Foundations of Security

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出版者:Apress
作者:Neil Daswani
出品人:
页数:290
译者:
出版时间:2007-02-16
价格:$39.99
装帧:Paperback
isbn号码:9781590597842
丛书系列:
图书标签:
  • 安全
  • Security
  • 计算机科学
  • Foundations
  • 软件开发
  • 计算机
  • 方法论
  • y
  • 信息安全
  • 网络安全
  • 计算机安全
  • 密码学
  • 安全工程
  • 风险管理
  • 安全架构
  • 漏洞分析
  • 安全模型
  • 应用安全
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具体描述

Foundations of Security: What Every Programmer Needs to Know teaches new and current software professionals state-of-the-art software security design principles, methodology, and concrete programming techniques they need to build secure software systems. Once youre enabled with the techniques covered in this book, you can start to alleviate some of the inherent vulnerabilities that make todays software so susceptible to attack. The book uses web servers and web applications as running examples throughout the book.

For the past few years, the Internet has had a "wild, wild west" flavor to it. Credit card numbers are stolen in massive numbers. Commercial web sites have been shut down by Internet worms. Poor privacy practices come to light and cause great embarrassment to the corporations behind them. All these security-related issues contribute at least to a lack of trust and loss of goodwill. Often there is a monetary cost as well, as companies scramble to clean up the mess when they get spotlighted by poor security practices.

It takes time to build trust with users, and trust is hard to win back. Security vulnerabilities get in the way of that trust. Foundations of Security: What Every Programmer Needs To Know helps you manage risk due to insecure code and build trust with users by showing how to write code to prevent, detect, and contain attacks.

* The lead author cofounded the Stanford Center for Professional Development Computer Security Certification.

* This book teaches you how to be more vigilant and develop a sixth sense for identifying and eliminating potential security vulnerabilities.

* Youll receive hands-on code examples for a deep and practical understanding of security.

* Youll learn enough about security to get the job done.

