不显著增加序列化/反序列化开销的前提下得以维护。 内存计算与持久化存储的边界模糊。随着非易失性内存（NVM）技术的成熟，存储层和计算层之间的传统界限正在瓦解。我们分析了新型的事务性内存模型（Transactional Memory），以及如何设计能够在硬件层级实现原子性操作的操作系统内核接口，以最大化数据访问速度，同时管理并发控制的复杂性。 第二部分：信息流控制与下一代访问权限模型 计算系统的复杂性直接导致了权限管理和数据流追踪的难度呈指数级增长。本书摒弃了传统的基于角色的访问控制（RBAC）模型，转而聚焦于更细粒度、更具上下文感知的安全机制。 基于属性和策略的访问控制（PBAC）的动态化。深入研究了如何将外部上下文——如时间窗口、地理位置、设备健康状态甚至推理模型的置信度得分——集成到访问决策流程中。我们提出了一种形式化验证框架，用于证明复杂的策略集在任何给定输入下都不会产生意外的“开放”状态。 零信任架构（ZTA）的实现挑战与模型漂移。探讨了在持续验证模型下，如何高效地管理和刷新动态生成的临时凭证（Ephemeral Credentials）。本书重点批判了 ZTA 在异构环境（如遗留系统与云原生组件混合）中实施时的“模型漂移”现象，并提出了基于身份联邦化和跨域声明链（Claim Chain）的同步机制。 程序分析与运行时完整性验证。在本章中，我们将安全防御前移到代码执行层面。详细介绍了污点分析（Taint Analysis）在动态二进制插桩（DBI）框架中的应用，以及如何利用符号执行技术来发现潜在的逻辑漏洞，而非仅仅是缓冲区溢出。此外，还探讨了硬件辅助的内存隔离技术（如 Intel CET/ARM MTE）如何与软件层面的控制流完整性（CFI）监测相结合，构建多层次的执行保护。 第三部分：计算的演进：量子、机密计算与联邦学习的交叉点 本书的最后一部分展望了未来计算环境对安全理论提出的根本性挑战。 量子霸权对公钥密码学的冲击与后量子密码学（PQC）的迁移策略。我们对基于格理论（Lattice-based）和编码理论（Code-based）的 PQC 算法进行了深入的性能基准测试和安全性评估。本书提供了一套实用的过渡路线图，指导大型基础设施如何安全、无缝地从 ECC/RSA 迁移至 CRYSTALS-Kyber 等标准，特别关注了密钥管理服务（KMS）的升级路径。 机密计算（Confidential Computing）的硬件信任根。详细解析了可信执行环境（TEE）的工作原理，包括远程证明（Remote Attestation）的协议细节和侧信道攻击的最新变种（如 Spectre/Meltdown 的后续研究）。本书重点关注了如何在 TEE 内部，安全地加载和执行不被主机操作系统或云服务提供商信任的敏感算法，例如在保护隐私的数据分析场景中应用同态加密（Homomorphic Encryption）。 联邦学习（Federated Learning）中的隐私泄漏与聚合机制。联邦学习允许多个数据孤岛协同训练模型而不暴露原始数据。然而，梯度信息本身就包含了敏感属性。我们分析了差分隐私（Differential Privacy）技术在模型更新聚合过程中的应用，以及如何设计抗中毒攻击（Poisoning Attacks）和成员推断攻击（Membership Inference Attacks）的鲁棒性聚合算法。 本书的受众对象： 本书面向具有扎实计算机科学背景（操作系统、网络、算法基础）的系统架构师、高级软件工程师、以及从事信息安全研究的学者和专业人士。它要求读者不仅熟悉当前的工程实践，更渴望理解这些实践背后的数学原理和形式化模型。这不是一本操作手册，而是一部关于如何构建、保护和理解未来计算基础设施的理论蓝图。

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