KylinSP3 | 防火墙和麒麟安全增强设置KySec

一、系统防火墙原理

麒麟操作系统从V10版本开始，默认使用了Firewalld防火墙，Firewalld是能提供动态管理的防火墙，支持网络/防火墙区域，用于定义网络连接或接口的信任级别。支持IPv4和IPv6防火墙设置、以太网桥接和IP集。将运行时配置和永久配置选项分开，为服务或应用程序提供了直接添加防火墙规则的接口。

Firewalld的一个很大的优势的它是动态管理的，不需要重启防服务的情况下也可以更改防火墙配置，也不会中断服务器的任何连接。

Linux是通过内核中的 netfilter 来实现网络数据包的过滤管理（查看、记录、修改、丢弃、拒绝）。netfilter 代码被编译到 Linux 内核中，并执行实际的包过滤，用户没有办法直接鱼 netfilter 交互，需要某种帮助程序作为桥梁来与 netfilter 交互。

与 netfilter 交互的方法：

  • 管理员编写内核模块程序与 netfilter 交互
  • ipchains (Linux kernel 2.4)
  • iptables (作为 Linux kernel 2.6 版本的1个特性引入)
  • nftables

Firewalld可以理解为就是iptables的前端工具。
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Netfilter是Linux核心层内部的一个数据包处理模块，Linux平台下的包过滤防火墙

  • 网络地址转换（Network Address Translate）
  • 数据包内容修改
  • 数据包过滤的防火墙功能

Netfilter专业术语

  • 表tables：相同功能规则的集合
  • 链chains：关卡
  • 规则policy：匹配条件、处理动作

内核空间的转发流程图
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1. 链chains

链是一组规则的集合，在配置规则的时候，要注意规则的顺序。Firewalld会根据规则的先后进行匹配，当匹配到合适项时，会停止匹配。在没有匹配项时，会应用缺省规则。
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2. 表table

表是由链组成的，四张表的优先级由高到低的顺序为：raw --> mangle --> nat --> filter

  • raw：关闭nat表上启用的连接追踪机制【iptable_raw】
  • mangle表：拆解报文，做出修改，并重新封装【iptable_mangle】
  • nat表：网络地址转换功能【内核模块：iptable_nat】
  • filter表：负责过滤【内核模块：iptable_filter】

如果想要Linux支持转发，需要开启内核的ip_forward功能。可以临时修改对应文件/proc/sys/net/ipv4/ip_forward。

ip_forward默认是关闭的，可以通过查看/proc/sys/net/ipv4/ip_forward文件查看

cat /pro/sys/net/ipv4/ip_forward

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临时启用IP转发功能：使用echo命令修改文件以开启IP转发，直接使用vim是无法编辑的

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

永久启用IP转发功能：修改内核文件，修改 ip_forward 的值

vim /etc/sysctl.conf
# 修改下列选项值为1
net.ipv4.ip_forward=1

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sysctl -p		# 生效配置文件

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二、 Firewalld防火墙控制

防火墙的类别

  • 静态防火墙
    • 只要修改规则就要进行所有规则的重新载入，例如：iptables service
  • 动态防火墙
    • 任何规则的变更都不需要对整个防火墙规则列表进行重新加载，只需要将变更部分保存并更新到 iptables ，例如：firewalld

Firewalld提供了一个 daemon 和 service，还有命令行和图形界面配置工具，它仅仅是替代了 iptables service部分，其底层还是使用 iptables 作为防火墙规则管理入口。真正利用规则进行数据包过滤是由内核中的 netfilter 子系统负责。

1. 区域zone

Firewalld将网卡对应到不同的区域（zone），zone默认一共有9个

  • 不同区域之间的差异是它对待数据包的默认行为不同，根据区域名字我们可以很直观的知道该区域的特征，在银河麒麟操作系统中，默认区域为public。
  • Firewalld默认每个服务都是拒绝，需要去设置才能放行

通过查看/usr/lib/firewalld/zones目录可以看到系统预先配置的区域和服务，zones文件都是xml格式

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Firewalld区域（zone）

区域zone默认策略规则适用区域
trusted（信任）接受任何网络连接，允许所有数据包进出内部网络
home（家庭）流量与ssh、mdns、ipp-client、samba-client、dhcpv6-client服务相关允许进入家庭网络
Internal（内部）等同于home区域内部网络
work（工作）仅流量与ssh、ipp-client、dhcpv6-client服务相关允许进入工作区
public（公共）只有经过选取的连接、流量与ssh、dhcpv6-client服务相关允许进入公共区域
external（外部）流量与ssh服务相关允许进入启用伪装功能的外部网
dmz（非军事区）可以公开访问、可以有限的进入内部网络、流量与ssh服务相关允许进入，安全级别位于内网与外网间（停火区域）允许公网访问的服务器所在区域
block（限制）任何接接收的网络连接都被拒绝保护区域

