110 中華郵政招考專業職(一) 資安與網路管理 中華郵政專業職(一) (資訊系統安全管理概要) 考古題詳解
第 第一題 題25 分
請回答下列問題:
(一)遭受勒索軟體攻擊事件,例如中油、台塑、力成半導體等,駭客集團的狩獵目標已經逐漸轉向企業端,不僅僅是製造業領域而已,未來勢必針對營運損失影響性大的目標為勒索對象。對此資安問題,資訊人(IT)有何省思?【4 分】
(二)
- 請簡述容錯式磁碟陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disks)。
- RAID 5 採用分散式奇偶校驗資料(distributed parity)技術,具有何種容錯的能力?【各 4 分】
(三)
- 何謂 Web Application Firewall(WAF)?
- 網站需要 WAF 嗎?【各 4 分】
(四)就網際網路傳輸層協定 TCP 與 UDP 而言,此兩種傳輸何者較可靠(reliable)?請說明原因。【5 分】
登入後即可作答並保存紀錄。
(一)勒索軟體攻擊對資訊人的省思【4 分】
核心觀念
勒索軟體已由單純加密個人電腦,發展為鎖定企業重要伺服器、備份系統與營運環境的「雙重勒索」甚至「多重勒索」。攻擊者除加密資料外,也可能竊取敏感資料並威脅公開,造成營運中斷、商譽損失、法令責任與供應鏈衝擊。
解題方法
本題應從「資訊安全不只是 IT 技術問題,而是企業營運與風險管理問題」切入,說明資訊人應建立預防、偵測、應變及復原的完整防禦體系。
參考作答
資訊人應有下列省思:
- 落實風險評估與資產盤點:確認關鍵業務、重要資料、核心伺服器及外部連線弱點,依營運影響程度配置防護資源。
- 強化身分與端點安全:落實多因素驗證、最小權限、特權帳號管理、端點防護、弱點修補及防毒偵測,避免利用釣魚郵件、遠端服務或未修補漏洞入侵。
- 落實網路分段與權限隔離:將辦公網路、伺服器區、備份區及營運技術網路分隔,限制橫向移動,避免單一帳號或單一主機遭入侵後擴散至全企業。
- 建立可靠備份與復原機制:採用離線、異地或不可變更備份,並定期執行還原測試。備份系統必須與正式環境及一般網域帳號隔離,否則可能一併遭到加密。
- 建立事件應變與營運持續計畫:事先規劃隔離感染主機、保存鑑識證據、通報、系統復原及對外溝通流程,並定期演練。
- 提升人員資安意識與供應鏈管理:持續進行社交工程演練與教育訓練,並要求委外廠商及供應商符合資安要求。
解題技巧
答題時可用「預防—偵測—應變—復原」四階段組織內容;只寫「安裝防毒軟體」屬於單一技術措施,無法完整回應企業型勒索軟體的命題重點。
【答案】
資訊人應將勒索軟體視為企業整體營運風險,從資產盤點、身分與端點防護、網路分段、離線及異地備份、事件應變、營運持續、資安教育與供應鏈管理等面向,建立縱深防禦及可驗證的復原能力。
(二)RAID 與 RAID 5【各 4 分】
1. 容錯式磁碟陣列 RAID
核心觀念
RAID 是將多顆獨立實體磁碟組合成一個邏輯儲存單元,透過資料分割(striping)、鏡像(mirroring)或同位元檢查(parity),在提升效能、容量利用率或磁碟故障容忍能力之間取得平衡。
RAID 的重點包括:
- 資料分割:將資料分散寫入多顆磁碟,以提升平行存取效能。
- 鏡像:將相同資料複製到不同磁碟,以提高可用性。
- 同位元檢查:利用計算出的校驗資料,在部分磁碟故障時重建遺失資料。
- 容錯能力:磁碟故障時,系統仍可維持運作或於更換磁碟後重建資料。
RAID 並非備份。若發生誤刪除、勒索軟體加密、檔案毀損或整個儲存系統遭破壞,RAID 會同步保存錯誤結果,仍須搭配獨立備份。
解題方法
先指出 RAID 的全名與基本目的,再說明其結合多顆磁碟的方式,以及「效能、容量、可用性」三者的關係,最後補充 RAID 不等於備份,即可完整作答。
2. RAID 5 的容錯能力
核心觀念
