大學計算機-計算思維與人工智能（第2版）課件 第2章 互聯(lián)網(wǎng)與信息安全_第1頁
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文檔簡介

第2章

互聯(lián)網(wǎng)與信息安全content重點難點重點：1.互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用3.個人信息安全4.數(shù)字公民倫理難點：1.互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.常見威脅及防護Contents目錄2.1互聯(lián)網(wǎng)進化史2.2互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.3互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用2.4保護個人信息安全2.5數(shù)字公民倫理2.1互聯(lián)網(wǎng)進化史2.1.1互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的演進之路1960s-1980s：技術(shù)萌芽與協(xié)議標準化1990s-2000s：全球化與標準化2010s至今：智能化與云-網(wǎng)融合1969年美國國防部高級研究計劃局（AdvancedResearchProjectsAgency）建立了一個名為ARPAnet的網(wǎng)絡(luò)。2.1.2互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)的發(fā)展1971年：電子郵件誕生1990年萬維網(wǎng)（WWW）誕生1998年：Google搜索引擎2000年：商業(yè)CDN推出2004年：Facebook上線2005年：YouTube推出2013年：AWS服務(wù)化擴展2022年：ChatGPT發(fā)布（OpenAI）互聯(lián)網(wǎng)的深遠影響（1）社會經(jīng)濟層面1987年9月20日，錢天白教授發(fā)出我國第一封電子郵件“越過長城，通向世界”，揭開了中國人使用Internet的序幕。1994年4月20日，中國實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的全功能連接，成為接入國際互聯(lián)網(wǎng)的第77個國家。（2）文化層面（3）社會結(jié)構(gòu)與行為模式層面2.2互聯(lián)網(wǎng)工作原理2.2.1互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物理層物理層作為網(wǎng)絡(luò)體系的基礎(chǔ)，為數(shù)據(jù)傳輸提供了硬件支撐。它明確定義了電氣、機械及時間順序等方面的標準特性，具體包括電壓大小、接口形狀以及傳輸速率等關(guān)鍵參數(shù)。物理層中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號稱為比特流。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層負責在相鄰設(shè)備間可靠地傳輸數(shù)據(jù)。它將物理層的比特流組織成“幀”，并檢測傳輸中的錯誤。主要設(shè)備交換機數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以太網(wǎng)協(xié)議（有線局域網(wǎng)）IEEE802.11協(xié)議族（無線局域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要的職責是確保數(shù)據(jù)包能夠準確無誤地抵達目標位置。主要設(shè)備：路由器三層交換機傳輸層提供可靠性保障與流量控制功能、確?！岸说蕉恕敝g的高質(zhì)量通信。應(yīng)用層負責處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間的通信應(yīng)用層協(xié)議：HTTP：超文本傳輸協(xié)議SMTP和IMAP：電子郵件服務(wù)DNS：域名服務(wù)2.2.2核心協(xié)議IP（InternetProtocol，網(wǎng)際協(xié)議）TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）UDP（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）DNS（domainnameservice，域名服務(wù)）HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）HTTPS（HypertextTransferProtocolSecure，安全的超文本傳輸協(xié)議）IP地址IP地址IP地址就是給每個連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機（或路由器）分配的一個在全世界范圍內(nèi)的唯一標識符。IP地址現(xiàn)在由互聯(lián)網(wǎng)名字和數(shù)字分配機構(gòu)ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進行分配。點分十進制記法10000000000010110000001100011110