密码学核心概念与实践:从理论到应用 图书简介 在当今信息爆炸的时代,数据安全已成为个人、企业乃至国家安全的核心议题。理解并掌握现代密码学的基本原理和应用,是构建可靠信息安全体系的基石。《密码学核心概念与实践:从理论到应用》旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的密码学知识体系。本书不仅涵盖了传统密码学的经典理论,更侧重于现代密码学在现实世界中的部署、分析与防御策略。 本书的编写团队由资深密码学家和网络安全工程师组成,他们深知理论知识与工程实践之间的鸿沟。因此,本书的结构设计遵循“理论先行,实践驱动”的原则,确保读者在掌握数学原理的同时,能够熟练运用工具解决实际安全问题。 --- 第一部分:密码学基石——数学与信息论基础 本部分是理解复杂密码系统的理论前提。我们将从严谨的数学视角切入,为后续的加密算法打下坚实的基础。 第一章:信息论与安全模型 本章首先引入信息论的基本概念,如熵(Entropy)和互信息(Mutual Information),阐述信息量化与不确定性的关系,这是衡量密码安全强度的核心工具。随后,详细讨论密码学中的安全模型,包括“敌手模型”(Adversary Models),如计算不可区分性(Computational Indistinguishability)、语义安全性(Semantic Security)和完美保密性(Perfect Secrecy)。我们将以香农的完美保密定理为起点,探讨其局限性,并过渡到现代密码学所依赖的计算复杂性假设。重点分析了“单向函数”(One-Way Functions)在构建所有现代密码原语中的关键作用。 第二章:数论基础 密码学,尤其是公钥密码学,严重依赖数论。本章聚焦于数论在加密中的关键应用。内容包括:模运算的性质、欧拉定理、中国剩余定理(CRT)及其在效率优化中的应用。深入探讨有限域(Finite Fields)和伽罗瓦域(Galois Fields,GF(p) 和 GF(2^m))的结构,这些是椭圆曲线密码(ECC)和分组密码设计(如AES)的数学骨架。 第三章:代数结构与群论 群论是理解离散对数问题(DLP)和因子分解问题(Factoring Problem)复杂性的关键。本章详细介绍群、环、域的概念,特别是循环群(Cyclic Groups)的性质。重点分析了基于有限域上的离散对数问题(DLP)和椭圆曲线上的离散对数问题(ECDLP)的数学难题,这些难题构成了RSA、Diffie-Hellman以及ECC安全性的理论支柱。 --- 第二部分:对称密码学:高效的守护者 对称密码系统以其卓越的效率和高吞吐量,在数据加密和完整性保护方面占据核心地位。本部分将系统性地剖析对称加密的原理与实现。 第四章:分组密码设计原理 分组密码是现代对称加密的基石。本章深入研究Feistel结构和SPN(Substitution-Permutation Network)结构,分析它们如何通过雪崩效应(Avalanche Effect)和扩散/混淆(Diffusion and Confusion)原则来保证安全性。我们将详细剖析经典算法如DES、3DES的设计缺陷,并以此为铺垫,进入现代标准。 第五章:高级加密标准(AES)深度解析 本章将聚焦于目前全球最广泛使用的分组密码——AES(Rijndael)。详细解析其字节替代(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)操作的数学细节和设计意图。此外,本书将探讨AES的多种操作模式(Modes of Operation),如ECB、CBC、CTR、GCM,分析每种模式在安全性、并行性和认证需求下的适用场景。特别强调GCM(Galois/Counter Mode)在提供认证加密(Authenticated Encryption)方面的优势。 第六章:流密码与真随机数生成 流密码以其低延迟特性,适用于实时通信场景。本章探讨基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的流密码,并分析其周期和相关性攻击。随后,重点讨论现代安全的流密码,如ChaCha20,分析其加法、旋转、异或(ARX)结构的设计哲学。同时,本部分会严肃对待随机性问题,讲解伪随机数生成器(PRNG)与真随机数生成器(TRNG)的差异,并介绍NIST推荐的加密安全伪随机数生成器(CSPRNG)的构造要求。 --- 第三部分:非对称密码学:密钥交换与数字签名 公钥密码学彻底改变了密钥管理和身份验证的范式。本部分侧重于理解基于数学难题的公钥算法的原理和应用。 第七章:Diffie-Hellman与密钥交换协议 本章详细讲解Diffie-Hellman(DH)密钥交换协议的数学基础和实际流程。重点讨论其易受“中间人攻击”(Man-in-the-Middle Attack)的固有弱点,并引出更安全的密钥协商机制,如基于椭圆曲线的ECDH。同时,分析DHE和ECDHE在TLS握手中的作用,解释前向保密性(Forward Secrecy)的实现机制。 第八章:RSA算法的原理与实现 RSA作为最古老的公钥算法之一,至今仍是数字证书和安全通信的重要组成部分。本章从欧拉定理出发,推导出RSA的加密和解密过程。关键内容包括:大数阶乘运算的效率优化(如使用CRT加速解密)、公钥/私钥的生成、以及填充方案(Padding Schemes)的重要性,特别是PKCS1 v1.5和OAEP,分析填充缺陷如何导致严重的攻击(如Bleichenbacher攻击)。 第九章:椭圆曲线密码学(ECC) ECC是现代移动和高安全通信的首选。本章将用易于理解的方式解释椭圆曲线在有限域上的群运算(点加法和点乘法)。深入分析ECDLP的难度,并详述ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)和EdDSA(如Ed25519)的签名和验证过程。本章会对比ECC与RSA在相同安全等级下的性能优势。 第十章:数字签名与证书体系 数字签名的目标是提供不可否认性、完整性和身份认证。本章系统介绍几种主流的签名方案(如RSA签名、DSA、ECDSA)。随后,转向公钥基础设施(PKI)的核心——X.509证书标准。详细解析证书的结构、证书颁发机构(CA)的信任链、以及证书吊销列表(CRL)和在线证书状态协议(OCSP)的工作机制。 --- 第四部分:密码分析与安全实践 理论上的安全性并不等同于工程实践中的安全。本部分转向密码分析的视角,并提供实际部署的指导原则。 第十一章:经典密码攻击技术 本章剖析针对对称和非对称系统的经典攻击方法。对称系统方面,包括差分分析(Differential Cryptanalysis)和线性分析(Linear Cryptanalysis)的基本思想和目标。非对称系统方面,将探讨如何通过计算复杂性假设的弱点进行攻击,例如对素数因子分解(Pollard's Rho、QS、NFS)和离散对数(Baby-Step Giant-Step)的尝试。本章旨在培养读者“攻击者思维”。 第十二章:侧信道攻击与防御 现代密码系统的安全性不再仅仅取决于算法本身,还取决于其物理实现。本章聚焦于侧信道攻击(Side-Channel Attacks,SCA),包括定时攻击(Timing Attacks)、功耗分析(Power Analysis,如DPA/SPA)和电磁辐射分析(EMA)。详细阐述如何通过掩码技术(Masking)、随机化和恒定时间编程(Constant-Time Programming)来缓解这些物理层面的威胁。 第十三章:哈希函数与消息认证码(MAC) 哈希函数是数据完整性、数字签名和密码存储的基石。本章深入探讨哈希函数的碰撞阻力(Collision Resistance)、原像攻击阻力(Preimage Resistance)和第二原像攻击阻力。详细分析MD5和SHA-1的安全性局限,并重点介绍SHA-2系列和SHA-3(Keccak)的设计原理及其安全保障。MAC的构造,如HMAC,也将被全面覆盖。 第十四章:后量子密码学前沿展望 随着量子计算技术的飞速发展,现有的基于DLP和因子分解的公钥系统面临被Shor算法破解的风险。本章作为前瞻性内容,介绍目前被NIST标准化的或处于竞争地位的后量子密码学(PQC)方案,包括基于格的密码学(Lattice-based, 如Kyber, Dilithium)、基于哈希的签名(如SPHINCS+)和基于编码的密码学,为系统在未来量子威胁下的安全迁移提供参考。 --- 目标读者: 本书面向计算机科学专业学生、信息安全工程师、软件开发人员、网络架构师以及任何对信息安全有深入研究兴趣的专业人士。读者应具备扎实的离散数学和基础代数知识。 核心价值: 本书的价值在于其严谨的数学推导、对主流密码算法(AES, RSA, ECC)的工程化细节的详尽阐述,以及对密码分析和侧信道攻击的深入探讨,确保读者不仅“会用”,更能“理解其为何安全,以及可能在哪里失效”。