RAID 5 使用分散式同位元檢查資料,將資料區塊與 parity 區塊分散寫入所有磁碟,避免將校驗資料集中於單一磁碟而形成效能瓶頸。
假設某一資料區塊為 、另一資料區塊為 ,同位元檢查資料可概念化表示為:
其中 表示 XOR。當 遺失時,可利用:
重建原資料。
RAID 5 的容錯能力
RAID 5 至少需要三顆磁碟,具有以下特性:
- 可容忍任一顆磁碟故障,故障期間通常仍可讀取資料,但效能會下降。
- 更換故障磁碟後,可利用其餘磁碟的資料與 parity 重建內容。
- 可用容量約為:
其中 為磁碟數量。
- 無法容忍同時兩顆磁碟故障;在重建期間若再發生另一顆磁碟故障,陣列可能失效。
解題技巧
記憶方式為:RAID 5 的「5」可聯想到「至少 3 顆、容忍 1 顆故障、容量少 1 顆」。另須注意,RAID 5 的容錯是針對磁碟故障,不代表資料備份。
【答案】
RAID 是以多顆獨立磁碟組成邏輯陣列,透過資料分割、鏡像或 parity,提升效能、容量利用率及磁碟故障容忍能力。RAID 5 將 parity 分散配置於所有磁碟,因此可容忍任一顆磁碟故障,並於更換故障磁碟後重建資料;
第 第二題 題25 分
請回答下列問題:
(一)請寫出 HTTPS 協定之英文全名,並解釋 HTTPS 和 HTTP 之差異,以及和 SSL 的關係。【6 分】
(二)何謂單一登入(Single Sign-On,SSO)?使用單一登入的好處有哪些?請以安全性方面說明。【6 分】
(三)請說明 IPsec VPN 的作法。【6 分】
(四)開放網路軟體安全計畫,簡稱 OWASP(Open Web Application Security Project),其中最知名的 OWASP Top 10(OWASP 十大網路應用系統安全弱點)中,2020 年 OWASP 十大資安風險包括:Cross-Site Scripting(XSS)、Insecure Direct Object Reference、Injection Flaws、Failure to Restrict URL Access、Broken Authentication and Session Management 及 Broken Authentication 等等。何者受到的攻擊風險最高?其中提到的 Injection Flaws 為何?有何建議的控制措施?【7 分】
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題綜合考查:
- HTTPS、HTTP 與 SSL/TLS 的協定關係。
- 單一登入的定義及其安全性效益與風險。
- IPsec VPN 的運作層次、封包保護方式與通道建立程序。
- OWASP 常見網路應用程式弱點,尤其是 Injection Flaws 的成因與防護。
(一)HTTPS、HTTP 與 SSL 的關係【6 分】
1. HTTPS 英文全名
HTTPS 是:
Hypertext Transfer Protocol Secure
中文通常稱為「安全超文字傳輸協定」。
2. HTTPS 與 HTTP 的差異
HTTP 是應用層的網頁傳輸協定,主要負責瀏覽器與網站伺服器之間的請求與回應;但傳輸內容通常以明文方式傳送,容易遭到竊聽、竄改或冒充。
HTTPS 的本質是:
亦即在 HTTP 與 TCP 之間加入 TLS 安全機制,使 HTTP 資料在傳輸前先受到保護。
兩者差異如下:
| 比較項目 | HTTP | HTTPS |
|---|---|---|
| 資料機密性 | 通常無加密 | 透過 TLS 加密 |
| 資料完整性 | 無法有效防止竄改 | 可偵測傳輸內容是否遭竄改 |
| 身分驗證 | 通常不驗證伺服器身分 | 透過數位憑證驗證伺服器 |
| 預設連接埠 | TCP 80 | TCP 443 |
