[整数补码概念在计算机算法中的应用]的搜索结果

...e题1009“十进制整数的补码”之后，我们可以通过实际应用和更深入的技术背景来进一步探讨二进制补码的概念及其在计算机科学中的重要性。近期，《IEEE Spectrum》杂志的一篇文章详细解读了补码系统的历史沿革以及它如何成为现代计算机中表示负数的标准方式。 在硬件设计与编程实践中，补码运算不仅涉及基础的位操作，还与处理器架构、编译器优化紧密相关。例如，在处理带符号整数时，许多现代CPU指令集直接支持对补码的快速计算和转换。2021年，Intel发布了一篇技术白皮书，详细介绍了其最新CPU架构中如何利用硬件加速来提高补码运算性能，这对于开发者理解和优化涉及补码转换的相关代码具有极高的参考价值。 此外，补码原理在网络安全领域也有广泛应用。例如，在密码学中，某些加密算法如RSA的实现过程中，就巧妙地运用了补码的思想进行模逆运算，确保数据的安全传输。近日，斯坦福大学的研究团队发表了一项新研究，通过改进补码在密码学算法中的使用方式，成功提升了加密效率和安全性。 总之，掌握二进制补码的概念并了解其在不同场景下的应用，对于计算机科学家、软件工程师乃至信息安全专家都至关重要。而持续关注这一领域的前沿动态和研究成果，将有助于我们在实践中更好地应对复杂问题，提升整体技术水平。

...如何使用Python计算向量的单位向量之后，我们可以进一步探索这一概念在实际应用中的重要性。近期，在机器学习和人工智能领域，特别是在深度学习中的自然语言处理任务中，单位向量作为一种关键工具被广泛应用。 例如，在Word2Vec模型中，每个词都被映射为一个高维空间的单位向量，这些向量不仅保留了词语之间的语义关系，而且其单位化属性确保了相似度比较的有效性和准确性。此外，单位向量在计算机图形学中也有着至关重要的作用，如在三维渲染、游戏开发等领域，方向性的表示通常采用单位向量形式，以实现光照、反射等物理效果的模拟。 另外，值得注意的是，单位向量在优化问题中也扮演着重要角色，尤其是在梯度下降法中，通过计算梯度的单位向量来确定搜索方向，从而有效地最小化损失函数。近期的研究工作甚至将单位向量扩展到了量子计算领域，研究人员发现特定类型的量子比特状态可以表达为单位向量，这为构建高效的量子算法提供了新的思路。 综上所述，了解并掌握向量单位化的计算方法不仅能帮助我们解决数学和编程问题，还能为我们理解和参与前沿科技领域的研究与应用提供有力支持。对于有志于进一步钻研的读者来说，推荐阅读《线性代数及其应用》（作者：Gilbert Strang）以深入理解单位向量背后的数学原理，同时关注相关科研论文和技术博客，以便及时跟进单位向量在各领域尤其是AI、图形学和量子计算等前沿技术中的最新应用动态。

...最新技术趋势中的实际应用。例如，在AI与机器学习领域中，函数返回值常被用于决定模型预测结果的准确性，开发者会根据函数返回的损失函数值来优化算法参数。 近期，Google团队发布了一项关于强化学习的研究成果，其中函数返回值扮演了核心角色。他们设计的智能体通过执行动作并获取环境对动作的反馈（即函数返回值），不断调整策略以最大化长期奖励。这种利用函数返回值进行迭代决策优化的方式，不仅体现了函数返回值在复杂逻辑处理中的重要性，也揭示了其在实时交互系统设计中的潜力。 此外，随着异步编程模式的普及，函数返回值在处理并发任务时的作用愈发凸显。如在Node.js等支持Promise或async/await语法的编程环境中，函数的返回值（通常是一个Promise对象）可以用来表示异步操作的结果状态，进而实现链式调用、错误处理以及基于结果的状态流转控制。 综上所述，函数返回值这一基础概念在前沿科技和现代编程范式中发挥着日益重要的作用，理解和掌握其灵活运用方式对于提升开发效率、应对复杂业务场景具有重要意义。

...发和数据分析中的最新应用。例如，在2023年初，GitHub上一个热门的开源项目“RegExPlus”就引入了对Python正则表达式的新颖扩展，它提供了一套易于理解和使用的API，使得开发者能够更加高效地处理复杂文本模式匹配任务。 此外，近期一篇发表于《计算机科学与技术》期刊上的学术论文探讨了如何优化Python正则表达式引擎以提升大数据环境下的搜索性能。研究团队通过深度剖析re模块的底层算法，并结合现代硬件特性进行了创新性改进，实现了显著的速度提升，这对于处理大规模文本数据具有重大意义。 同时，Python社区也在不断更新和完善其正则表达式教程资源。Python官方文档针对re模块进行了详尽更新，新增了许多实用案例和高级技巧说明，帮助开发者紧跟时代步伐，解决实际工作中遇到的各种字符串匹配难题。 对于有兴趣深入了解正则表达式理论基础的读者，推荐阅读由Jeffrey Friedl所著的《Mastering Regular Expressions》一书，该书以其丰富的示例和深入浅出的解析，被广大开发者誉为正则表达式领域的经典之作。通过研读此类资料，您不仅能深化对Python中正则表达式的掌握，还能将其应用于更多跨语言、跨平台的场景，从而提升自身在文本挖掘、数据分析等领域的专业技能。

...是一种基于数据分析和算法模型的工具，用于预测并推荐给用户可能感兴趣的信息、商品或服务。在本文的语境中，每个用户都有一个推荐用户列表，这意味着系统会根据用户的行为、社交关系等因素，为每个用户生成一份他们可能感兴趣或者有潜在价值的其他用户列表。 面向对象编程（OOP） , 面向对象编程是一种计算机编程范式，其核心概念包括类、对象、封装、继承和多态等。在本文中，通过创建一个User类来描述和操作用户数据，实现了对用户信息及其推荐用户的结构化管理，这是PHP实现统计功能时采用的面向对象编程方法的具体应用。 关联数组（Associative Array） , 关联数组是编程语言中一种特殊的数据结构，其中的元素由键值对组成，而不是通过整数索引访问。在本文解决方案部分，PHP中的$countMap就是一种关联数组，它的键是用户ID，值是对应的推荐用户人数。通过遍历用户列表并更新关联数组，可以方便地存储和检索每个用户的推荐用户数量，从而满足需求分析中提出的功能要求。

快速模幂计算 , 快速模幂计算是一种用于高效求解大整数指数运算（a^n mod m）的算法。在本文章的上下文中，当需要计算3的幂次之和并对一个较大数（如1000000007）取模时，直接进行普通幂运算会非常耗时且可能超出计算机的数据存储范围。快速模幂算法利用分治思想，将指数n不断二分，并结合模运算的性质（(ab) mod m = ((a mod m) (b mod m)) mod m），通过递归或循环实现指数运算的同时进行模运算，从而大大提高了计算速度和效率。 逆元 , 在数论中，对于给定的一个整数a和一个素数m（或更一般地，任何一个具有单位元的环），如果存在另一个整数b满足a b ≡ 1 (mod m)，那么b就被称为a在模m下的逆元。在解决“3的幂的和”问题时，我们需要对等比数列求和公式的结果除以(Q-1)，但直接做除法会遇到模运算下除法的限制。因此，我们采用逆元的概念，预先计算出(Q-1)的逆元inv((Q-1))，然后与原式相乘即可得到正确结果，同时保持在模m意义下的等价性。 等比数列求和 , 等比数列是指一个数列，其中任意相邻两项之比恒等于同一个常数q（公比）。其前n项和（Sn）可以通过公式 Sn = a0 (1 - q^n) / (1 - q) 或 Sn = a1 (q^(n+1) - 1) / (q - 1) 进行计算，其中a0是首项，a1是第二项（若公比不为1）。在本文所讨论的问题中，将3的幂次之和视为首项为1、公比为3的等比数列，通过应用该求和公式并结合快速模幂计算和逆元的知识来高效求解最终结果。

...符并体验其高效便捷的应用之后，我们还可以关注到编程领域和数学计算中更多相关的前沿技术和实践案例。近日，随着机器学习和大数据分析的蓬勃发展，对高效率数值计算的需求日益增长，Python作为科学计算的重要工具，其内置的NumPy库提供了更强大的向量化和矩阵运算功能，其中包括高效的幂运算方法。 例如，在处理大规模数据集时，通过NumPy的numpy.power()函数可以快速进行数组元素的幂运算，极大地提升了处理复杂模型训练、特征工程等场景下的计算性能。此外，对于涉及复杂数学概念如指数函数、对数函数等高级运算，Python的SciPy库也提供了丰富且高效的实现。 同时，对于初学者或者想要深化理解计算机如何实现快速幂运算的人来说，可以进一步研究算法层面的“快速幂”算法。这种算法利用分治思想，将指数运算转化为一系列位操作，从而大大降低了时间复杂度，尤其在处理大整数幂运算时优势明显，是ACM竞赛、密码学等领域必备的基础知识。 综上所述，Python中幂运算符的高效运用只是冰山一角，结合现代编程库以及底层算法原理的学习与探索，能够帮助我们在实际项目开发和科学研究中更好地驾驭各类数学运算挑战。

...一步探索编程与数学、计算机科学更深层次的结合。近日，一项关于序列生成算法的研究成果引起了业界关注。研究团队开发了一种基于深度学习的自动生成数列模型，该模型不仅能够生成正负交替数列，还能根据特定规则或模式生成更为复杂的数列结构。 例如，在数据压缩领域，有研究人员利用变种的正负交替编码策略优化了哈夫曼编码等算法，有效提高了数据压缩率和解压速度。此外，在高性能计算中，正负交替数列的性质被应用于负载均衡算法设计，以提升大规模并行计算任务的效率和稳定性。 对于初学者来说，理解Python中的迭代器协议和生成器表达式也是扩展数列生成知识的重要途径。通过运用生成器，可以实现更加高效且节省内存的无限数列生成方案，这对于处理大数据集或者进行数学分析具有实际意义。 同时，莫比乌斯函数作为数论中的经典概念，在密码学、图论等领域也有着广泛应用。在最新的科研进展中，就有学者尝试将莫比乌斯函数和其他数学工具结合，利用Python实现了一系列高级算法，用于解决复杂问题如素数分布预测、网络最大流最小割问题等。 总之，Python语言在数列生成上的灵活性及其与数学理论的紧密结合，为各个领域的研究与应用提供了强大支持。从基础的正负交替数列开始，逐步深入到更广泛的编程实践与理论探索，无疑将帮助我们更好地应对各类复杂计算挑战。