作者简介

Neil Daswani has served in a variety of research, development, teaching, and managerial roles at Stanford University, DoCoMo USA Labs, Yodlee, and Bellcore (now Telcordia Technologies). His areas of expertise include security, wireless data technology, and peer-to-peer systems. He has published extensively in these areas, frequently gives talks at industry and academic conferences, and has been granted several U.S. patents. He received a Ph.D. and a master's in computer science from Stanford University, and he currently works for Google.

He earned a bachelor's in computer science with honors with distinction from Columbia University.

Christoph Kern is an information security engineer at Google and was previously a senior security architect at Yodlee, a provider of technology solutions to the financial services industry. He has extensive experience in performing security design reviews and code audits, designing and developing secure applications, and helping product managers and software engineers effectively mitigate security risks in their software products.

Anita Kesavan is a freelance writer and received her M.F.A. in creative writing from Sarah Lawrence College. She also holds a bachelor's in English from Illinois-Wesleyan University. She specializes in communicating complex technical ideas in simple, easy-to-understand language.

目录信息

读后感

评分

第一作者很牛。这本书从2010年5月29日开始看,看到6月23日看完。只能说很快的浏览了一遍,弄清了之前一些概念。挺适合作为一本入门教材的。 里面有些Idea,和之前看到很多论文类似。 这本书最好可以在本科毕业之前看看,那样会对编程和安全有一个完整的认识。

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第一作者很牛。这本书从2010年5月29日开始看,看到6月23日看完。只能说很快的浏览了一遍,弄清了之前一些概念。挺适合作为一本入门教材的。 里面有些Idea,和之前看到很多论文类似。 这本书最好可以在本科毕业之前看看,那样会对编程和安全有一个完整的认识。

