核心觀念

本題考查作業系統的 CPU 排程，包括：

1. 可搶先排程（Preemptive Scheduling）的定義。
2. CPU 排程決策的發生時機。
3. 先到先服務（FCFS）排程的執行順序、甘特圖與平均等待時間。

FCFS 的基本原則是：依程序抵達就緒佇列的先後順序分配 CPU，通常屬於不可搶先排程；程序一旦取得 CPU，必須執行完畢或因等待 I/O 等原因離開 CPU，其他程序才能取得 CPU。

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解題方法

（一）可搶先排程（Preemptive）

可搶先排程是指：程序正在使用 CPU 時，作業系統可以依據排程規則或系統事件，強制剝奪該程序的 CPU 使用權，將 CPU 分配給其他較適合執行的程序。

被剝奪 CPU 的程序通常會回到就緒狀態，等待日後再次取得 CPU。常見觸發原因包括：

• 時間配額用完。
• 優先權較高的程序抵達。
• 發生系統中斷。
• 作業系統判定應切換至其他程序。

可搶先排程的優點是反應時間較短，適合分時系統與互動式系統；缺點是程序切換頻繁，會增加 Context Switch 的系統負擔。

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（二）決定 CPU 排程的時間點

常見的 CPU 排程決策時機如下，任寫其中 3 項即可：

1. 執行中的程序終止（Running $\rightarrow$ Terminated） 原程序結束，CPU 釋出，作業系統必須從就緒佇列選擇下一個程序。

2. 執行中的程序因等待 I/O 或其他事件而阻塞（Running $\rightarrow$ Waiting） 原程序暫時無法繼續執行，CPU 可分配給其他就緒程序。

3. 新的程序抵達就緒佇列（New/Waiting $\rightarrow$ Ready） 新程序進入就緒狀態，排程器需判斷是否應由新程序取得 CPU；在可搶先排程中，可能因此發生程序切換。