...精度损失？ 二、基本概念 浮点数和舍入误差 首先，我们需要了解什么是浮点数。在计算机科学这门学问里，浮点数可是用来模拟真实世界小数的一种数据表现方式。它呢，一般是由三个部分精巧拼接起来的：一个负责正负号的小家伙叫符号位，一位喜欢用指数形式表达大小的大兄弟叫指数位，还有一位记录具体数值细节的尾数位。例如，3.14159265358979323846可以被表示为3.141592653589793E+00。 然后，让我们了解一下舍入误差。当你在捣鼓浮点数做计算的时候，由于计算机这小子内在的表达方式有限制，就可能会冒出一些微乎其微的小差错，这些小差错就是我们常说的“舍入误差”。 三、解决方法 round()函数和decimal模块 在Python中，我们可以使用内置的round()函数来解决这个问题。round()函数的基本语法是： round(number[, ndigits]) 其中，number是我们想要四舍五入的数字，ndigits是一个可选参数，表示保留的小数位数。 但是，这种方法有一个问题，那就是当ndigits=0时，它会直接将浮点数转换为整数，而不会进行四舍五入。例如，round(3.14159, 0)的结果是3，而不是我们预期的3.1。 如果你需要更精确的控制，那么你可能需要使用decimal模块。decimal模块提供了一种更精确的十进制浮点数数据类型。这个数据类型可厉害了，不仅能hold住无限精度的十进制数，还能随心所欲地调整舍入方式，就像是个超级数学小能手。 例如，你可以使用以下代码来创建一个Decimal对象，并设置它的精度： python from decimal import Decimal 创建一个Decimal对象，精度为5位小数 d = Decimal('3.14159') d = d.quantize(Decimal('.00001')) print(d) 在这个例子中，我们首先导入了decimal模块，然后创建了一个Decimal对象d，精度为5位小数。接着，我们运用一个叫quantize()的函数，把d这个数像咱们平时四舍五入那样，精确到小数点后5位。 四、总结 在Python中保留小数并不是一件容易的事情。我们可以通过round()函数来快速实现简单的四舍五入，但是对于更复杂的需求，我们可能需要使用decimal模块提供的精确计算功能。无论是哪种方法，咱都得记住一个铁律：浮点数的精度是有天花板的，不可能无限精确。所以呢，咱们得尽可能地挑个合适的精度来用，同时也要理解和欣然接受舍入误差这个小调皮的存在哈。

...合原理以及杨辉三角的应用之后，我们可以进一步探索这些数学概念在当今科技和实际生活中的广泛应用。近期，在人工智能领域，深度学习算法的优化问题就涉及到了高级的排列组合理论。例如，神经网络结构搜索（NAS）中，研究人员需要从众多可能的网络架构组合中寻找最优解，这就类似于五本书分给三个人的问题，只不过规模和复杂性大大提高。 另一方面，杨辉三角在计算机科学与编程实践中同样具有重要价值。它不仅被用于教学递归算法，还体现在诸多实际应用中，如二项式定理的快速计算、概率论和组合数学的相关问题解决等。最近，《Nature》杂志的一篇研究论文报道了一种利用杨辉三角优化量子电路的新方法，为量子计算领域的进步提供了新的思路。 此外，在数据分析和统计学中，杨辉三角也扮演着关键角色，比如在处理二项分布问题时，其每一项恰好对应了特定概率质量函数的系数。同时，排列组合在密码学、编码理论等领域也有广泛而深远的影响，如在设计加密算法时考虑所有可能的密钥组合以保证安全性。 总之，无论是排列组合还是杨辉三角，这些基础数学知识都在与时俱进，不断拓展新的应用边界，并在科技发展的前沿地带发挥着不可替代的作用。对于开发者和学习者来说，持续关注此类数学工具在新技术背景下的最新进展，无疑将有助于提升自身的算法设计与问题解决能力。

...我们不仅被神秘的加密算法所吸引，还引发了对现实世界中密码学、大数据安全以及人工智能在复杂问题解决中的应用的关注。近日，随着区块链技术的发展与普及，数据加密的重要性日益凸显，类似密文与key值关系的安全算法在数字货币交易、智能合约执行等场景中发挥着关键作用。 据《Nature》杂志近期报道，科研团队成功研发了一种新型高效的大整数乘积取模加密算法，该算法能够有效提高数据安全性，并降低计算资源消耗，这无疑为现实版“菲莉丝”们提供了更强大的工具去解码那些看似无解的信息迷宫。同时，这也启示我们在设计虚拟空间或构建数字乌托邦时，必须高度重视信息保护与隐私安全。 此外，深入解读历史记录在文化传承与社会发展中的角色亦是本文引申出的重要话题。正如稗田一族对幻想乡历史的记录对于菲莉丝至关重要，现实中，无论是档案馆保存的历史文献还是网络云端的电子资料，都承载着人类文明的记忆，其加密存储和安全访问机制的研究同样值得深入探索。 总之，《贤者之石与幻想乡的秘密》这一寓言式的编程题揭示了在科技高速发展的今天，如何借助先进算法和技术手段来保障信息安全与数据私密性的问题，而这些议题正成为全球科技界关注的焦点。

...传统计数方式的探索与应用。近日，研究人员在人工智能和编程领域发现了一种新型编码方法，它借鉴了生物遗传密码的排列规则，将特定字母序列用于数据存储和加密，极大地提高了信息密度和安全性。 这种新颖的编码技术挑战了传统的二进制体系，尝试用多字母或符号构成的序列来表示数值，类似于文中Jam数字的概念，但其应用场景更加广泛且深入。例如，在量子计算研究中，科学家们正在开发新的量子比特编码方案，利用多种量子态组合以实现更高效的量子信息处理和传输。 此外，结合实际生活场景，也有教育工作者提出类似Jam数字的创新教学法，通过改变计数符号激发学生对数学的兴趣，引导他们理解不同文化背景下的计数系统，如罗马数字、玛雅数字等，从而培养跨学科思维和全球视野。 总之，Jam数字所代表的创新计数理念，不仅启发我们在学术和技术层面探索新型编码逻辑，也让我们反思现有教育模式，鼓励更多的创新实践与跨界融合，为未来的科技发展和人才培养提供新的思路。

...排序、二分查找等经典算法的应用。实际上，这种问题与计算机科学中的“有序数组区间查询”和“前缀和优化”等概念紧密相关。最近，在ACM国际大学生程序设计竞赛（ACM-ICPC）以及LeetCode等在线编程挑战平台中，频繁出现类似问题变种，强调对数据结构和算法有深刻理解和灵活运用。 进一步深入研究，此类问题可扩展到多维空间或更复杂的约束条件下，如二维矩阵中寻找满足递增顺序的子矩阵个数，或者在网络流、图论等领域中寻找满足特定条件的路径集合等。今年早些时候，一篇发表在《ACM Transactions on Algorithms》的研究论文就探讨了一类复杂度更高的动态三元组匹配问题，并提出了一种新颖的时间复杂度为O(n log n)的解决方案，为这类问题的求解提供了新的思路。 此外，在实际应用层面，递增序列问题也常出现在大数据分析、搜索引擎索引构建以及机器学习特征选择等方面。例如，在推荐系统中，用户行为序列的模式挖掘往往需要统计用户对商品评分的递增关系，从而推断用户的兴趣迁移趋势。而在数据库领域，索引优化技术会利用相似的逻辑来提高查询效率。 总之，递增三元组问题作为一个典型的编程题目，其背后所蕴含的数据处理思想和技术手段具有广泛的适用性和深度，值得我们在理论学习和实践操作中持续探索和深化理解。

最近，随着大数据和云计算技术的飞速发展，越来越多的企业开始重视数据库管理和事务处理的重要性。特别是在金融、电商和物流等行业，高并发、大数据量的场景下，事务隔离级别的选择和配置显得尤为重要。近期，某知名电商平台因在高峰期事务处理不当，导致大量订单数据异常，引起了广泛关注。这一事件再次提醒我们，即使在高度自动化的系统中，事务管理仍然是确保数据准确性和系统稳定性的关键环节。 另一则案例发生在区块链领域，由于区块链本质上是一个分布式的数据库系统，其交易确认过程需要高度的数据一致性和事务隔离性。近期，一项研究指出，在某些区块链网络中，由于事务隔离级别设置不当，导致交易回滚和数据丢失的现象时有发生。这一发现促使开发者们重新审视和优化现有区块链平台的事务处理机制，以提高系统的可靠性和安全性。 此外，学术界也对事务隔离级别展开了深入探讨。一篇发表在《计算机科学》期刊上的论文，通过对多种隔离级别在实际应用场景中的表现进行对比分析，提出了基于业务需求动态调整事务隔离级别的新思路。该研究指出，通过智能算法和机器学习技术，可以根据实时监控的数据流量和负载情况，自动调整数据库的事务隔离级别，从而在保障数据一致性的前提下，最大限度地提高系统的并发性能。 这些案例和研究不仅验证了文章中提到的观点，还为我们提供了更多关于如何在实际项目中有效管理事务隔离级别的实用建议。在当前技术快速发展的背景下，持续关注这些领域的最新进展，对于我们更好地理解和运用MyBatis等数据库管理工具至关重要。