機器中存放的IP地址是32位二進制代碼10000000000010110000001100011110每8位一組采用點分十進制記法則進一步提高可讀性0128

11330將每8位的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)如何查看計算機的IP地址？1.單擊“開始”菜單，選擇“運行”（win+R），在“運行”對話框中輸入cmd，點擊確定。如何查看計算機的IP地址？2.進入命令提示符窗口，輸入ipconfig，回車。如何查看計算機的IP地址？域名服務(wù)域名域名任何一個連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，稱為域名DN（DomainName）。域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換稱為域名解析域名服務(wù)器（DNS，DomainNameServer）域名域名的結(jié)構(gòu)如下：……．三級域名．二級域名．頂級域名

中國教育機構(gòu)服務(wù)器名黑龍江大學www.hlju.edu.cn部分國家或地區(qū)頂級域名通用頂級域名域名的管理ICANN互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(gòu)負責互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）地址的空間分配、協(xié)議標識符的指派、通用頂級域名（gTLD）以及國家和地區(qū)頂級域名（ccTLD）系統(tǒng)的管理、以及根服務(wù)器系統(tǒng)的管理。域名的管理中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（ChinaInternetNetworkInformationCenter，CNNIC）自2009年11月，中國實行域名實名制。2.2.3家庭網(wǎng)絡(luò)解析局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）廣域網(wǎng)（WAN）標準家庭網(wǎng)絡(luò)拓撲圖2.3互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用2.3.1Web應(yīng)用Web應(yīng)用Web應(yīng)用的發(fā)展階段Web1.0以靜態(tài)內(nèi)容展示為主，如早期門戶網(wǎng)站，用戶只能被動瀏覽。Web2.0引入Ajax等技術(shù)，用戶可主動創(chuàng)造和分享內(nèi)容，如社交媒體Facebook。Web3.0融合了人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)，Web應(yīng)用具備了智能推薦、去中心化的特征。Web應(yīng)用的技術(shù)體系前端由HTML、CSS和JavaScript構(gòu)成，分別負責內(nèi)容結(jié)構(gòu)、視覺呈現(xiàn)和交互邏輯。服務(wù)器端編程語言如Python、Java協(xié)同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MySQL處理業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲。Web應(yīng)用的架構(gòu)設(shè)計典型Web應(yīng)用采用分層設(shè)計，客戶端請求經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器集群，服務(wù)器處理后返回結(jié)果。CDN緩存靜態(tài)資源，如淘寶借助CDN縮短圖片加載時間，提升用戶體驗。HTML文檔中標簽的用法<HTML><HEAD>

<TITLE>一個HTML的例子</TITLE></HEAD><BODY><H1>HTML很容易掌握</H1><P>這是第一個段落。雖然很短，但它仍是一個段落。</P><P>這是第二個段落。</P></BODY></HTML>HTML文檔開始首部開始標題首部結(jié)束主體開始主體結(jié)束HTML文檔結(jié)束2.3.2信息檢索信息檢索01演進歷程從圖書館卡片目錄到離線數(shù)據(jù)庫，再到在線搜索引擎，信息檢索不斷升級。Google和百度引入人工智能理解用戶意圖，未來語義搜索和生成式AI將更智能。02核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲抓取網(wǎng)頁內(nèi)容，索引技術(shù)整理成高效“目錄”，查詢處理結(jié)合自然語言處理理解搜索意圖。