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第一作者很牛。这本书从2010年5月29日开始看,看到6月23日看完。只能说很快的浏览了一遍,弄清了之前一些概念。挺适合作为一本入门教材的。 里面有些Idea,和之前看到很多论文类似。 这本书最好可以在本科毕业之前看看,那样会对编程和安全有一个完整的认识。

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第一作者很牛。这本书从2010年5月29日开始看,看到6月23日看完。只能说很快的浏览了一遍,弄清了之前一些概念。挺适合作为一本入门教材的。 里面有些Idea,和之前看到很多论文类似。 这本书最好可以在本科毕业之前看看,那样会对编程和安全有一个完整的认识。

评分

第一作者很牛。这本书从2010年5月29日开始看,看到6月23日看完。只能说很快的浏览了一遍,弄清了之前一些概念。挺适合作为一本入门教材的。 里面有些Idea,和之前看到很多论文类似。 这本书最好可以在本科毕业之前看看,那样会对编程和安全有一个完整的认识。

用户评价

评分

第三段: 坦白说,《Foundations of Security》这本书给我带来的冲击远超我的预期。我原本以为会接触到一些冰冷的技术术语和晦涩的公式,但事实并非如此。作者以一种非常生动和富有启发性的方式,将安全领域的复杂概念变得易于理解。他对“攻击面”的阐述,就让我印象深刻。他将系统比作一个有着无数入口的堡垒,而攻击者则是不停寻找薄弱环节的侦察兵。这种形象的比喻,让我立刻意识到了最小化攻击面的重要性,并促使我去思考如何在实际应用中减少不必要的暴露。书中对密码学的介绍也跳出了单纯的技术层面,而是探讨了其在数字身份验证、数据完整性和保密性方面的核心作用。我对“零信任”模型的理解,也是在这本书的引导下才真正深入。它改变了我过去“内外有别”的安全观念,让我认识到在高度互联的现代环境中,假定所有访问请求都是可疑的,并进行严格验证的重要性。这本书不仅填补了我知识上的空白,更重要的是,它重塑了我对安全问题的思考方式,让我能够从更宏观、更动态的角度去审视和应对数字世界的挑战。

评分

第八段: 《Foundations of Security》这本书,在我阅读过程中,给我带来的最大的感受就是“安全无处不在”。它不仅仅局限于企业的IT部门,而是渗透到我们日常生活的方方面面。作者在讲解“物联网安全”时,让我看到了智能家居设备、可穿戴设备等带来的便利,也伴随着潜在的安全风险。书中对“加密通信”的普及,也让我明白了为什么在网上进行敏感操作时,看到“https”标识是多么重要。我对“安全生命周期管理”的理解,也是在这本书的引导下才得以提升。它让我明白,一个产品或系统的安全,并非一蹴而就,而是贯穿于其设计、开发、部署、运行和退役的全过程。书中对“安全策略的制定与执行”的强调,也让我认识到,没有明确的规则和有效的执行机制,再好的安全技术也难以发挥作用。这种将技术、流程和人员有机结合的理念,让我对安全有了更全面的认知。

评分

第二段: 《Foundations of Security》这本书,在我看来,它不仅仅是一本关于计算机安全的入门读物,更像是一份为数字世界描绘的“防御图谱”。它涵盖的广度令人惊叹,从最基础的操作系统安全,到复杂的分布式系统安全,再到新兴的物联网和云安全,几乎无所不包。作者在处理这些庞杂信息时,展现了非凡的组织能力。他并非堆砌零散的知识点,而是将它们有机地串联起来,形成一个清晰的逻辑框架。我尤其欣赏书中关于“安全边界”的讨论,它让我深刻理解了为什么在网络安全中,构建多层次的防御体系至关重要。无论是防火墙、入侵检测系统,还是访问控制列表,它们都构成了不同层面的安全屏障,共同抵御来自外部的威胁。此外,书中对软件漏洞的分析也十分细致,它不仅列举了常见的漏洞类型,例如缓冲区溢出和SQL注入,还深入探讨了这些漏洞产生的原因,以及如何通过代码审计和安全编码实践来预防。这种“追根溯源”的讲解方式,让我能够更有效地识别和修复潜在的安全隐患。这本书的价值在于,它不仅教授了“做什么”,更重要的是解释了“为什么这么做”,从而培养了我独立分析和解决安全问题的能力。