... Direct3D®应用程序需要熟悉三维几何学原理。本节介绍创建三维场景所需的最重要的几何概念。本节涉及到以下主题。 三维坐标系 三维图元 表面和顶点法向 三角形光栅化法则 矩形 三角形插值 向量、顶点和四元数 这些主题给读者提供了一个对Direct3D应用程序所涉及到的基本概念的高层描述。更多有关这些主题的信息，请参阅更多的信息。 三维坐标系 通常三维图形应用程序使用两种笛卡尔坐标系：左手系和右手系。在这两种坐标系中，正x轴指向右面，正y轴指向上面。通过沿正x轴方向到正y轴方向握拳，大姆指的指向就是相应坐标系统的正z轴的指向。下图显示了这两种坐标系统。 Microsoft® Direct3D®使用左手坐标系。如果正在移植基于右手坐标系的应用程序，必须将传给Direct3D的数据做两点改变。 颠倒三角形顶点的顺序，这样系统会从正面以顺时针的方向遍历它们。换句话说，如果顶点是v0，v1，v2，那么以v0，v2，v1的顺序传给Direct3D。 用观察矩阵对世界空间中的z值取反。要做到这一点，将表示观察矩阵的D3DMATRIX结构的_31、_32、_33和_34成员的符号取反。 要得到等同于右手系的效果，可以使用D3DXMatrixPerspectiveRH和D3DXMatrixOrthoRH函数定义投影矩阵。但是，要小心使用D3DXMatrixLookAtRH函数，并相应地颠倒背面剔除的顺序及放置立方体贴图。 虽然左手坐标系和右手坐标系是最为常用的系统，但在三维软件中还使用许多其它坐标系。例如，对三维建模应用程序而言，使用y轴指向或背向观察者的坐标系统并非罕见。在这种情况下，任意轴（x，y或z）的正半轴指向观察者的被定义为右手系。任意轴（x，y或z）的正半轴背向观察者的被定义为左手系。如果正在移植一个基于左手系进行建模的应用程序，z轴向上，那么除了前面的步骤外，还必须旋转所有的顶点数据（译注：如果原来的坐标系为正x轴向里，正y轴向左，正z轴向上，那么传给Direct3D的顶点的x值对应原来的y值，y值对应原来的z值，z值对应原来的x值，亦即旋转顶点数据）。 对三维坐标系统中定义的三维物体执行的最基本操作是变换、旋转和缩放。可以合并这些基本变换以创建一个新的变换矩阵。细节请参阅三维变换。 即使合并相同的变换操作，不同的合并顺序得到的结果是不可交换的——矩阵相乘的顺序很重要。 三维图元 三维图元是组成单个三维实体的顶点集合。三维坐标系统中最简单的图元是点的集合，称为点表。 通常三维图元是多边形。一个多边形是由至少三个顶点描绘的三维形体。最简单的多边形是三角形。Microsoft® Direct3D®使用三角形组成大多数多边形，因为三角形的三个顶点一定是共面的。应用程序可以用三角形组合成大而复杂的多边形及网格（mesh）。 下图显示了一个立方体。立方体的每个面由两个三角形组成。整个三角形的集合构成了一个立方体图元。可以将纹理和材质应用于图元的表面使它们看起来像是实心的。 可以使用三角形创建具有光滑曲面的图元。下图显示了如何用三角形模拟一个球体。应用了材质后，渲染得到的球体看起来是弯曲的。如果使用高洛德着色，结果更是如此。更多信息请参阅高洛德着色。 表面和顶点法向量 网格中的每个面有一个垂直的法向量。该向量的方向由定义顶点的顺序及坐标系统是左手系还是右手系决定。表面法向量从表面上指向正向面那一侧，如果把表面水平放置，正向面朝上，背向面朝下，那么表面法向量为垂直于表面从下方指向上方。在Microsoft® Direct3D®中，只有面的正向是可视的。一个正向面是顶点按照顺时针顺序定义的面。 任何不是正向面的面都是背向面。由于Direct3D不总是渲染背向面，因此背向面要被剔除。如果想要渲染背向面的话，可以改变剔除模式。更多信息请参阅剔除状态。 Direct3D在计算高洛德着色、光照和纹理效果时使用顶点法向。 Direct3D使用顶点法向计算光源和表面间的夹角，对多边形进行高洛德着色。Direct3D计算每个顶点的颜色和亮度值，并对图元表面所覆盖的所有像素点进行插值。Direct3D使用夹角计算光强度，夹角越大，表面得到的光照就越少。 如果正在创建的物体是平直的，可将顶点法向设为与表面垂直，如下图所示。该图定义了一个由两个三角形组成的平直表面。 但是，更可能的情况是物体由三角形带（triangle strips）组成且三角形不共面。要对整个三角形带的三角形平滑着色的一个简单方法是首先计算与顶点相关联的每个多边形表面的表面法向量。可以这样计算顶点法向，使顶点法向与顶点所属的每个表面的法向的夹角相等。但是，对复杂图元来说这种方法可能不够有效。 这种方法如下图所示。图中有两个表面，S1与S2，它们的邻边在上方。S1与S2的法向量用蓝色显示。顶点的法向量用红色显示。顶点法向量与S1表面法向的夹角和顶点法向量与S2表面法向的夹角相同。当对这两个表面进行光照计算和高洛德着色时，得到结果是中间的边被平滑着色，看起来像是弧形的（而不是有棱角的）。 如果顶点法向偏向与它相关联的某个面，那么会导致那个面上的点光强度的增加或减少。下图显示了一个例子。这些面的邻边依然朝上。顶点法向倾向S1，与顶点法向与表面法向有相同的夹角相比，这使顶点法向与光源间的夹角变小。 可以用高洛德着色在三维场景中显示一些有清晰边缘的物体。要达到这个目的，只要在需要产生清晰边缘的表面交线处，把表面法向复制给交线处顶点的法向，如下图所示。 如果使用DrawPrimitive方法渲染场景，要将有锋利边缘的物体定义为三角形表，而非三角形带。当将物体定义为三角形带时，Direct3D会将它作为由多个三角形组成的单个多边形处理。高洛德着色被同时应用于多边形每个表面的内部和表面之间。结果产生表面之间平滑着色的物体。因为三角形表由一系列不相连的三角形面组成，所以Direct3D对多边形每个面的内部使用高洛德着色。但是，没有在表面之间应用高洛德着色。如果三角形表的两个或更多的三角形是相邻的，那么在它们之间看起来会有一条锋利边缘。 另一种可选的方法是在渲染具有锋利边缘的物体时改变到平面着色模式。这在计算上是最有效的方法，但它可能导致场景中的物体不如用高洛德着色渲染的物体真实。 三角形光栅化法则 顶点指定的点经常不能精确地对应到屏幕上的像素。此时，Microsoft® Direct3D®使用三角形光栅化法则决定对于给定三角形使用哪个像素。 三角形光栅化法则 点、线光栅化法则 点精灵光栅化法则 三角形光栅化法则 Direct3D在填充几何图形时使用左上填充约定（top-left filling convention）。这与Microsoft Windows®的图形设备接口（GUI）和OpenGL中的矩形使用的约定相同。Direct3D中，像素的中心是决定点。如果中心在三角形内，那么该像素就是三角形的一部分。像素中心用整数坐标表示。 这里描述的Direct3D使用的三角形光栅化法则不一定适用于所有可用的硬件。测试可以发现这些法则的实现间的细微变化。 下图显示了一个左上角为（0，0），右下角为（5，5）的矩形。正如大家想象的那样，此矩形填充25个像素。矩形的宽度由right减left定义。高度由bottom减top定义。 在左上填充约定中，上表示水平span在垂直方向上的位置，左表示span中的像素在水平方向上的位置。一条边除非是水平的，否则不可能是顶边——一般来说，大多数三角形只有左边或右边。 左上填充约定确定当一个三角形穿过像素的中心时Direct3D采取的动作。下图显示了两个三角形，一个在（0，0），（5，0）和（5，5），另一个在（0，5），（0，0）和（5，5）。在这种情况下第一个三角形得到15个像素（显示为黑色），而第二个得到10个像素（显示为灰色），因为公用边是第一个三角形的左边。 如果应用程序定义一个左上角为（0.5，0.5），右下角为（2.5，4.5）的矩形，那么这个矩形的中心在（1.5，2.5）。当Direct3D光栅化器tessellate这个矩形时，每个像素的中心都毫无异义地分别位于四个三角形中，此时就不需要左上填充约定。下图显示了这种情况。矩形内的像素根据在Direct3D中被哪个三角形包含做了相应的标注。 如果将上例中的矩形移动，使之左上角为（1.0，1.0），右下角为（3.0，5.0），中心为（2.0，3.0），那么Direct3D使用左上角填充约定。这个矩形中大多数的像素跨越两个或更多的三角形的边界，如下图所示。 这两个矩形会影响到相同的像素。 点、线光栅化法则 点和点精灵一样，都被渲染为与屏幕边缘对齐的四边形，因此它们使用与多边形同样的渲染法则。 非抗锯齿线段的渲染法则与GDI使用的法则完全相同。 更多有关抗锯齿线段的渲染，请参阅ID3DXLine。 点精灵光栅化法则 对点精灵和patch图元的渲染，就好像先把图元tessellate成三角形，然后将得到的三角形进行光栅化。更多信息，请参阅点精灵。 矩形 贯穿Microsoft® Direct3D®和Microsoft Windows®编程，都是用术语包围矩形来讨论屏幕上的物体。由于包围矩形的边总是与屏幕的边平行，因此矩形可以用两个点描述，左上角和右下角。当在屏幕上进行位块传输（Blit = Bit block transfer）或命中检测时，大多数应用程序使用RECT结构保存包围矩形的信息。 C++中，RECT结构有如下定义。 typedef struct tagRECT {     LONG    left;    // 这是左上角的x坐标。     LONG    top;     // 这是左上角的y坐标。     LONG    right;   // 这是右下角的x坐标。     LONG    bottom;  // 这是右下角的y坐标。 } RECT, PRECT, NEAR NPRECT, FAR LPRECT; 在上例中，left和top成员是包围矩形左上角的x-和y-坐标。类似地，right和bottom成员组成右下角的坐标。下图直观地显示了这些值。 为了效率、一致性及易用性， Direct3D所有的presentation函数都使用矩形。 三角形插值对象（interpolants） 在渲染时，流水线会贯穿每个三角形的表面进行顶点数据插值。有五种可能的数据类型可以进行插值。顶点数据可以是各种类型的数据，包括（但不限于）：漫反射色、镜面反射色、漫反射阿尔法（三角形透明度）、镜面反射阿尔法、雾因子（固定功能流水线从镜面反射的阿尔法分量中取得，可编程顶点流水线则从雾寄存器中取得）。顶点数据通过顶点声明定义。 对一些顶点数据的插值取决于当前的着色模式，如下表所示。 着色模式 描述 平面 在平面着色模式下只对雾因子进行插值。对所有其它的插值对象，整个面都使用三角形第一个顶点的颜色。 高洛德 在所有三个顶点间进行线性插值。 根据不同的颜色模型，对漫反射色和镜面反射色的处理是不同的。在RGB颜色模型中，系统在插值时使用红、绿和蓝颜色分量。 颜色的阿尔法成员作为单独的插值对象对待，因为设备驱动程序可以以两种不同的方法实现透明：使用纹理混合或使用点画法（stippling）。 可以用D3DCAPS9结构的ShadeCaps成员确定设备驱动程序支持何种插值。 向量、顶点和四元数 贯穿Microsoft® Direct3D®，顶点用于描述位置和方向。图元中的每个顶点由指定其位置的向量、颜色、纹理坐标和指定其方向的法向量描述。 四元数给三元素向量的[ x, y, z]值增加了第四个元素。用于三维旋转的方法，除了典型的矩阵以外，四元数是另一种选择。四元数表示三维空间中的一根轴及围绕该轴的一个旋转。例如，一个四元数可能表示轴(1,1,2)和1度的旋转。四元数包含了有价值的信息，但它们真正的威力源自可对它们执行的两种操作：合成和插值。 对四元数进行插值与合成它们类似。两个四元数的合成如下表示： 将两个四元数的合成应用于几何体意味着“把几何体绕axis2轴旋转rotation2角度，然后绕axis1轴旋转rotation1角度”。在这种情况下，Q表示绕单根轴的旋转，该旋转是先后将q2和q1应用于几何体的结果。 使用四元数，应用程序可以计算出一条从一根轴和一个方向到另一根轴和另一个方向的平滑、合理的路径。因此，在q1和q2间插值提供了一个从一个方向变化到另一个方向的简单方法。 当同时使用合成与插值时，四元数提供了一个看似复杂而实际简单的操作几何体的方法。例如，设想我们希望把一个几何体旋转到某个给定方向。我们已经知道希望将它绕axis2轴旋转r2度，然后绕axis1轴旋转r1度，但是我们不知道最终的四元数。通过使用合成，我们可以在几何体上合成两个旋转并得到最终单个的四元数。然后，我们可以在原始四元数和合成的四元数间进行插值，得到两者之间的平滑转换。 Direct3D扩展（D3DX）工具库包含了帮助用户使用四元数的函数。例如，D3DXQuaternionRotationAxis函数给一个定义旋转轴的向量增加一个旋转值，并在由D3DXQUTERNION结构定义的四元数中返回结果。另外，D3DXQuaternionMultiply函数合成四元数，D3DXQuaternionSlerp函数在两个四元数间进行球面线性插值（spherical linear interpolation）。 Direct3D应用程序可以使用下列函数简化对四元数的使用。 D3DXQuaternionBaryCentric D3DXQuaternionConjugate D3DXQuaternionDot D3DXQuaternionExp D3DXQuaternionIdentity D3DXQuaternionInverse D3DXQuaternionIsIdentity D3DXQuaternionLength D3DXQuaternionLengthSq D3DXQuaternionLn D3DXQuaternionMultiply D3DXQuaternionNormalize D3DXQuaternionRotationAxis D3DXQuaternionRotationMatrix D3DXQuaternionRotationYawPitchRoll D3DXQuaternionSlerp D3DXQuaternionSquad D3DXQuaternionToAxisAngle Direct3D应用程序可以使用下列函数简化对三成员向量的使用。 D3DXVec3Add D3DXVec3BaryCentric D3DXVec3CatmullRom D3DXVec3Cross D3DXVec3Dot D3DXVec3Hermite D3DXVec3Length D3DXVec3LengthSq D3DXVec3Lerp D3DXVec3Maximize D3DXVec3Minimize D3DXVec3Normalize D3DXVec3Project D3DXVec3Scale D3DXVec3Subtract D3DXVec3Transform D3DXVec3TransformCoord D3DXVec3TransformNormal D3DXVec3Unproject D3DX工具库提供的数学函数中包含了许多辅助函数，可以简化对二成员和四成员向量的使用 http://www.gesoftfactory.com/developer/3DCS.htm 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/okvee/article/details/3438011。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...t》中分析，96%的应用中包含有开源组件和代码，开源代码在应用全部代码中的占比约为57%，78%的应用中在引用的三方开源代码中存在历史漏洞。也就是说，现在互联网上所有厂商开发的软件、应用，其开发人员自己写的代码都是一少部分，多数都是借鉴来的。而这还只是可统计、可追溯的；至于上面提到的非规范的代码引用，如果也纳入进来考虑，三方代码占应用中的比例会上升到多少？曾经有分析认为至少占80%，我们只期望不会更高。 Ⅱ. 从碎片到乱刃：OpenSSH在野后门一览 在进行基础软件梳理时，回忆到反病毒安全软件提供商ESET在2018年十月发布的一份白皮书《THE DARK SIDE OF THE FORSSHE: A landscape of OpenSSH backdoors》。其站在一个具有广泛用户基础的软件提供商角度，给出了一份分析报告，数据和结论超出我们对于当前基础软件使用全景的估量。以下以我的角度对其中一方面进行解读。 一些必要背景 SSH的作用和重要性无需赘言；虽然我们站在传统互联网公司角度，可以认为SSH是通往生产服务器的生命通道，但当前多样化的产业环境已经不止于此（如之前libssh事件中，不幸被我言中的，SSH在网络设备、IoT设备上（如f5）的广泛使用）。 OpenSSH是目前绝大多数SSH服务端的基础软件，有完备的开发团队、发布规范、维护机制，本身是靠谱的。如同绝大多数基础软件开源项目的做法，OpenSSH对漏洞有及时的响应，针对最新版本代码发出安全补丁，但是各大Linux发行版使用的有各种版本的OpenSSH，这些社区自行负责将官方开发者的安全补丁移植到自己系统搭载的低版本代码上。天空彩 白皮书披露的现状 如果你是一个企业的运维管理人员，需要向企业生产服务器安装OpenSSH或者其它基础软件，最简单的方式当然是使用系统的软件管理安装即可。但是有时候，出于迁移成本考虑，可能企业需要在一个旧版本系统上，使用较新版本的OpenSSL、OpenSSH等基础软件，这些系统不提供，需要自行安装；或者需要一个某有种特殊特性的定制版本。这时，可能会选择从某些rpm包集中站下载某些不具名第三方提供的现成的安装包，或者下载非官方的定制化源码本地编译后安装，总之从这里引入了不确定性。 这种不确定性有多大？我们粗估一下，似乎不应成为问题。但这份白皮书给我们看到了鲜活的数据。 ESET研究人员从OpenSSH的一次历史大规模Linux服务端恶意软件Windigo中获得启示，采用某种巧妙的方式，面向在野的服务器进行数据采集，主要是系统与版本、安装的OpenSSH版本信息以及服务端程序文件的一个特殊签名。整理一个签名白名单，包含有所有能搜索到的官方发布二进制版本、各大Linux发行版本各个版本所带的程序文件版本，将这些标定为正常样本进行去除。最终结论是： ·共发现了几百个非白名单版本的OpenSSH服务端程序文件ssh和sshd； ·分析这些样本，将代码部分完全相同，仅仅是数据和配置不同的合并为一类，且分析判定确认有恶意代码的，共归纳为 21个各异的恶意OpenSSH家族； ·在21个恶意家族中，有12个家族在10月份时完全没有被公开发现分析过；而剩余的有一部分使用了历史上披露的恶意代码样本，甚至有源代码； ·所有恶意样本的实现，从实现复杂度、代码混淆和自我保护程度到代码特征有很大跨度的不同，但整体看，目的以偷取用户凭证等敏感信息、回连外传到攻击者为主，其中有的攻击者回连地址已经存在并活跃数年之久； ·这些后门的操控者，既有传统恶意软件黑产人员，也有APT组织； ·所有恶意软件或多或少都在被害主机上有未抹除的痕迹。ESET研究者尝试使用蜜罐引诱出攻击者，但仍有许多未解之谜。这场对抗，仍未取胜。 白皮书用了大篇幅做技术分析报告，此处供细节分析，不展开分析，以下为根据恶意程序复杂度描绘的21个家族图谱： 问题思考 问题引入的可能渠道，我在开头进行了一点推测，主要是由人的原因切入的，除此以外，最可能的是恶意攻击者在利用各种方法入侵目标主机后，主动替换了目标OpenSSH为恶意版本，从而达成攻击持久化操作。但是这些都是止血的安全运维人员该考虑的事情；关键问题是，透过表象，这显露了什么威胁形式？ 这个问题很好回答，之前也曾经反复说过：基础软件碎片化。 如上一章节简单提到，在开发过程中有各种可能的渠道引入开发者不完全了解和信任的代码；在运维过程中也是如此。二者互相作用，造成了软件碎片化的庞杂现状。在企业内部，同一份基础软件库，可能不同的业务线各自定制一份，放到企业私有软件仓库源中，有些会有人持续更新供自己产品使用，有些由系统软件基础设施维护人员单独维护，有些则可能是开发人员临时想起来上传的，他们自己都不记得；后续用到的这个基础软件的开发和团队，在这个源上搜索到已有的库，很大概率会倾向于直接使用，不管来源、是否有质量背书等。长此以往问题会持续发酵。而我们开最坏的脑洞，是否可能有黑产人员入职到内部，提交个恶意基础库之后就走人的可能？现行企业安全开发流程中审核机制的普遍缺失给这留下了空位。 将源码来源碎片化与二进制使用碎片化并起来考虑，我们不难看到一个远远超过OpenSSH事件威胁程度的图景。但这个问题不是仅仅靠开发阶段规约、运维阶段规范、企业内部管控、行业自查、政府监管就可以根除的，最大的问题归根结底两句话： 不可能用一场战役对抗持续威胁；不可能用有限分析对抗无限未知。 Ⅲ. 从自信到自省：RHEL、CentOS backport版本BIND漏洞 2018年12月20日凌晨，在备战冬至的软件供应链安全大赛决赛时，我注意到漏洞预警平台捕获的一封邮件。但这不是一个漏洞初始披露邮件，而是对一个稍早已披露的BIND在RedHat、CentOS发行版上特定版本的1day漏洞CVE-2018-5742，由BIND的官方开发者进行额外信息澄(shuǎi)清(guō)的邮件。 一些必要背景 关于BIND 互联网的一个古老而基础的设施是DNS，这个概念在读者不应陌生。而BIND“是现今互联网上最常使用的DNS软件，使用BIND作为服务器软件的DNS服务器约占所有DNS服务器的九成。BIND现在由互联网系统协会负责开发与维护参考。”所以BIND的基础地位即是如此，因此也一向被大量白帽黑帽反复测试、挖掘漏洞，其开发者大概也一直处在紧绷着应对的处境。 关于ISC和RedHat 说到开发者，上面提到BIND的官方开发者是互联网系统协会（ISC）。ISC是一个老牌非营利组织，目前主要就是BIND和DHCP基础设施的维护者。而BIND本身如同大多数历史悠久的互联网基础开源软件，是4个UCB在校生在DARPA资助下于1984年的实验室产物，直到2012年由ISC接管。 那么RedHat在此中是什么角色呢？这又要提到我之前提到的Linux发行版和自带软件维护策略。Red Hat Enterprise Linux（RHEL）及其社区版CentOS秉持着稳健的软件策略，每个大的发行版本的软件仓库，都只选用最必要且质量久经时间考验的软件版本，哪怕那些版本实在是老掉牙。这不是一种过分的保守，事实证明这种策略往往给RedHat用户在最新漏洞面前提供了保障——代码总是跑得越少，潜在漏洞越多。 但是这有两个关键问题。一方面，如果开源基础软件被发现一例有历史沿革的代码漏洞，那么官方开发者基本都只为其最新代码负责，在当前代码上推出修复补丁。另一方面，互联网基础设施虽然不像其上的应用那样爆发性迭代，但依然持续有一些新特性涌现，其中一些是必不可少的，但同样只在最新代码中提供。两个刚需推动下，各Linux发行版对长期支持版本系统的软件都采用一致的策略，即保持其基础软件在一个固定的版本，但对于这些版本软件的最新漏洞、必要的最新软件特性，由发行版维护者将官方开发者最新代码改动“向后移植”到旧版本代码中，即backport。这就是基础软件的“官宣”碎片化的源头。 讲道理，Linux发行版维护者与社区具有比较靠谱的开发能力和监督机制，backport又基本就是一些复制粘贴工作，应当是很稳当的……但真是如此吗？ CVE-2018-5742漏洞概况 CVE-2018-5742是一个简单的缓冲区溢出类型漏洞，官方评定其漏洞等级moderate，认为危害不大，漏洞修复不积极，披露信息不多，也没有积极给出代码修复patch和新版本rpm包。因为该漏洞仅在设置DEBUG_LEVEL为10以上才会触发，由远程攻击者构造畸形请求造成BIND服务崩溃，在正常的生产环境几乎不可能具有危害，RedHat官方也只是给出了用户自查建议。 这个漏洞只出现在RHEL和CentOS版本7中搭载的BIND 9.9.4-65及之后版本。RedHat同ISC的声明中都证实，这个漏洞的引入原因，是RedHat在尝试将BIND 9.11版本2016年新增的NTA机制向后移植到RedHat 7系中固定搭载的BIND 9.9版本代码时，偶然的代码错误。NTA是DNS安全扩展（DNSSEC）中，用于在特定域关闭DNSSEC校验以避免不必要的校验失败的机制；但这个漏洞不需要对NTA本身有进一步了解。 漏洞具体分析 官方没有给出具体分析，但根据CentOS社区里先前有用户反馈的bug，我得以很容易还原漏洞链路并定位到根本原因。 若干用户共同反馈，其使用的BIND 9.9.4-RedHat-9.9.4-72.el7发生崩溃（coredump），并给出如下的崩溃时调用栈backtrace： 这个调用过程的逻辑为，在9 dns_message_logfmtpacket函数判断当前软件设置是否DEBUG_LEVEL大于10，若是，对用户请求数据包做日志记录，先后调用8 dns_message_totext、7 dns_message_sectiontotext、6 dns_master_rdatasettotext、5 rdataset_totext将请求进行按协议分解分段后写出。 由以上关键调用环节，联动RedHat在9.9.4版本BIND源码包中关于引入NTA特性的源码patch，进行代码分析，很快定位到问题产生的位置，在上述backtrace中的5，masterdump.c文件rdataset_totext函数。漏洞相关代码片段中，RedHat进行backport后，这里引入的代码为： 这里判断对于请求中的注释类型数据，直接通过isc_buffer_putstr宏对缓存进行操作，在BIND工程中自定义维护的缓冲区结构对象target上，附加一字节字符串（一个分号）。而漏洞就是由此产生：isc_buffer_putstr中不做缓冲区边界检查保证，这里在缓冲区已满情况下将造成off-by-one溢出，并触发了缓冲区实现代码中的assertion。 而ISC上游官方版本的代码在这里是怎么写的呢？找到ISC版本BIND 9.11代码，这里是这样的： 这里可以看到，官方代码在做同样的“附加一个分号”这个操作时，审慎的使用了做缓冲区剩余空间校验的str_totext函数，并额外做返回值成功校验。而上述提到的str_totext函数与RETERR宏，在移植版本的masterdump.c中，RedHat开发者也都做了保留。但是，查看代码上下文发现，在RedHat开发者进行代码移植过程中，对官方代码进行了功能上的若干剪裁，包括一些细分数据类型记录的支持；而这里对缓冲区写入一字节，也许开发者完全没想到溢出的可能，所以自作主张地简化了代码调用过程。 问题思考 这个漏洞本身几乎没什么危害，但是背后足以引起思考。 没有人在“借”别人代码时能不出错 不同于之前章节提到的那种场景——将代码文件或片段复制到自己类似的代码上下文借用——backport作为一种官方且成熟的做法，借用的代码来源、粘贴到的代码上下文，是具有同源属性的，而且开发者一般是追求稳定性优先的社区开发人员，似乎质量应该有足够保障。但是这里的关键问题是：代码总要有一手、充分的语义理解，才能有可信的使用保障；因此，只要是处理他人的代码，因为不够理解而错误使用的风险，只可能减小，没办法消除。 如上分析，本次漏洞的产生看似只是做代码移植的开发者“自作主张”之下“改错了”。