2. 图形界面修改防火墙设置

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3. 命令行界面修改防火墙设置

Firewalld基本命令

命令说明
systemctl start firewalld开启防火墙
systemctl enable firewalld开机自启防火墙
systemctl stop firewalld关闭防火墙
systemctl disable firewalld开机自动关闭防火墙
firewalld-cmd --state | systemclt status firewalld查看防火墙状态
firewalld-cmd --get-active-zones查看防火墙管理的设备
firewalld-cmd --get-default-zone查看防火墙生效的区域
firewalld-cmd --get-zones查看防火墙所有区域
firewalld-cmd --zone=public --list-all列出关于public区域的服务设置
firewalld-cmd --get-services列出可使用的服务
firewalld-cmd --set-default-zone=trusted修改默认区域为trusted
firewalld-cmd --list-all-zones列出所有的区域
firewalld-cmd --set-default-zone=dmz设置防火墙的区域
firewalld-cmd --set-default-zone=dmz查看特定区域的信息

修改安全策略

命令说明
firewalld-cmd --add-service=https临时添加服务（默认的区域）
firewalld-cmd --permanent --add-service=https永久添加服务（默认的区域）
firewalld-cmd --add-port=80/tcp临时添加端口
firewalld-cmd --remove-interface=eth0删除接口
firewalld-cmd --permanent --change-interface=eth1 --zone=dmz永久更改接口区域
firewalld-cmd --remove-souce=192.168.10.1 --zone=block临时拒绝主机192.168.10.1的所有网络连接
firewalld-cmd --remove-source=192.168.10.1 --zone=block --permanent永久移除限制
firewalld-cmd --complete-reload中断连接，重启防火墙策略
firewalld-cmd --reload不中断连接，重启防火墙策略
firewalld-cmd --direct --get-all-rules查看设置的规则

[Step1]: Firewalld服务默认为开机自启，可以通过命令查看

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[Step2]: 当使用 firewalld-cmd 命令时，如果拼写错误会有智能提示

firewalld-cmd --list-zone		# 查看防火墙所有区域，正确命令为[ --list-zones ]

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[Step3]: 防火墙配置文件可以手动修改，修改后需要重启防火墙或重新加载生效

vim /etc/firewalld/zones/public.xml# 允许http服务通过
<service name="http">

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firewall-cmd --reload		# 重新加载防火墙，不会中断用户连接
firewall-cmd --list-services --zone=public		# 查看防火墙放行的服务，可以看到多出http

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[Step4]: 当防火墙出现严重问题时，如：防火墙规则设置正确，但却出现状态信息问题和无法建立连接

firewall-cmd --complete-reload		# 重新加载防火墙并中断用户连接

4. 服务配置文件

在/usr/lib/firewalld/services目录下保存了daemon文件，每个文件对应一项具体的网络服务。

  • 与之对应的配置文件中记录了各项服务所使用的tcp/udp端口，当默认提供的服务不够用或需要自定义某项服务的端口时，我们需要将 service 配置文件放置在 /etc/firewalld/services目录中
  • 每加载一项已设置好的 service 配置就意味着开放对应端口访问
  • 请勿修改/usr/lib/firewalld/services，只有/etc/firewalld/services的文件可以被编辑

查看ssh服务的配置文件内容

vim /usr/lib/firewalld/services/ssh.xml

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如果想修改特定服务，可以将该服务配置文件复制到/etc/firewalld/services/目录下

系统会优先读取/etc/firewalld里面的文件，其次读取/usr/lib/firewalld/services/中的文件，为了方便管理和修改，建议将文件复制到/etc/firewalld/services/目录下。

cp /usr/lib/firewalld/services/http.xml /etc/firewalld/services

添加自定义服务：添加8080端口

# 随便复制一个配置文件充当模板
cp /usr/lib/firewalld/services/http.xml /etc/firewalld/services/tcp8080.xml
# 编辑新配置文件，修改后内容如下图所示
vim /etc/firewalld/services/tcp8080.xml

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# 将新添加的服务文件添加到 public 区域配置文件中
vim /etc/firewalld/zones/public.xml# 末尾追加一行
<service name="tcp8080"/>

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firewall-cmd --reload		# 重新加载防火墙