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第十段: 《Foundations of Security》这本书,在我完成阅读后,给我留下了深刻的印象,因为它不仅仅是讲解了“是什么”,更是探讨了“为什么”。作者在讲解“安全审计的自动化”时,让我看到了技术如何能够帮助我们更高效地识别潜在的安全问题。书中对“加密协议”的详细介绍,也让我明白了SSL/TLS等协议是如何在客户端和服务器之间建立安全的通信通道的。我对“安全编码实践”的认识,也是在这本书的引导下才得以深化。它让我明白了,编写安全的代码,不仅仅是避免常见的漏洞,更是要从设计的源头就考虑安全性。书中对“信息安全管理体系”(ISMS)的介绍,也让我看到了企业级安全是如何通过一套完整的框架来实现的。这种“体系化”的管理思路,让我对如何构建一个稳健的安全组织有了更清晰的认识。总而言之,这本书为我提供了一个坚实的安全基础,让我能够在这个不断变化的数字世界中,更加自信地前进。

评分

第九段: 《Foundations of Security》这本书,在我看来,它是一份“数字世界的行为指南”,教会我如何在复杂的网络环境中保护自己和他人。它并没有使用过多生僻的术语,而是用清晰易懂的语言,阐述了安全领域的核心概念。作者在讲解“访问控制列表”(ACL)时,让我明白了如何精细地控制哪些用户或进程可以访问哪些资源,以及可以执行哪些操作。书中对“安全日志分析”的深入探讨,也让我看到了从海量日志数据中挖掘安全事件的价值。我对“数据备份与恢复”的重要性,也是在这本书的引导下才真正认识到。它让我明白,即使采取了再周全的防御措施,也无法完全避免意外的发生,而有效的备份和恢复机制,则是应对灾难的关键。书中对“安全漏洞的披露与管理”的讨论,也让我看到了一个更加成熟和负责任的安全生态系统是如何运作的。这种“公开透明,合作共赢”的理念,让我对安全社区的未来充满信心。

评分

第一段: 我最近投入了大量的时间来研读《Foundations of Security》,而这本书给我的感觉,与其说是一本教科书,不如说是一次令人振奋的数字安全领域探索之旅。它并没有止步于枯燥的技术定义和晦涩的理论阐述,而是以一种非常引人入胜的方式,将那些看似遥不可及的安全概念,剥茧抽丝般地呈现在我眼前。作者并非简单地罗列各种攻击手法和防御措施,而是深入地剖析了这些行为背后的逻辑和动机。比如,在讲解网络钓鱼的部分,我不仅仅是知道了如何识别一个欺诈性的邮件,更深刻地理解了攻击者如何利用人性的弱点,如贪婪、恐惧或好奇心,来设计这些诱饵。书中对加密技术的介绍也让我印象深刻,它不仅仅是介绍了RSA或AES,更着重于解释这些算法的数学原理,以及它们如何在现实世界中保护我们的数据。我尤其喜欢书中关于“安全思维”的章节,它强调了安全并非仅仅是技术问题,而是一种意识,一种贯穿于设计、开发和运维各个环节的哲学。这种宏观的视角,让我在学习具体技术的同时,也提升了对整体安全态势的认知。读完这本书,我感觉自己不再是那个对安全问题一知半解的旁观者,而是能够从更深层次去理解安全挑战,并具备了提出更有效解决方案的潜质。它为我打开了一扇通往数字世界安全大门,让我对未来的学习和实践充满了信心。

评分

第四段: 《Foundations of Security》这本书,在我看来,它不仅仅是教授技术,更是在传授一种“安全哲学”。作者并没有回避那些令人头疼的安全挑战,而是直面它们,并以一种深入浅出的方式进行剖析。我对书中关于“隐写术”的探讨印象尤为深刻,它不仅仅是讲解了如何将信息隐藏在图像或音频中,更让我意识到,信息隐藏本身可以是一种复杂的安全策略,也可能成为潜在的安全风险。书中对“沙盒技术”的解释也十分透彻,它让我理解了为什么在处理未知或可疑文件时,将它们隔离在一个受控的环境中是如此关键。这种“隔离”和“控制”的思想,贯穿了这本书的很多章节,让我深刻理解了风险管理的本质。此外,书中对“社会工程学”的分析也极具警示意义。作者并没有简单地将它视为一种欺骗手段,而是将其上升到对人性的洞察,以及如何利用心理学原理来达成安全目的。这种多维度、跨学科的视角,让我认识到安全问题的复杂性,并促使我更加注重人文因素在安全策略中的地位。