但是更广泛且可能的情况是，原始开发者在版本迭代中引入或更新大量基础数据结构、API的定义，并用在新的特性实现代码中；而后向移植开发人员仅需要最小规模的功能代码，所以会对增量代码进行一定规模的修改、剪裁、还原，以此适应旧版本基本代码。这些过程同样伴随着第三方开发人员不可避免的“望文生义”，以及随之而来的风险。后向移植操作也同样助长了软件碎片化过程，其中每一个碎片都存在这样的问题；每一个碎片在自身生命周期也将有持续性影响。 多级复制粘贴无异于雪上加霜 这里简单探讨的是企业通行的系统和基础软件建设实践。一些国内外厂商和社区发布的定制化Linux发行版，本身是有其它发行版，如CentOS特定版本渊源的，在基础软件上即便同其上游发行版最新版本间也存在断层滞后。RedHat相对于基础软件开发者之间已经隔了一层backport，而我们则人为制造了二级风险。 在很多基础而关键的软件上，企业系统基础设施的维护者出于与RedHat类似的初衷，往往会决定自行backport一份拷贝；通过早年心脏滴血事件的洗礼，即暴露出来OpenSSL一个例子。无论是需要RHEL还没来得及移植的新版本功能特性，还是出于对特殊使用上下文场景中更高执行效率的追求，企业都可能自行对RHEL上基础软件源码包进行修改定制重打包。这个过程除了将风险幂次放大外，也进一步加深了代码的不可解释性（包括基础软件开发人员流动性带来的不可解释）。 Ⅳ. 从武功到死穴：从systemd-journald信息泄露一窥API误用 1月10日凌晨两点，漏洞预警平台爬收取一封漏洞披露邮件。披露者是Qualys，那就铁定是重型发布了。最后看披露漏洞的目标，systemd？这就非常有意思了。 一些必要背景 systemd是什么，不好简单回答。Linux上面软件命名，习惯以某软件名后带个‘d’表示后台守护管理程序；所以systemd就可以说是整个系统的看守吧。而即便现在描述了systemd是什么，可能也很快会落伍，因为其初始及核心开发者Lennart Poettering（供职于Red Hat）描述它是“永无开发完结完整、始终跟进技术进展的、统一所有发行版无止境的差异”的一种底层软件。笼统讲有三个作用：中央化系统及设置管理；其它软件开发的基础框架；应用程序和系统内核之间的胶水。如今几乎所有Linux发行版已经默认提供systemd，包括RHEL/CentOS 7及后续版本。总之很基础、很底层、很重要就对了。systemd本体是个主要实现init系统的框架，但还有若干关键组件完成其它工作；这次被爆漏洞的是其journald组件，是负责系统事件日志记录的看守程序。 额外地还想简单提一句Qualys这个公司。该公司创立于1999年，官方介绍为信息安全与云安全解决方案企业，to B的安全业务非常全面，有些也是国内企业很少有布局的方面；例如上面提到的涉及碎片化和代码移植过程的历史漏洞移动，也在其漏洞管理解决方案中有所体现。但是我们对这家公司粗浅的了解来源于其安全研究团队近几年的发声，这两年间发布过的，包括有『stack clash』、『sudo get_tty_name提权』、『OpenSSH信息泄露与堆溢出』、『GHOST：glibc gethostbyname缓冲区溢出』等大新闻（仅截至2017年年中）。从中可见，这个研究团队专门啃硬骨头，而且还总能开拓出来新的啃食方式，往往爆出来一些别人没想到的新漏洞类型。从这个角度，再联想之前刷爆朋友圈的《安全研究者的自我修养》所倡导的“通过看历史漏洞、看别人的最新成果去举一反三”的理念，可见差距。 CVE-2018-16866漏洞详情 这次漏洞披露，打包了三个漏洞： ·16864和16865是内存破坏类型 ·16866是信息泄露 ·而16865和16866两个漏洞组和利用可以拿到root shell。 漏洞分析已经在披露中写的很详细了，这里不复述；而针对16866的漏洞成因来龙去脉，Qualys跟踪的结果留下了一点想象和反思空间，我们来看一下。 漏洞相关代码片段是这样的（漏洞修复前）： 读者可以先肉眼过一遍这段代码有什么问题。实际上我一开始也没看出来，向下读才恍然大悟。 这段代码中，外部信息输入通过buf传入做记录处理。输入数据一般包含有空白字符间隔，需要分隔开逐个记录，有效的分隔符包括空格、制表符、回车、换行，代码中将其写入常量字符串；在逐字符扫描输入数据字符串时，将当前字符使用strchr在上述间隔符字符串中检索是否匹配，以此判断是否为间隔符；在240行，通过这样的判断，跳过记录单元字符串的头部连续空白字符。 但是问题在于，strchr这个极其基础的字符串处理函数，对于C字符串终止字符'\0'的处理上有个坑：'\0'也被认为是被检索字符串当中的一个有效字符。所以在240行，当当前扫描到的字符为字符串末尾的NULL时，strchr返回的是WHITESPACE常量字符串的终止位置而非NULL，这导致了越界。 看起来，这是一个典型的问题：API误用（API mis-use），只不过这个被误用的库函数有点太基础，让我忍不住想是不是还会有大量的类似漏洞……当然也反思我自己写的代码是不是也有同样情况，然而略一思考就释然了——我那么笨的代码都用for循环加if判断了:) 漏洞引入和消除历史 有意思的是，Qualys研究人员很贴心地替我做了一步漏洞成因溯源，这才是单独提这个漏洞的原因。漏洞的引入是在2015年的一个commit中： 在GitHub中，定位到上述2015年的commit信息，这里commit的备注信息为： journald: do not strip leading whitespace from messages. Keep leading whitespace for compatibility with older syslog implementations. Also useful when piping formatted output to the logger command. Keep removing trailing whitespace. OK，看起来是一个兼容性调整，对记录信息不再跳过开头所有连续空白字符，只不过用strchr的简洁写法比较突出开发者精炼的开发风格（并不），说得过去。 之后在2018年八月的一个当时尚未推正式版的另一次commit中被修复了，先是还原成了ec5ff4那次commit之前的写法，然后改成了加校验的方式： 虽然Qualys研究者认为上述的修改是“无心插柳”的改动，但是在GitHub可以看到，a6aadf这次commit是因为有外部用户反馈了输入数据为单个冒号情况下journald堆溢出崩溃的issue，才由开发者有目的性地修复的；而之后在859510这个commit再次改动回来，理由是待记录的消息都是使用单个空格作为间隔符的，而上一个commit粗暴地去掉了这种协议兼容性特性。 如果没有以上纠结的修改和改回历史，也许我会倾向于怀疑，在最开始漏洞引入的那个commit，既然改动代码没有新增功能特性、没有解决什么问题（毕竟其后三年，这个改动的代码也没有被反映issue），也并非出于代码规范等考虑，那么这么轻描淡写的一次提交，难免有人为蓄意引入漏洞的嫌疑。当然，看到几次修复的原因，这种可能性就不大了，虽然大家仍可以保留意见。但是抛开是否人为这个因素，单纯从代码的漏洞成因看，一个传统但躲不开的问题仍值得探讨：API误用。 API误用：程序员何苦为难程序员 如果之前的章节给读者留下了我反对代码模块化和复用的印象，那么这里需要正名一下，我们认可这是当下开发实践不可避免的趋势，也增进了社会开发速度。而API的设计决定了写代码和用代码的双方“舒适度”的问题，由此而来的API误用问题，也是一直被当做单纯的软件工程课题讨论。在此方面个人并没有什么研究，自然也没办法系统地给出分类和学术方案，只是谈一下自己的经验和想法。 一篇比较新的学术文章总结了API误用的研究，其中一个独立章节专门分析Java密码学组件API误用的实际，当中引述之前论文认为，密码学API是非常容易被误用的，比如对期望输入数据（数据类型，数据来源，编码形式）要求的混淆，API的必需调用次序和依赖缺失（比如缺少或冗余多次调用了初始化函数、主动资源回收函数）等。凑巧在此方面我有一点体会：曾经因为业务方需要，需要使用C++对一个Java的密码基础中间件做移植。Java对密码学组件支持，有原生的JDK模块和权威的BouncyCastle包可用；而C/C++只能使用第三方库，考虑到系统平台最大兼容和最小代码量，使用Linux平台默认自带的OpenSSL的密码套件。但在开发过程中感受到了OpenSSL满满的恶意：其中的API设计不可谓不反人类，很多参数没有明确的说明（比如同样是表示长度的函数参数，可能在不同地方分别以字节/比特/分组数为计数单位）；函数的线程安全没有任何解释标注，需要自行试验；不清楚函数执行之后，是其自行做了资源释放还是需要有另外API做gc，不知道资源释放操作时是否规规矩矩地先擦除后释放……此类问题不一而足，导致经过了漫长的测试之后，这份中间件才提供出来供使用。而在业务场景中，还会存在比如其它语言调用的情形，这些又暴露出来OpenSSL API误用的一些完全无从参考的问题。这一切都成为了噩梦；当然这无法为我自己开解是个不称职开发的指责，但仅就OpenSSL而言其API设计之恶劣也是始终被人诟病的问题，也是之后其他替代者宣称改进的地方。 当然，问题是上下游都脱不了干系的。我们自己作为高速迭代中的开发人员，对于二方、三方提供的中间件、API，又有多少人能自信地说自己仔细、认真地阅读过开发指南和API、规范说明呢？做过通用产品技术运营的朋友可能很容易理解，自己产品的直接用户日常抛出不看文档的愚蠢问题带来的困扰。对于密码学套件，这个问题还好办一些，毕竟如果在没有背景知识的情况下对API望文生义地一通调用，绝大多数情况下都会以抛异常形式告终；但还是有很多情况，API误用埋下的是长期隐患。 不是所有API误用情形最终都有机会发展成为可利用的安全漏洞，但作为一个由人的因素引入的风险，这将长期存在并困扰软件供应链（虽然对安全研究者、黑客与白帽子是很欣慰的事情）。可惜，传统的白盒代码扫描能力，基于对代码语义的理解和构建，但是涉及到API则需要预先的抽象，这一点目前似乎仍然是需要人工干预的事情；或者轻量级一点的方案，可以case by case地分析，为所有可能被误用的API建模并单独扫描，这自然也有很强局限性。在一个很底层可信的开发者还对C标准库API存在误用的现实内，我们需要更多的思考才能说接下来的解法。 Ⅴ. 从规则到陷阱：NASA JIRA误配置致信息泄露血案 软件的定义包括了代码组成的程序，以及相关的配置、文档等。当我们说软件的漏洞、风险时，往往只聚焦在其中的代码中；关于软件供应链安全风险，我们的比赛、前面分析的例子也都聚焦在了代码的问题；但是真正的威胁都来源于不可思议之处，那么代码之外有没有可能存在来源于上游的威胁呢？这里就借助实例来探讨一下，在“配置”当中可能栽倒的坑。 引子：发不到500英里以外的邮件？ 让我们先从一个轻松愉快的小例子引入。这个例子初见于Linux中国的一篇译文。 简单说，作者描述了这么一个让人啼笑皆非的问题：单位的邮件服务器发送邮件，发送目标距离本地500英里范围之外的一律失败，邮件就像悠悠球一样只能飞出一定距离。这个问题本身让描述者感到尴尬，就像一个技术人员被老板问到“为什么从家里笔记本上Ctrl-C后不能在公司台式机上Ctrl-V”一样。 经过令人窒息的分析操作后，笔者定位到了问题原因：笔者作为负责的系统管理员，把SunOS默认安装的Senmail从老旧的版本5升级到了成熟的版本8，且对应于新版本诸多的新特性进行了对应配置，写入配置文件sendmail.cf；但第三方服务顾问在对单位系统进行打补丁升级维护时，将系统软件“升级”到了系统提供的最新版本，因此将Sendmail实际回退到了版本5，却为了软件行为一致性，原样保留了高版本使用的配置文件。但Sendmail并没有在大版本间保证配置文件兼容性，这导致很多版本5所需的配置项不存在于保留下来的sendmail.cf文件中，程序按默认值0处理；最终引起问题的就是，邮件服务器与接收端通信的超时时间配置项，当取默认配置值0时，邮件服务器在1个单位时间（约3毫秒）内没有收到网络回包即认为超时，而这3毫秒仅够电信号打来回飞出500英里。 这个“故事”可能会给技术人员一点警醒，错误的配置会导致预期之外的软件行为，但是配置如何会引入软件供应链方向的安全风险呢？这就引出了下一个重磅实例。 JIRA配置错误致NASA敏感信息泄露案例 我们都听过一个事情，马云在带队考察美国公司期间问Google CEO Larry Page自视谁为竞争对手，Larry的回答是NASA，因为最优秀的工程师都被NASA的梦想吸引过去了。由此我们显然能窥见NASA的技术水位之高，这样的人才团队大概至少是不会犯什么低级错误的。 但也许需要重新定义“低级错误”……1月11日一篇技术文章披露，NASA某官网部署使用的缺陷跟踪管理系统JIRA存在错误的配置，可分别泄漏内部员工（JIRA系统用户）的全部用户名和邮件地址，以及内部项目和团队名称到公众，如下： 问题的原因解释起来也非常简单：JIRA系统的过滤器和配置面板中，对于数据可见性的配置选项分别选定为All users和Everyone时，系统管理人员想当然地认为这意味着将数据对所有“系统用户”开放查看，但是JIRA的这两个选项的真实效果逆天，是面向“任意人”开放，即不限于系统登录用户，而是任何查看页面的人员。看到这里，我不厚道地笑了……“All users”并不意味着“All ‘users’”，意不意外，惊不惊喜？ 但是这种字面上把戏，为什么没有引起NASA工程师的注意呢，难道这样逆天的配置项没有在产品手册文档中加粗标红提示吗？本着为JIRA产品设计找回尊严的态度，我深入挖掘了一下官方说明，果然在Atlassian官方的一份confluence文档（看起来更像是一份增补的FAQ）中找到了相关说明： 所有未登录访客访问时，系统默认认定他们是匿名anonymous用户，所以各种权限配置中的all users或anyone显然应该将匿名用户包括在内。在7.2及之后版本中，则提供了“所有登录用户”的选项。 可以说是非常严谨且贴心了。比较讽刺的是，在我们的软件供应链安全大赛·C源代码赛季期间，我们设计圈定的恶意代码攻击目标还包括JIRA相关的敏感信息的窃取，但是却想不到有这么简单方便的方式，不动一行代码就可以从JIRA中偷走数据。 软件的使用，你“配”吗？ 无论是开放的代码还是成型的产品，我们在使用外部软件的时候，都是处于软件供应链下游的消费者角色，为了要充分理解上游开发和产品的真实细节意图，需要我们付出多大的努力才够“资格”？ 上一章节我们讨论过源码使用中必要细节信息缺失造成的“API误用”问题，而软件配置上的“误用”问题则复杂多样得多。从可控程度上讨论，至少有这几种因素定义了这个问题： ·软件用户对必要配置的现有文档缺少了解。这是最简单的场景，但又是完全不可避免的，这一点上我们所有有开发、产品或运营角色经验的应该都曾经体会过向不管不顾用户答疑的痛苦，而所有软件使用者也可以反省一下对所有软件的使用是否都以完整细致的文档阅读作为上手的准备工作，所以不必多说。 ·软件拥有者对配置条目缺少必要明确说明文档。就JIRA的例子而言，将NASA工程师归为上一条错误有些冤枉，而将JIRA归为这条更加合适。在边角但重要问题上的说明通过社区而非官方文档形式发布是一种不负责任的做法，但未引发安全事件的情况下还有多少这样的问题被默默隐藏呢？我们没办法要求在使用软件之前所有用户将软件相关所有文档、社区问答实现全部覆盖。这个问题范围内一个代表性例子是对配置项的默认值以及对应效果的说明缺失。 ·配置文件版本兼容性带来的误配置和安全问题。实际上，上面的SunOS Sendmail案例足以点出这个问题的存在性，但是在真实场景下，很可能不会以这么戏剧性形式出现。在企业的系统运维中，系统的版本迭代常见，但为软件行为一致性，配置的跨版本迁移是不可避免的操作；而且软件的更新迭代也不只会由系统更新推动，还有大量出于业务性能要求而主动进行的定制化升级，对于中小企业基础设施建设似乎是一个没怎么被提及过的问题。 ·配置项组合冲突问题。尽管对于单个配置项可能明确行为与影响，但是特定的配置项搭配可能造成不可预知的效果。这完全有可能是由于开发者与用户在信息不对等的情况下产生：开发者认为用户应该具有必需的背景知识，做了用户应当具备规避配置冲突能力的假设。一个例子是，对称密码算法在使用ECB、CBC分组工作模式时，从密码算法上要求输入数据长度必须是分组大小的整倍数，但如果用户搭配配置了秘钥对数据不做补齐（nopadding），则引入了非确定性行为：如果密码算法库对这种组合配置按某种默认补齐方式操作数据则会引起歧义，但如果在算法库代码层面对这种组合抛出错误则直接影响业务。 ·程序对配置项处理过程的潜在暗箱操作。这区别于简单的未文档化配置项行为，仅特指可能存在的蓄意、恶意行为。从某种意义上，上述“All users”也可以认为是这样的一种陷阱，通过浅层次暗示，引导用户做出错误且可能引起问题的配置。另一种情况是特定配置组合情况下触发恶意代码的行为，这种触发条件将使恶意代码具有规避检测的能力，且在用户基数上具有一定概率的用户命中率。当然这种情况由官方开发者直接引入的可能性很低，但是在众包开发的情况下如果存在，那么扫描方案是很难检测的。 Ⅵ. 从逆流到暗流：恶意代码溯源后的挑战 如果说前面所说的种种威胁都是面向关键目标和核心系统应该思考的问题，那么最后要抛出一个会把所有人拉进赛场的理由。除了前面所有那些在软件供应链下游被动污染受害的情况，还有一种情形：你有迹可循的代码，也许在不经意间会“反哺”到黑色产业链甚至特殊武器中；而现在研究用于对程序进行分析和溯源的技术，则会让你陷入百口莫辩的境地。 案例：黑产代码模块溯源疑云 1月29日，猎豹安全团队发布技术分析通报文章《电信、百度客户端源码疑遭泄漏，驱魔家族窃取隐私再起波澜》，矛头直指黑产上游的恶意信息窃取代码模块，认定其代码与两方产品存在微妙的关联：中国电信旗下“桌面3D动态天气”等多款软件，以及百度旗下“百度杀毒”等软件（已不可访问）。 文章中举证有三个关键点。 首先最直观的，是三者使用了相同的特征字符串、私有文件路径、自定义内部数据字段格式； 其次，在关键代码位置，三者在二进制程序汇编代码层面具有高度相似性； 最终，在一定范围的非通用程序逻辑上，三者在经过反汇编后的代码语义上显示出明显的雷同，并提供了如下两图佐证（图片来源）： 文章指出的涉事相关软件已经下线，对于上述样本文件的相似度试验暂不做复现，且无法求证存在相似、疑似同源的代码在三者中占比数据。对于上述指出的代码雷同现象，猎豹安全团队认为： 我们怀疑该病毒模块的作者通过某种渠道(比如“曾经就职”)，掌握有中国电信旗下部分客户端/服务端源码，并加以改造用于制作窃取用户隐私的病毒，另外在该病毒模块的代码中，我们还发现“百度”旗下部分客户端的基础调试日志函数库代码痕迹，整个“驱魔”病毒家族疑点重重，其制作传播背景愈发扑朔迷离。 这样的推断，固然有过于直接的依据（例如三款代码中均使用含有“baidu”字样的特征注册表项）；但更进一步地，需要注意到，三个样本在所指出的代码位置，具有直观可见的二进制汇编代码结构的相同，考虑到如果仅仅是恶意代码开发者先逆向另外两份代码后借鉴了代码逻辑，那么在面临反编译、代码上下文适配重构、跨编译器和选项的编译结果差异等诸多不确定环节，仍能保持二进制代码的雷同，似乎确实是只有从根本上的源代码泄漏（抄袭）且保持相同的开发编译环境才能成立。 但是我们却又无法做出更明确的推断。这一方面当然是出于严谨避免过度解读；而从另一方面考虑，黑产代码的一个关键出发点就是“隐藏自己”，而这里居然如此堂而皇之地照搬了代码，不但没有进行任何代码混淆、变形，甚至没有抹除疑似来源的关键字符串，如果将黑产视为智商在线的对手，那这里背后是否有其它考量，就值得琢磨了。 代码的比对、分析、溯源技术水准 上文中的安全团队基于大量样本和粗粒度比对方法，给出了一个初步的判断和疑点。那么是否有可能获得更确凿的分析结果，来证实或证伪同源猜想呢？ 无论是源代码还是二进制，代码比对技术作为一种基础手段，在软件供应链安全分析上都注定仍然有效。在我们的软件供应链安全大赛期间，针对PE二进制程序类型的题目，参赛队伍就纷纷采用了相关技术手段用于目标分析，包括：同源性分析，用于判定与目标软件相似度最高的同软件官方版本；细粒度的差异分析，用于尝试在忽略编译差异和特意引入的混淆之外，定位特意引入的恶意代码位置。当然，作为比赛中针对性的应对方案，受目标和环境引导约束，这些方法证明了可行性，却难以保证集成有最新技术方案。那么做一下预言，在不计入情报辅助条件下，下一代的代码比对将能够到达什么水准？ 这里结合近一年和今年内，已发表和未发表的学术领域顶级会议的相关文章来简单展望： ·针对海量甚至全量已知源码，将可以实现准确精细化的“作者归属”判定。在ACM CCS‘18会议上曾发表的一篇文章《Large-Scale and Language-Oblivious Code Authorship Identification》，描述了使用RNN进行大规模代码识别的方案，在圈定目标开发者，并预先提供每个开发者的5-7份已知的代码文件后，该技术方案可以很有效地识别大规模匿名代码仓库中隶属于每个开发者的代码：针对1600个Google Code Jam开发者8年间的所有代码可以实现96%的成功识别率，而针对745个C代码开发者于1987年之后在GitHub上面的全部公开代码仓库，识别率也高达94.38%。这样的结果在当下的场景中，已经足以实现对特定人的代码识别和跟踪（例如，考虑到特定开发人员可能由于编码习惯和规范意识，在时间和项目跨度上犯同样的错误）；可以预见，在该技术方向上，完全可以期望摆脱特定已知目标人的现有数据集学习的过程，并实现更细粒度的归属分析，例如代码段、代码行、提交历史。 ·针对二进制代码，更准确、更大规模、更快速的代码主程序分析和同源性匹配。近年来作为一项程序分析基础技术研究，二进制代码相似性分析又重新获得了学术界和工业界的关注。在2018年和2019（已录用）的安全领域四大顶级会议上，每次都会有该方向最新成果的展示，如S&P‘2019上录用的《Asm2Vec: Boosting Static Representation Robustness for Binary Clone Search against Code Obfuscation and Compiler Optimization》，实现无先验知识的条件下的最优汇编代码级别克隆检测，针对漏洞库的漏洞代码检测可实现0误报、100%召回。而2018年北京HITB会议上，Google Project Zero成员、二进制比对工具BinDiff原始作者Thomas Dullien，探讨了他借用改造Google自家SimHash算法思想，用于针对二进制代码控制流图做相似性检测的尝试和阶段结果；这种引入规模数据处理的思路，也可期望能够在目前其他技术方案大多精细化而低效的情况下，为高效、快速、大规模甚至全量代码克隆检测勾出未来方案。 ·代码比对方案对编辑、优化、变形、混淆的对抗。近年所有技术方案都以对代码“变种”的检测有效性作为关键衡量标准，并一定程度上予以保证。上文CCS‘18论文工作，针对典型源代码混淆（如Tigress）处理后的代码，大规模数据集上可有93.42%的准确识别率；S&P‘19论文针对跨编译器和编译选项、业界常用的OLLVM编译时混淆方案进行试验，在全部可用的混淆方案保护之下的代码仍然可以完成81%以上的克隆检测。值得注意的是以上方案都并非针对特定混淆方案单独优化的，方法具有通用价值；而除此以外还有很多针对性的的反混淆研究成果可用；因此，可以认为在采用常规商用代码混淆方案下，即便存在隐藏内部业务逻辑不被逆向的能力，但仍然可以被有效定位代码复用和开发者自然人。 代码溯源技术面前的“挑战” 作为软件供应链安全的独立分析方，健壮的代码比对技术是决定性的基石；而当脑洞大开，考虑到行业的发展，也许以下两种假设的情景，将把每一个“正当”的产品、开发者置于尴尬的境地。 代码仿制 在本章节引述的“驱魔家族”代码疑云案例中，黑产方面通过某种方式获得了正常代码中，功能逻辑可以被自身复用的片段，并以某种方法将其在保持原样的情况下拼接形成了恶意程序。即便在此例中并非如此，但这却暴露了隐忧：将来是不是有这种可能，我的正常代码被泄漏或逆向后出现在恶意软件中，被溯源后扣上黑锅？ 这种担忧可能以多种渠道和形式成为现实。 从上游看，内部源码被人为泄漏是最简单的形式（实际上，考虑到代码的完整生命周期似乎并没有作为企业核心数据资产得到保护，目前实质上有没有这样的代码在野泄漏还是个未知数），而通过程序逆向还原代码逻辑也在一定程度上可获取原始代码关键特征。 从下游看，则可能有多种方式将恶意代码伪造得像正常代码并实现“碰瓷”。最简单地，可以大量复用关键代码特征（如字符串，自定义数据结构，关键分支条件，数据记录和交换私有格式等）。考虑到在进行溯源时，分析者实际上不需要100%的匹配度才会怀疑，因此仅仅是仿造原始程序对于第三方公开库代码的特殊定制改动，也足以将公众的疑点转移。而近年来类似自动补丁代码搜索生成的方案也可能被用来在一份最终代码中包含有二方甚至多方原始代码的特征和片段。 基于开发者溯源的定点渗透 既然在未来可能存在准确将代码与自然人对应的技术，那么这种技术也完全可能被黑色产业利用。可能的忧患包括强针对性的社会工程，结合特定开发者历史代码缺陷的漏洞挖掘利用，联动第三方泄漏人员信息的深层渗透，等等。这方面暂不做联想展开。 〇. 没有总结 作为一场旨在定义“软件供应链安全”威胁的宣言，阿里安全“功守道”大赛将在后续给出详细的分解和总结，其意义价值也许会在一段时间之后才能被挖掘。 但是威胁的现状不容乐观，威胁的发展不会静待；这一篇随笔仅仅挑选六个侧面做摘录分析，可即将到来的趋势一定只会进入更加发散的境地，因此这里，没有总结。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/systemino/article/details/90114743。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...方式实现斐波那契数列算法之后，我们还可以进一步探究其在实际应用中的价值与拓展。近日，美国《数学与计算科学》杂志发表了一篇关于优化递归算法以提高斐波那契数列计算效率的研究论文，其中提到了如何利用动态规划、矩阵快速幂等方法改进Python代码，从而有效降低大规模斐波那契数列计算的复杂度。 此外，斐波那契数列在现代密码学、金融分析、计算机图形学等领域具有广泛应用。例如，在区块链技术中，斐波那契散列时间锁协议（FHTLP）就巧妙运用了斐波那契数列特性，为加密货币交易提供了更高级别的安全性和时间锁定功能。而在量化投资策略设计中，斐波那契扩展和回调水平常被用来寻找潜在的支撑位和阻力位。 同时，斐波那契数列也是普及编程教育的重要工具之一，许多在线编程课程和教材通过引导学生亲手实现不同版本的斐波那契数列生成器，帮助他们理解递归、迭代、动态规划等核心编程概念，并借此锻炼问题分解与抽象思维能力。 总之，从基础算法实现到前沿科技应用，斐波那契数列都展现了其深远而广泛的影响力。对于热衷于算法研究和技术探索的开发者而言，不断挖掘这一经典数列背后的数学之美及其在现代科技中的独特作用，无疑将对提升自身技术水平产生积极影响。