验证：可以通过8080访问服务器上的web服务
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三、麒麟安全增强设置

1. 管理员分权机制（管理员权限拒绝滥用）

存在的问题

  • 超级管理员权限具有所有权限【权限不受限】
  • 系统容易发生错误【当超级管理员误删除关键文件】
  • 病毒木马容易入侵【提权后可以肆意攻击，存在安全隐患】

管理员分权的优势

  • 将超级管理员的权限拆分
  • 三个管理员相互合作、互相制约【三权分立】
  • 避免误操作引起的系统错误
  • 避免权限过大引起的安全隐患

2. 典型实施机制（进程和数据安全隔离）

存在的问题

  • 进程可以随意访问数据
  • 数据安全性、机密性差

进程和数据安全隔离的优势

  • 对进程可以划分不同类型域
  • 对文件数据可以划分不同的类型域
  • 数据隔离

3. 多级安全机密性机制（等级划分、安全机密）

存在的问题

  • 无等级划分、访问数据限制性较低
  • 低级别进程可以访问部分数据
  • 数据安全性、机密性差

等级划分、安全机密的优势

  • 禁止上读下写
  • 保证数据机密性

4. Kysed机制（提出基于标记的软件执行控制机制）

  • 未认证非法外来、被篡改程序拒绝执行
  • 外来内核模块拒绝加载
  • 非法来源程序拒绝安装
  • 保护文件拒绝篡改
  • 保护内核模块拒绝卸载
  • 未授权应用拒绝联网
  • 保护进程拒绝被杀死

5. 支持国密算法（支持软硬国密算法）

存在的问题

  • 不支持、不合规

支持软硬算法的优势

  • 符合国家密码主管部门要求

6. 用户UID唯一性（用户拒绝重复）

存在的问题

  • 用户删除之后，重复使用
  • 用户信息容易泄露

用户拒绝重复的优势

  • 用户UID唯一，且不可重复
  • 保证用户信息机密性

7. 安全中心（病毒防护、账户安全、网络保护、应用执行控制、极限扫描功能）

存在的问题

  • 功能分散、难以整合
  • 命令操作系统为主，用户体验感差、交互差

安全中心的优势

  • 图形化操作，操作简便，交互友好
  • 功能集中，统一配置和管理

8. 安全管理工具（对系统安全模式、系统安全状态、执行控制功能、管理员分权、内核防卸载功能、文件保护功能等安全功能管理）

存在的问题

  • 命令操作门槛高，不易操作
  • 用户体验不直观，交互体验差

安全管理工具的优势

  • 统一管理
  • 操作简便
  • 交互友好

9. 文件保密箱（数据隔离、授权共享、透明加解密）

存在的问题

  • 数据被其它用户可见、可操作、可复制、数据存储不安全
  • 其它用户难以共享数据，配置复杂
  • 数据明文存储，机密性差，容易被窃取
  • 硬盘被窃取后，所有数据全部泄露

文件保险箱的优势

  • 数据安全隔离、数据可授权共享
  • 数据加解密，保证数据机密性
  • 硬盘被窃取后，加密数据无法查看，依然保证数据机密性
  • 图形化操作，操作简便，交互友好

10. 日志管理工具（日志展示、日志过滤、日志检索、日志导出）

存在的问题

  • 日志过多，管理难
  • 日志查看不便，搜索不便

日志管理根据的优势

  • 便于日志查看、管理
  • 便于搜索定位
  • 便于导出

四、访问控制模型

**DAC：**自主访问控制是Linux下默认的接入控制机制，通过对资源读、写、执行操作，保证系统安全。

**MAC：**安全接入控制机制，默认情况下：MAC不允许任何访问，用户可以自定义策略规则，指定运行什么，从而可以避免很多攻击。

MAC强制访问控制有三种实现方式：Apparmor、SELinux、Kysec

  • Apparmor：内核模块的一个安全框架，是Ubuntu的强制访问默认选择
  • SELinux：美国国家安全局（NSA）对于强制访问控制的实现，是RHEL的强制访问默认选择
  • KySec：是基于kysec安全标记对执行程序、脚本文件、共享库、内核模块进行保护的一种安全机制，是麒麟操作系统的强制访问默认选择

KYSEC的两种安全模式

  1. 强制模式（Normal）：出现违规操作时，阻止该操作的运行并审计记录该操作
  2. 警告模式（Warning）：出现违规操作时，弹出麒麟安全授权认证框进行授权（桌面操作系统才有）
  3. 软模式（Softmode）：出现违规操作时，只会审计记录该操作，不会阻止该操作的运行