排名算法如Google的PageRank評估網(wǎng)頁重要性，機器學習優(yōu)化推薦結(jié)果。03工具種類通用搜索引擎如Google適合日常查詢，專業(yè)工具如PubMed專注醫(yī)學領(lǐng)域，垂直搜索如淘寶商品搜索聚焦特定主題。語音助手如Siri提供便捷體驗，企業(yè)內(nèi)部知識管理系統(tǒng)助力員工查找文檔。信息檢索的社會影響與挑戰(zhàn)信息檢索讓知識傳播更高效，學生通過搜索免費課程提升自我，研究者快速獲取文獻推動創(chuàng)新。信息檢索為商業(yè)決策和社會管理提供重要支持，幫助企業(yè)和政府快速獲取關(guān)鍵信息。提升知識傳播與決策效率信息過載使用戶難以篩選有價值信息，個性化推薦可能形成“信息繭房”，限制多樣化觀點。搜索記錄可能被用于構(gòu)建用戶畫像，隱私風險不容忽視，惡意網(wǎng)站和虛假信息可能誤導(dǎo)用戶。面臨的挑戰(zhàn)用戶應(yīng)選擇支持隱私保護的搜索引擎，避免在不安全網(wǎng)絡(luò)上搜索敏感內(nèi)容，定期清理瀏覽器數(shù)據(jù)。平臺需提升算法透明度，減少虛假信息傳播，加強隱私保護措施。應(yīng)對策略2.3.3電子商務(wù)電子商務(wù)01技術(shù)融合與創(chuàng)新移動電子商務(wù)興起，消費者可隨時隨地購物，社交電子商務(wù)模糊社交媒體與在線購物界限。人工智能預(yù)測需求，增強現(xiàn)實技術(shù)助力“試穿”，區(qū)塊鏈提升交易安全性和透明度。02跨境電子商務(wù)跨境電子商務(wù)為企業(yè)提供廣闊市場，為消費者帶來更多元化選擇，但面臨關(guān)稅、物流等挑戰(zhàn)。企業(yè)需提升全球化運營能力，適應(yīng)不同國家的政策和文化差異。03主要模式B2B模式:阿里巴巴B2C模式:京東C2C模式:閑魚O2O模式:美團電子商務(wù)的安全風險與防護支付安全風險：網(wǎng)站未使用SSL證書，數(shù)據(jù)可能被黑客攔截，偽造支付頁面或惡意軟件竊取支付憑證。釣魚網(wǎng)站與詐騙：假冒購物網(wǎng)站誘導(dǎo)用戶輸入信息，外觀逼真但缺乏HTTPS保護。安全風險平臺采用HTTPS加密、雙因素認證等技術(shù)保障交易安全，用戶選擇信譽良好平臺，檢查網(wǎng)站安全標志。用戶避免點擊可疑鏈接，定期監(jiān)控賬戶活動，平臺加強安全防護和用戶教育。防護措施2.3.4社交與溝通工具

社交與溝通工具即時通信工具如微信支持即時消息收發(fā)、群聊、文件傳輸和語音視頻通話，具有實時性和便捷性。端到端加密技術(shù)保障隱私，但需警惕假冒好友詐騙和惡意鏈接文件，用戶需謹慎核實身份。即時通信工具電子郵件適用于正式場合，功能包括郵件收發(fā)、附件傳輸和聯(lián)系人管理，采用加密和數(shù)字簽名技術(shù)保護內(nèi)容。用戶需注意偽造發(fā)件人、釣魚鏈接和病毒附件等風險，仔細核查發(fā)件人身份，謹慎處理附件。非實時通信工具在線會議工具如Zoom提供視頻會議、屏幕共享和錄制功能，應(yīng)用于遠程辦公和教學。安全措施包括設(shè)置密碼、等候室和端到端加密，但需防范“Zoombombing”和錄制內(nèi)容泄露等風險。在線會議工具在線溝通工具與社交網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系與區(qū)別在線溝通工具專注于直接交流，強調(diào)效率與私密性；社交網(wǎng)絡(luò)側(cè)重社區(qū)互動，強調(diào)內(nèi)容傳播與關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。在線溝通工具追求實時性與安全性，社交網(wǎng)絡(luò)追求開放性與傳播性，兩者在功能和用戶體驗上各有側(cè)重。功能與用戶體驗在線溝通工具重點關(guān)注加密技術(shù)與傳輸安全，社交網(wǎng)絡(luò)面臨隱私保護、內(nèi)容審核和信息真?zhèn)伪鎰e等挑戰(zhàn)。兩者雖有功能交叉，但在應(yīng)用場景和安全需求上存在明顯差異，需分別采取針對性的防護措施。安全與隱私挑戰(zhàn)2.3.5移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)截至2024年，全球移動互聯(lián)網(wǎng)用戶達72億，滲透率89%，移動互聯(lián)網(wǎng)直接經(jīng)濟規(guī)模達1.23萬億美元。移動支付、在線教育、遠程辦公等領(lǐng)域成為主要增長點，智能設(shè)備數(shù)量超過200億，涵蓋多個領(lǐng)域。發(fā)展現(xiàn)狀移動互聯(lián)網(wǎng)推動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如支付寶“城市大腦”優(yōu)化城市服務(wù)，工業(yè)元宇宙賦能制造業(yè)。從“連接萬物”向“賦能認知”跨越，形成全域智能、即時響應(yīng)的數(shù)字文明新形態(tài)，引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與發(fā)展。