... 指数增长是一种数学概念，表示某个量在每个时间周期内按照固定比例增加。在本文中，棋盘上麦粒的数量就是遵循指数增长规律，每一格的麦粒数都是前一格数量的两倍。例如，如果第一格有1粒麦子，那么第二格就有2粒，第三格就有4粒，以此类推，到第n格时，麦粒数就为2^(n-1)。 函数 , 在计算机编程中，函数是一段可重复使用的、完成特定任务的代码块。在这篇文章中，wheat_on_board(n)就是一个Python函数，它接收一个参数n，并基于该参数计算并返回棋盘上按照2的n次方减去1规则放置的麦粒总数。 指数运算符 , 在Python编程语言中，指数运算符 用于执行幂运算，即求某数的次方值。例如，在2 n - 1表达式中， 运算符用于计算2的n次方，从而根据给定的棋盘格数（n）来确定需要放置的麦粒总数。 科学计算 , 科学计算是利用计算机解决科学研究和工程技术中的数学问题的过程。在本文语境下，使用Python编程语言实现棋盘麦粒数量的计算，可以视为科学计算的一个具体应用实例，因为它涉及到了数学模型的建立与算法实现，以及对大规模数值计算的支持。 参数 , 在计算机程序设计中，参数是指在定义或调用函数时传递给函数的具体值或变量。在文章中提及的wheat_on_board(n)函数中，n就是一个参数，代表棋盘上的格子编号，通过改变这个参数值，我们可以计算不同大小棋盘所需的麦粒总数。