五、麒麟安全增强Kysec

Tips：在安装麒麟操作系统时，默认不会安装【麒麟安全增强工具】，也就无法使用kysec

在这里插入图片描述

后期如果需要使用麒麟安装增加工具，不同的命令需要安装不同的软件包，以下安装包推荐使用Kylin自带的网络源进行安装

# 查看当前kysec安全状态的命令[getstatus]，
kysec-utils-3.4.1-01.se.26.ky10.x86_64# 修改kysec安全状态的命令[kysec]
security-switch-1.3.1-1.se.04.ky10.x86_64# 查看kysec安全标记的命令[kysec]，在安装kysec-utils会关联安装
kysec-utils-3.4.1-01.se.26.ky10.x86_64

查看当前kysec的安全状态

getstatus

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kysec安全标记类型安全状态
exec control（执行控制）on/off/warning
net control（网络控制）on/off/warning
file protect（文件保护）on/off/warning
kmod protect（内核模块保护）on/off/warning
three protect（三权分立）on/off/warning
process protect（进程保护）on/off/warning

KYSEC的开启与关闭，需要重启系统生效

security-switch --set default		# 开启KYSEC
security-switch --set none			# 关闭KYSEC
security-switch --set strict		# 启用三权分立

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设置KYSEC的模式为softmode还是normal

setstatus softmode/normal

修改相应功能安全状态，将网络控制模式临时关闭

setstatus kysec -f netctl -c off -t
  • -f netctl：指定安全模块下的子功能
  • -c off：设置子功能的状态，on为开启，off为关闭
  • -t：临时生效

1. 查看kysec安全标记

文件身份标记：用于对执行文件的用户进行限制

  • secadm：文件属于安全管理员，只能由安全管理员执行
  • audadm：文件属于审计管理员，只能由升级管理员执行
  • none：无身份标记，所有用户都可执行

文件保护标记：用于对文件进行保护和检测

  • verify：执行前检查文件是否发生变化，如果发生变化，禁止执行
  • readonly：文件只读，对文件的写、移动、重命名和属性修改操作都禁止
  • none：无文件保护标记

执行控制标记：用于对文件的是否可执行进行控制

  • unknown：未知文件标记，该标记不可执行
  • original：系统原始文件标记，该标记可执行
  • verified：第三方可执行文件标记，该标记可执行
  • kysoft：可信安全脚本标记，该标记可执行
  • trusted：可信文件标记，拥有该标记的程序对文件仅修改时，文件标记不变，该表可执行

查看安全标记

kysec_get exectl -f xxx		# 查看xxx文件的执行控制标记
kysec_get fpro -f /usr/bin/ls	# 查看/usr/bin/ls的文件保护标记

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2. 可执行文件的可执行控制

[Setp1]: 首先查看kysec的安全状态，可以看到当前执行控制模式为on

getstatus

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[Setp2]: 查找本地的cat命令，将cat命令拷贝到/tmp目录下

whereis cat
cp /usr/bin/cat /tmp
ll /tmp

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[Setp3]: 尝试使用tmp目录下的cat命令查看文件内容，可以看到该命令无法被执行

/tmp/cat /etc/selinux/config

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[Setp4]: 临时关闭执行控制模式，重新使用该命令查看文件内容，此时可以看到文件内容

setstatus kysec -f exectl -c off -t
/tmp/cat /etc/selinux/config

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[Setp4]: 重新开启执行控制模式状态，然后查看/tmp/cat文件的执行控制标记

setstatus kysec -f exectl -c on -t
kysec_get exectl -f /tmp/cat

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[Setp5]: 修改/tmp/cat文件的执行控制标记为kysoft，然后使用/tmp/cat查看任意文件内容

kysec_set exectl -v kysoft -f /tmp/cat
  • -v kysoft：标记值，此处设置为kysoft
  • -f /tmp/cat：文件或目录路径, 设置文件或目录下文件的标记
kysec_get exectl -f /tmp/cat
/tmp/cat /etc/selinux/config

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[Setp6]: 同时，如果修改文件内容后，改文件的执行控制标记会变更为unkonow

kysec_get exectl -f /tmp/cat
echo "" >> /tmp/cat		# 修改文件内容
kysec_get exectl -f /tmp/cat

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3. 可执行文件的可执行控制

[Setp1]: 首先查看kysec的安全状态，可以看到当前执行控制模式为on

getstatus

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[Setp2]: 新建一个脚本，赋予该脚本执行权限

touch demo.sh
chmod +x demo.sh		# 赋予该脚本执行权限，此处给所属者添加执行权限
vim demo.sh# 写入下列内容
#!/bin/bash
echo "Hello!"