评分

第五段: 《Foundations of Security》这本书,对我而言,是一次深刻的“安全观”重塑之旅。我过去对安全的理解,很大程度上停留在防火墙和杀毒软件的层面,而这本书则将我的视野彻底打开。作者在讲解“分布式拒绝服务攻击”(DDoS)时,让我明白了这种攻击并非单纯的技术对抗,而是一种资源消耗战,也是对系统韧性和弹性设计能力的严峻考验。书中对“安全审计”的重视,也让我认识到,事后的追溯和分析与事前的预防同等重要。它不仅仅是收集日志,更是一种持续改进安全策略的反馈机制。我对“最小权限原则”的理解,也是在这本书的引导下才真正深化。它让我明白了,赋予用户或进程仅仅是完成其任务所必需的权限,是多么有效地限制了潜在的损害范围。书中对“密钥管理”的介绍,也让我认识到,即使是最强大的加密算法,如果密钥管理不当,也可能功亏一篑。这种对细节的关注,以及对整体安全链条的认知,让我对安全有了更全面、更系统的认识。

评分

第七段: 《Foundations of Security》这本书,在我看来,它是一份“数字世界的安全地图”,为我指引了前进的方向。它并没有直接给出所有问题的答案,而是教会了我如何去寻找答案,如何去分析问题。作者在讲解“网络分段”时,让我明白了为什么将内部网络划分为不同的区域,并设置严格的访问控制,是防止攻击横向传播的有效手段。书中对“入侵检测与防御系统”(IDS/IPS)的介绍,也让我看到了技术在主动侦测和阻止恶意行为方面的强大能力。我对“多因素认证”(MFA)的理解,也是在这本书的引导下才真正深化。它让我明白,仅仅依靠单一的认证因素,是多么容易被绕过,而多重认证的叠加,则极大地提升了账户的安全性。书中对“安全基线”的阐述,也让我认识到,为系统和应用程序设定一个可接受的安全标准,并以此为基础进行加固,是多么必要。这种“设定标准,然后执行”的逻辑,让我对安全管理有了更清晰的认识。

评分

第六段: 《Foundations of Security》这本书,与其说是一本技术指南,不如说是一本“安全行为准则”。它没有罗列枯燥的代码片段,也没有深入到晦涩的算法推导,而是以一种更加宏观的视角,来审视数字世界的安全生态。作者在讲解“安全漏洞赏金计划”时,让我看到了一个有趣的可能性:如何将“攻击者”转化为“防御者”,通过激励机制来发现和修复安全隐患。这种“兵不厌诈”的思路,让我耳目一新。书中对“数据加密”的讨论,也并非仅仅停留在技术的实现,而是深入探讨了其在保护隐私、保障交易安全以及符合法规要求方面的核心价值。我对“身份和访问管理”(IAM)的理解,也是在这本书的引导下才得以提升。它让我认识到,管理谁能访问什么资源,以及在何时、何地进行访问,是保障系统安全的关键。书中对“安全意识培训”的强调,也让我明白,技术再先进,也抵不过人为的疏忽和误操作。这种将人为因素纳入安全考量的重要性,是我之前常常忽略的。

评分

看得很爽。虽然东西可以总结成仅仅几页纸。

评分

作者文笔很好,讲的很清楚,第一次看到书籍使用这种方式组织内容的。不错。

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作者文笔很好,讲的很清楚,第一次看到书籍使用这种方式组织内容的。不错。

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作者文笔很好,讲的很清楚,第一次看到书籍使用这种方式组织内容的。不错。

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看得很爽。虽然东西可以总结成仅仅几页纸。

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