...结构和栈是两个重要的概念。虽然它们都属于数据结构的领域，但事实上它们有着显著的差异点。 首先，栈结构是一种顺序数据结构，它的特性是先进后出（LIFO），即最后添加的元素最先被移除。栈结构通常被应用于需要后退或回滚的情况下，例如浏览器的“后退”操作。在Java中，我们可以使用Stack类来实现栈结构。 Stack stack = new Stack(); stack.push("元素1"); stack.push("元素2"); stack.push("元素3"); String element3 = stack.pop(); // element3 = "元素3" String element2 = stack.pop(); // element2 = "元素2" 然而，与栈结构不同，栈是一种内存空间的抽象概念。在Java中，每个线程都有一个专属的栈，用来存储方法的调用记录。当一个方法被调用时，它的参数和临时变量被入栈栈中。当方法执行结束时，这些数据会从栈中弹出。由于栈的大小是有限制的，当一个线程的栈空间不够用时，将会抛出StackOverflowError异常。 public void methodA() { methodB(); } public void methodB() { methodC(); } public void methodC() { // 一些操作 } // 线程的栈空间大小为1KB // 当执行methodA时，将依次调用methodB、methodC // 由于三个方法的参数和临时变量总大小超过了1KB // 所以将会抛出StackOverflowError异常 methodA(); 综上所述，栈结构与栈虽然都是存储数据的结构，但它们的应用场景及实现方式却截然不同。在Java中，栈结构可以通过Stack类进行操作，而栈则是Java虚拟机内部的概念，用于存储方法的调用记录。正确地理解它们之间的区别对于Java程序员来说是非常重要的。