4. 執行中的程序被中斷並回到就緒狀態（Running $\rightarrow$ Ready） 例如時間片用完或發生中斷，作業系統會重新進行排程。

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（三）FCFS 甘特圖與平均等待時間

1. 判定執行順序

題目給出的抵達順序為：

$$P2 \rightarrow P3 \rightarrow P1 \rightarrow P4$$

因此 FCFS 的 CPU 執行順序就是：

$$P2、P3、P1、P4$$

2. 計算各程序執行區間

• $P2$ 所需時間為 $3$ 毫秒：

核心觀念

本題考查 ER 模型中屬性的兩組分類方式：

1. 依「屬性能否再分解」區分：

• 簡單屬性（Simple Attribute）
• 組合屬性（Composite Attribute）

2. 依「資料值的取得方式」區分：

• 儲存屬性（Stored Attribute）
• 推導屬性（Derived Attribute）

這兩組分類標準不同，不能混為一談。同一屬性可以同時具有兩種分類，例如「出生日期」是簡單且儲存的屬性；「年齡」通常是簡單但推導的屬性。

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解題方法

判斷屬性類型時，可依序提出兩個問題：

1. 該屬性的值是否能依實際意義拆成多個子屬性？

• 可以拆解：組合屬性。
• 不宜再拆解：簡單屬性。

2. 該屬性值是否直接記錄於資料庫，或是由其他資料計算而來？

• 直接記錄：儲存屬性。
• 由其他屬性推算：推導屬性。

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（一）簡單屬性與組合屬性【12 分】

1. 簡單屬性（Simple Attribute）

簡單屬性又稱原子屬性（Atomic Attribute），是指在目前資料模型與應用需求下，不能再有意義地分解成更小子屬性的屬性。

例如：

• 性別
• 身高
• 郵遞區號
• 員工編號
• 出生日期

以「員工編號」為例，雖然它在字串形式上可能包含英文字母與數字，但在資料庫的語意上通常被視為一個不可再分解的識別值，因此屬於簡單屬性。

2. 組合屬性（Composite Attribute）

組合屬性是指可以分解成數個具有獨立意義之子屬性的屬性。組合屬性本身具有整體意義，其子屬性也各自具有資料意義。

例如：

• 姓名：可分為姓與名
• 地址：可分為縣市、鄉鎮市區、道路、段、巷、弄、號
• 通訊地址：可分為國家、城市、街道及郵遞區號
• 日期：可分為年、月、日

以「姓名」為例，可表示為：

$$\text{姓名} = \{\text{姓},\text{名}\}$$

以「地址」為例，可表示為：

$$\text{地址} = \{\text{縣市},\text{區域},\text{街道},\text{門牌號碼}\}$$

在 ER 圖中，組合屬性通常以一個較高層次的屬性表示，並連接至其下層的子屬性。

3. 兩者的區別

比較項目	簡單屬性	組合屬性
是否可分解	無法再有意義地分解	可分解為多個子屬性
資料結構	原子值	由多個子屬性構成
子屬性	沒有	有一個或多個
例子	性別、身高、員工編號	姓名、地址、日期
使用目的	直接儲存單一資料值	同時保留整體意義與細部資料

需注意，「能否分解」是依資料的語意與應用需求判斷，而不是只看字串是否包含多個字元。例如電話號碼雖由多個數字組成，但一般資料庫應用將其視為一個不可分解的電話號碼，因此屬於簡單屬性。