[Setp3]: 测试执行脚本，提示【解释器错误：权限不够】
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[Setp4]: 修改执行控制标记为kysoft，并尝试重新执行脚本文件

kysec_set exectl -v kysoft -f demo.sh
kysec_get exectl -f demo.sh

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4. 内核模块的可执行控制

[Setp1]: 首先将内核文件拷贝至当前目录

cp /lib/modules/4.19.90-89.11.v2401.ky10.x86_64/kernel/net/netfilter/nf_conntrack_ftp.ko.xz .

[Setp2]: 将模块载入到内核中，此时会提示资源不可用

insmod nf_conntrack_ftp.ko.xz

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[Setp3]: 修改执行控制标记为original，并尝试重新载入模块，此时不会报错

kysec_set exectl -v original -f nf_conntrack_ftp.ko.xz
kysec_get exectl -f nf_conntrack_ftp.ko.xz

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5. 文件保护（受保护的文件不能被修改、重命名和删除）

[Setp1]: 本地新建一个文件，设置文件保护标记为只读

echo Hello > demo.txt
kysec_set fpro -v readonly -f demo.txt

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[Setp2]: 测试发现，可以正常读取该文件，但是无法修改文件

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[Setp3]: 修改文件保护标记为verify，移动该文件到/tmp目录下，可以发现无法读取该文件

kysec_set fpro -v verify -f demo.txt
mv demo.txt /tmp/

六、三权分立

主要的设计思想是将传统意义上的超级管理员root的权利进行划分，分为root（uid=0）、secadm（uid=600）和auditadm（uid=700）分别作为超级管理员的别名存在。通过SELinux+admin3+kysec技术实现基于角色的访问控制机制。三权系统除了使用传统的Linux用户身份鉴定机制外，还可以使用双因子验证方式进行身份验证，符合公安部的安全操作系统的相关标准。不同权限管理员之间实现权限隔离，满足等保“权限最小化原则”，提升系统抗风险能力。

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[Step1]: 开启三权分立功能，在启用三权分立时，需要为三个用户设置密码

security-switch --set strict

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[Step2]: 在重启过后，会出现两个新的用户

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[Step3]: 使用auditadm用户（审计管理员）登录，在对磁盘进行操作时，会提示权限不够
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[Step4]: 使用secadm用户（安全管理员）登录，新建用户时，会提示权限不够

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[Step5]: 禁用三权分立

security-switch --set default

七、关闭KYSEC

[Step1]: 编辑引导配置文件，将与kysec有关的东西全部删掉

vim /etc/default/grub# 修改后内容如下图

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[Step2]: 先查看当前的硬盘编号，然后重新安装引导配置文件到硬盘中

lsblk
grub2-install /dev/sda

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[Step3]: 重新生成引导配置文件

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

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[Step4]: 重启服务器，可以看到kysec已经被关闭
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背景 根据Simulink的运行机制&#xff0c;每个采样点会调用一次MATLAB Function的函数&#xff0c;两次调用之间&#xff0c;同一个变量的前次计算的终值如何传递到当前计算周期来&#xff1f;其实可以使用persistent变量实现函数退出和进入时内部变量值的保持。 persistent变…
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网络安全 linux学习计划 linux网络安全精要

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2.使用命令行 文件系统层次标准&#xff08;FHS&#xff09;是一个文件和目录在Unix和Linux操作系统上面应该如何存储的定义。 /bin 重要的二进制可执行程序/boot 与系统启动有关的文件/etc 系统配置文件/home 普通用户家目录/lib 重要的系统库/media 可移动介质的挂载路径/m…
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基于SSM的《计算机网络》题库管理系统(源码+lw+部署文档+讲解)，源码可白嫖!

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摘 要 《计算机网络》题库管理系统是一种新颖的考试管理模式&#xff0c;因为系统是用Java技术进行开发。系统分为三个用户进行登录并操作&#xff0c;分别是管理员、教师和学生。教师在系统后台新增试题和试卷&#xff0c;学生进行在线考试&#xff0c;还能对考生记录、错题…
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Pretraining Language Models with Text-Attributed Heterogeneous Graphs

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Pretraining Language Models with Text-Attributed Heterogeneous Graphs EMNLP 推荐指数&#xff1a;#paper/⭐⭐#​ 贡献&#xff1a; 我们研究了在更复杂的数据结构上预训练LM的问题&#xff0c;即&#xff0c;TAHG。与大多数只能从每个节点的文本描述中学习的PLM不同&…
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