...g sort计数排序算法后，我们可以进一步探讨其在实际应用中的价值与局限性。计数排序由于其对数据范围的依赖特性，在处理整数且数据范围相对较小的情况时表现出优秀的性能，时间复杂度为O(n+k)，其中n为待排序元素个数，k为数据范围大小。这一特性使其在大规模数据预处理和特定领域如数据库索引构建中具有广泛的应用前景。 近期，Google在优化其大数据处理框架Apache Beam的排序组件时，就考虑采用了计数排序等非比较型排序算法以提升系统性能。研究人员发现，通过针对性地分析数据分布特征，并适时引入计数排序算法，可以在不影响稳定性的同时显著减少排序所需的时间成本。 然而，对于浮点数或数据范围极大的情况，计数排序则可能因为需要创建极大空间的计数数组而导致空间效率低下。因此，在实际应用中，往往需要结合其他高效排序算法（如快速排序、归并排序等）进行混合使用，根据实际情况灵活选择最优策略。 此外，深入探究排序算法背后的理论基础也十分有益，例如Knuth在其经典著作《计算机程序设计艺术》中对各种排序算法进行了详尽而深入的解读，其中包括计数排序的设计原理及其在实际问题中的应用场景分析。学习这些理论知识将有助于我们更好地理解并运用计数排序以及其他各类排序算法，从而在面对不同的工程问题时能够做出更为精准有效的决策。