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（二）儲存屬性與推導屬性【13 分】

1. 儲存屬性（Stored Attribute）

儲存屬性是指其值直接被記錄並儲存在資料庫中的屬性。該屬性不需要依賴其他屬性重新計算即可取得。

例如：

• 出生日期
• 員工到職日
• 商品單價
• 商品數量
• 客戶地址
• 身分證字號

以「出生日期」為例，資料庫直接儲存某人的出生日期，例如民國 80 年 5 月 10 日，此資料本身就是儲存屬性。

2. 推導屬性（Derived Attribute）

核心觀念

本題考查 IPv4 與 IPv6 的兩項基本差異：

1. 位址長度：決定位址空間大小。
2. 位址表示方式：決定人員閱讀、書寫及網路設備呈現位址的格式。

IP 位址本質上是以二進位數字表示的邏輯位址；為了方便閱讀，通常再轉換成十進位或十六進位格式。

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解題方法

可依「位元數 → 位址數量 → 表示格式 → 書寫規則」的順序比較 IPv4 與 IPv6。

一、IPv4

1. 位址長度

IPv4 位址長度為 $32$ 位元，通常分成 $4$ 個位元組（octet），每個位元組為 $8$ 位元：

$$32=4\times 8$$

因此 IPv4 的位址數量為：

$$2^{32}=4,294,967,296$$

每個位元組的數值範圍為 $0$ 至 $255$，因為：

$$2^8=256$$

2. 位址表示方式

IPv4 採用「點分十進位表示法」（dotted-decimal notation），將四個 $8$ 位元的位元組以句點分隔：

$$203.0.113.25$$

其二進位概念如下：

$$11001011.00000000.01110001.00011001$$

每一段均須落在 $0$ 至 $255$ 的範圍內。

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二、IPv6

1. 位址長度

IPv6 位址長度為 $128$ 位元，分成 $8$ 組，每組為 $16$ 位元：

$$128=8\times 16$$

IPv6 的理論位址數量為：

$$2^{128}$$

相較於 IPv4 的 $2^{32}$，IPv6 擁有極為龐大的位址空間，可有效改善 IPv4 位址不足的問題。

2. 位址表示方式

IPv6 採用「冒號分隔的十六進位表示法」，將 $128$ 位元分成 $8$ 組，每組以 $4$ 個十六進位數字表示，組與組之間以冒號分隔：

$$2001:0DB8:0000:0000:0000:8A2E:0370:7334$$

每組的數值範圍為：

$$0000 \sim FFFF$$

因為每組有 $16$ 位元：

$$2^{16}=65,536=16^4$$

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IPv6 位址簡寫規則

IPv6 為避免位址過長，具有以下簡寫方式。

1. 每組前方的 $0$ 可以省略

例如：

$$2001:0DB8:0000:0000:0000:8A2E:0370:7334$$

可簡寫為：

$$2001:DB8:0:0:0:8A2E:370:7334$$

2. 連續的全 $0$ 組可以使用 :: 取代

核心觀念

本題考查四類惡意程式的基本定義、傳播方式、攻擊目的與危害：

1. 勒索病毒：加密或鎖定資料、索取贖金。
2. 蠕蟲：能自行複製並透過網路擴散。
3. 特洛伊木馬：偽裝成正常程式，誘使使用者執行。
4. 殭屍電腦：遭植入惡意程式並受遠端控制的電腦或 IoT 裝置。

本題屬資訊安全基本概念題，無須適用特定法條；若涉及法規，應以命題當年（民國 110 年）法規為準。

解題方法

依各類惡意程式的「核心特徵」作答：

• Ransomware：看其是否造成資料不可用並要求付費解鎖。
• Worm：看其是否具備自我複製與自動傳播能力。
• Trojan Horse：看其是否以偽裝、欺騙方式進入系統。
• Zombie：看受害設備是否被納入駭客控制的 Botnet，再判斷其用途。

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（一）勒索病毒與支付工具【8 分】

1. 勒索病毒的定義

勒索病毒是一種以勒索為目的的惡意程式。入侵電腦後，通常會對檔案進行加密，使使用者無法開啟文件、圖片、資料庫等重要資料，並在螢幕上顯示勒索訊息，要求受害者支付贖金，以取得解密金鑰或恢復系統的方式。

部分勒索病毒也會鎖定整部電腦，使使用者無法正常登入或操作。其主要特徵是：

• 破壞資料的可用性；
• 以加密或鎖定方式控制受害者；
• 要求支付贖金；
• 常設定付款期限，並以資料刪除、贖金增加等方式施壓。

WannaCry 主要利用漏洞散播，感染後會加密受害電腦中的檔案，並要求支付贖金。

2. 贖金支付工具

WannaCry 要求受害者以**比特幣（Bitcoin）**支付贖金。比特幣屬於虛擬貨幣，具有跨國轉帳便利、交易不需直接揭露傳統銀行帳戶等特性，因此常被犯罪者用於勒索付款。

解題技巧

判斷勒索病毒時，應抓住「資料被加密或系統被鎖定＋要求付贖金」兩項關鍵。僅具有破壞性、竊取資料或顯示廣告的惡意程式，不能僅因為造成損害就稱為勒索病毒。

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（二）蠕蟲及其傳播管道【7 分】

1. 蠕蟲的定義

蠕蟲（Worm）是一種能夠自行複製、自動執行並透過網路或系統連線擴散的惡意程式。它通常不需要附著在另一個合法程式上，也不一定需要使用者逐一執行檔案，即能尋找其他具有弱點的電腦並加以感染。

蠕蟲感染後，會持續掃描網路上的其他主機，尋找可利用的漏洞，再將自身複製到新的主機中，形成快速、大規模的擴散。

2. 通常的傳播管道

蠕蟲主要透過下列管道傳播：

• 網路連線與區域網路；
• 利用作業系統、伺服器或網路服務的安全漏洞；
• 電子郵件附件或郵件內的惡意連結；
• 即時通訊軟體、檔案分享服務；
• USB 等可移除式儲存媒體。

WannaCry 即屬於蠕蟲型勒索病毒，能利用 Windows 的網路服務漏洞，在網路上自動尋找其他未修補的電腦並擴散。

解題技巧

「自我複製、主動尋找目標、自動透過網路擴散」是蠕蟲的三個判斷重點。病毒通常需要附著在檔案或程式上，蠕蟲則強調獨立複製與網路自動傳播。

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