重要影響移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與接入方式終端層：新型硬件技術(shù)如腦機交互設(shè)備取得突破，推動交互模式從“觸控”向“無感交互”轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)層：依托5G、量子加密傳輸和低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，未來連接范圍將擴展至地球全域與近地空間。平臺層：通過分布式AI大模型與邊緣計算節(jié)點，構(gòu)建高效響應(yīng)的智能算力網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層：圍繞用戶需求提供個性化服務(wù)，如元宇宙社交、實時AR協(xié)作，催生虛實共生的數(shù)字化社會形態(tài)。技術(shù)架構(gòu)蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)WPANWLANWMAN衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)接入方式移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景即時通信應(yīng)用如微信讓用戶實時交流，移動支付工具如支付寶和微信支付普及，推動社交電商發(fā)展。短視頻平臺如抖音通過算法推薦個性化內(nèi)容，娛樂應(yīng)用如在線音樂、網(wǎng)絡(luò)直播和社交平臺增強用戶體驗。在線教育平臺如騰訊課堂提供視頻課程和互動答疑，遠程辦公工具如釘釘和騰訊會議支持團隊協(xié)作。移動互聯(lián)網(wǎng)打破時間和空間限制，為學習和工作提供新模式，提升效率和靈活性。移動醫(yī)療應(yīng)用如好大夫在線提供遠程問診，健康管理工具監(jiān)測身體數(shù)據(jù)，提升醫(yī)療服務(wù)可及性。導(dǎo)航應(yīng)用如高德地圖提供實時路線規(guī)劃，網(wǎng)約車和共享單車平臺優(yōu)化出行效率，旅游預(yù)訂應(yīng)用提供個性化推薦。移動銀行應(yīng)用提供賬戶管理和理財服務(wù)，區(qū)塊鏈技術(shù)為數(shù)字貨幣增添安全性。移動政務(wù)平臺辦理社保查詢等業(yè)務(wù)，提升政府與公眾互動的便捷性，推動政務(wù)服務(wù)數(shù)字化和高效化。生活領(lǐng)域工作與學習領(lǐng)域醫(yī)療與交通領(lǐng)域金融與政務(wù)領(lǐng)域移動互聯(lián)網(wǎng)的安全挑戰(zhàn)與防護安全風險手機丟失或被盜、網(wǎng)絡(luò)陷阱、支付詐騙和數(shù)據(jù)泄露等風險威脅用戶隱私和安全。連接免費Wi-Fi可能遭遇偽造熱點，可疑短信或電話需核實確認，應(yīng)用程序安裝需謹慎。01防護措施設(shè)置復(fù)雜密碼，開啟“查找手機”功能，保護個人隱私信息，避免在公共場合暴露敏感信息。只從官方應(yīng)用商店下載應(yīng)用程序，定期檢查“應(yīng)用權(quán)限”，核對商戶名稱首字母，關(guān)閉“免密支付”等。022.4保護個人信息安全2.4.1個人信息與數(shù)字畫像個人信息與數(shù)字畫像個人信息分為身份標識類（如身份證號、手機號）、財產(chǎn)關(guān)聯(lián)類（如銀行卡號、支付密碼）和行為特征類（如定位軌跡、購物記錄）。這些信息一旦泄露，可能被不法分子拼湊出“數(shù)字畫像”，用于詐騙或侵犯隱私。信息分類與風險01信息泄露不僅是技術(shù)問題，更是生活習慣的考驗。如快遞單泄露姓名地址，弱密碼易被破解，行為數(shù)據(jù)被分析可能導(dǎo)致精準詐騙。保護個人信息需從技術(shù)與習慣入手。信息泄露的影響02常見威脅及防護措施拒絕服務(wù)攻擊DoS/DDoS攻擊通過發(fā)送大量請求阻斷合法訪問。DDoS利用僵尸網(wǎng)絡(luò)發(fā)起協(xié)同攻擊，如Dyn公司攻擊事件。需采用流量清洗、行為分析和源頭追溯等多層防護策略。數(shù)據(jù)泄露與信息盜竊數(shù)據(jù)泄露因安全措施不足暴露信息，如CapitalOne事件；信息盜竊是黑客有意非法獲取，如Target事件。需加密存儲、訪問控制和定期審計防范風險。惡意軟件感染惡意軟件包括病毒、勒索軟件和間諜軟件，攻擊目標為系統(tǒng)破壞、數(shù)據(jù)竊取和非法牟利，如WannaCry勒索軟件攻擊。需安裝安全補丁、使用安全軟件和備份重要數(shù)據(jù)防范。社會工程學攻擊社會工程學攻擊利用人類心理弱點獲取信息，如RSASecurity公司APT攻擊。需提高安全意識、警惕可疑郵件和鏈接、不輕易透露個人信息防范。會話劫持與篡改會話劫持通過竊取或偽造會話令牌獲取訪問權(quán)限，如Heartbleed漏洞。需采用HTTPS加密通信、完善會話管理機制、定期更新漏洞和部署入侵檢測系統(tǒng)防范。2.4.2個人信息安全防護策略主動泄露的防范遵循“絕對禁區(qū)”“必要遮蔽”和“場景評估”原則，避免在社交平臺泄露敏感信息。