...Java迭代器的基础概念与使用方法之后，我们可以进一步探讨其在现代软件开发中的实际应用和最新进展。近期，随着Java 16的发布，对集合框架和迭代器功能进行了多项改进，比如引入了新的流式API设计，使得迭代操作能够更高效地进行并行处理，这对于大数据处理和高并发场景具有显著优势。 在企业级应用开发中，迭代器模式常与其他设计模式如装饰者模式、组合模式等结合使用，以实现更为复杂的数据遍历逻辑。例如，在Spring框架中，集合类型的Bean属性注入时就巧妙地运用了迭代器模式来遍历并初始化集合元素。 此外，对于Java开发者而言，了解和掌握高级特性如lambda表达式结合Stream API进行数据处理也是当前提升编程效率的关键点。这些新特性不仅简化了迭代代码，还极大地提高了代码可读性和维护性，是迭代器模式在现代编程实践中的重要延伸。 同时，值得注意的是，虽然迭代器在处理集合类数据时作用显著，但在非线性数据结构（如图、树）的遍历中，我们可能需要采用广度优先搜索、深度优先搜索等其他算法，甚至自定义迭代器以满足特定需求，这也是深入学习和实践中不可或缺的一部分。

...余方程及扩展欧几里得算法的实际应用中，这一理论不仅仅局限于数学竞赛或编程题目的解答。近年来，在密码学和现代信息安全领域，此类算法扮演着至关重要的角色。例如，在RSA公钥加密体系中，就运用了模逆运算，这本质上就是通过扩展欧几里得算法求解同余方程的特例。 2021年，美国国家标准与技术研究院（NIST）宣布了下一代加密标准PQC（Post-Quantum Cryptography）的第四轮候选算法名单，其中多个方案如CRYSTALS-Kyber、NTRU Prime等都基于 lattice-based cryptography（格密码学），而这类密码体制的核心构建部分就涉及到了高效解决特定类型的同余方程问题。 此外，区块链技术中的智能合约验证机制也常利用同余方程与模运算进行安全高效的签名确认。以太坊2.0信标链采用的BLS签名方案，其背后就运用了扩展欧几里得算法来计算密钥对生成和签名验证过程中的关键参数。 因此，深入理解和熟练掌握同余方程以及扩展欧几里得算法不仅能帮助我们在学术研究和算法竞赛中取得优势，更是在未来信息技术安全、数据加密等领域保持竞争力的关键要素。随着量子计算机的发展，对经典密码学构成挑战的同时，也为这些基础数学工具的应用提供了更为广阔的研究空间和实际需求。