如分享票據(jù)時打碼關(guān)鍵信息，發(fā)布前評估信息是否會被惡意利用?，F(xiàn)代AI可通過碎片化信息重構(gòu)身份，需養(yǎng)成“發(fā)布前三重檢查”習慣，檢查內(nèi)容、背景和元數(shù)據(jù)，防止信息被惡意利用。社交分享原則AI技術(shù)的風險被動竊取的防范分級防護策略針對不同攻擊場景，采取分級防護策略。設(shè)備安全層面，遵循“3-2-1”備份原則，送修前全盤加密；權(quán)限管理層面，建立“最小權(quán)限”意識；密碼安全層面，使用記憶短語和雙因素認證。網(wǎng)絡(luò)防護措施啟用VPN加密通道，禁用公共網(wǎng)絡(luò)文件共享功能；選擇官方應(yīng)用商店下載應(yīng)用，核查開發(fā)者資質(zhì)。定期檢查數(shù)據(jù)泄露情況，構(gòu)建動態(tài)防御體系。技術(shù)漏洞的防范系統(tǒng)化防護措施手機開啟SIM卡PIN碼保護，關(guān)閉USB調(diào)試模式；電腦遮擋攝像頭，管理敏感權(quán)限；智能家居定期修改密碼。使用數(shù)據(jù)隔離線充電，出售舊手機前徹底清除數(shù)據(jù)。安全習慣的培養(yǎng)約34%的數(shù)據(jù)泄露事件與未修復(fù)技術(shù)漏洞有關(guān)，需培養(yǎng)“安全第一”習慣，從物理防護到系統(tǒng)設(shè)置，每個環(huán)節(jié)都是抵御攻擊的關(guān)鍵防線。2.4.3信息泄露的應(yīng)急措施信息泄露的應(yīng)急措施自查表通過自查表快速判斷信息是否泄露。如收到大量垃圾短信、社交賬戶出現(xiàn)陌生登錄記錄、銀行卡不明扣款等，都是信息泄露的信號。補救行動清單發(fā)現(xiàn)信息泄露后，迅速進入應(yīng)急模式。凍結(jié)相關(guān)賬戶，修改關(guān)聯(lián)密碼，向平臺提交侵權(quán)投訴，保留證據(jù)報警處理。速度與條理是應(yīng)急措施的核心，通過計算思維分析和信息素養(yǎng)保護數(shù)字安全。2.5數(shù)字公民倫理2.5.1權(quán)利與責任數(shù)字公民的基本權(quán)利隱私權(quán)是數(shù)字公民的核心權(quán)利。例如，社交平臺未經(jīng)用戶同意收集聊天記錄是侵犯隱私?！吨腥A人民共和國個人信息保護法》規(guī)定，信息處理者需告知并取得個人同意，賦予用戶拒絕非必要權(quán)限請求或舉報的權(quán)利，有效保護隱私。隱私權(quán)的重要性言論自由是重要權(quán)利，但需謹慎行使。如朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)疫情謠言導(dǎo)致行政處罰，提醒我們在享受自由時，要避免損害他人權(quán)益或破壞社會秩序。言論自由的邊界0102數(shù)字資產(chǎn)自主權(quán)受法律保護。杭州互聯(lián)網(wǎng)法院判定虛擬數(shù)字人形象及衍生內(nèi)容受著作權(quán)法保護，承認虛擬角色的財產(chǎn)屬性，為數(shù)字資產(chǎn)保護提供法律依據(jù)。數(shù)字資產(chǎn)自主權(quán)被遺忘權(quán)允許個人在特定條件下刪除個人信息?！吨腥A人民共和國個人信息保護法》規(guī)定，當信息處理者停止服務(wù)或保存期限已滿時，個人有權(quán)要求刪除信息，減輕過去錯誤或不便帶來的負擔。被遺忘權(quán)的意義0304數(shù)字公民的責任信息傳播需謹慎，采用“轉(zhuǎn)發(fā)驗證三步法”：核實信息來源權(quán)威性，通過至少三個獨立信源交叉驗證，對存疑內(nèi)容標注“未經(jīng)證實”，遏制謠言傳播。信息傳播的責任技術(shù)使用需遵循倫理，嚴禁利用AI換臉制作虛假視頻、破解他人Wi-Fi或利用爬蟲竊取數(shù)據(jù)等違法行為，這些行為觸犯法律，破壞網(wǎng)絡(luò)信任環(huán)境。技術(shù)使用的倫理底線發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞時，向官方報告而非公開傳播，避免參與DDoS測試，及時更新設(shè)備補丁，共同守護數(shù)字環(huán)境安全。同時，妥善管理數(shù)字遺產(chǎn)，指定繼承人或使用“遺產(chǎn)聯(lián)系人”功能。維護網(wǎng)絡(luò)安全權(quán)利與責任時常沖突，需智慧平衡。如人肉搜索可能揭露真相，但也侵犯隱私；網(wǎng)絡(luò)暴力可能滿足正義感，卻損害名譽權(quán)。采用“四象限分析法”評估行為，合法且利大于弊的行為應(yīng)鼓勵，非法且弊大于利的行為必須禁止。權(quán)利與責任的平衡2.5.2互聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)版權(quán)與合理使用版權(quán)是知識產(chǎn)權(quán)的核心，給予創(chuàng)作者對其作品的獨家權(quán)利?；ヂ?lián)網(wǎng)

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