| 防護能力 | 易遭竊聽、中間人攻擊 | 可降低竊聽、竄改及冒充風險 |
HTTPS 可提供三項主要安全性:
- 機密性(Confidentiality):防止第三者直接讀取傳輸內容。
- 完整性(Integrity):防止資料在傳輸途中被竄改而不被發現。
- 身分鑑別(Authentication):利用伺服器憑證確認連線對象的身分。
3. HTTPS 與 SSL 的關係
SSL 是 Secure Sockets Layer 的縮寫,是早期用於保護網路傳輸的安全協定;後續由 TLS(Transport Layer Security)取代。
因此,嚴格來說,目前 HTTPS 使用的是 TLS,而不是早期的 SSL。實務上仍常以「SSL 憑證」泛稱網站使用的 TLS 數位憑證。
TLS 建立安全連線時,通常會:
- 協商加密演算法。
- 驗證伺服器的數位憑證。
- 透過非對稱式加密或金鑰交換協定建立工作階段金鑰。
- 使用對稱式加密保護後續 HTTP 資料。
解題技巧
看到 HTTPS,應立即聯想到:
HTTP 是應用內容,TLS 是安全保護層,SSL 是 TLS 的前身。
「HTTPS 等於 HTTP 加密」只說到部分重點,完整答案還應包括伺服器身分驗證及資料完整性。
【答案】
HTTPS 全名為 Hypertext Transfer Protocol Secure。HTTPS 是將 HTTP 建立於 TLS 安全通道之上,與明文傳輸的 HTTP 相比,可提供資料機密性、完整性及伺服器身分鑑別。SSL 是早期的安全協定,已由 TLS 取代;實務上所稱的 SSL 憑證,多數是指 TLS 憑證。
(二)單一登入 SSO 及其安全性好處【6 分】
1. SSO 的定義
單一登入(Single Sign-On,SSO)是指使用者只需向中央身分驗證服務完成一次登入,即可在授權範圍內存取多個不同的應用系統,而不必在每一個系統分別輸入帳號及密碼。
典型架構包含:
- 使用者。
- 服務提供者(Service Provider,SP)。
- 身分提供者(Identity Provider,IdP)。
- 身分驗證憑證或權杖。
使用者向 IdP 驗證身分後,IdP 將驗證結果或權杖傳給各應用系統,應用系統依據該結果判斷是否授權使用者存取。
2. 使用 SSO 的安全性好處
(1)減少密碼數量及重複使用
使用者不必為每個系統設定不同密碼,可降低使用者將同一組密碼重複使用於多個系統的情形。
(2)集中套用身分驗證政策
組織可在中央身分驗證服務統一實施:
- 多因素驗證。
- 密碼複雜度要求。
- 登入失敗鎖定。
- 裝置或地點限制。
- 風險式登入判斷。
可避免各系統安全設定不一致。
(3)集中管理帳號生命週期
人員離職、轉調或權限變更時,管理者可在中央系統停用帳號或撤銷權限,降低遺漏停用個別系統帳號的風險。
(4)降低密碼輸入及暴露機會
使用者只需在中央登入頁面輸入密碼,可減少在多個應用程式中輸入密碼而遭釣魚、側錄或惡意程式竊取的機會。
(5)集中記錄與稽核
所有登入事件可以集中記錄,包括登入時間、來源位置、使用裝置、失敗次數及存取系統,有利於異常偵測、事件調查及稽核。
(6)降低應用系統自行處理密碼的風險
各應用系統不必個別保存或驗證使用者密碼,可減少密碼資料庫外洩、弱雜湊及錯誤驗證實作等問題。
3. SSO 的安全注意事項
SSO 雖然可提高整體管理安全性,但 IdP 成為重要的信任核心。若中央帳號、SSO 權杖或 IdP 遭入侵,攻擊者可能橫向存取多個系統。
因此應搭配:
- 多因素驗證。
- 短效期權杖。
- 權杖撤銷機制。
- 最小權限原則。
- 登出與逾時控制。
- 異常登入偵測。
- IdP 高可用性及備援。
解題技巧
SSO 的安全性利益可用「少密碼、集中管、易稽核」記憶;但答題時宜補充:
SSO 並不等於所有系統自動擁有相同權限,驗證成功後仍須進行授權控管。
【答案】
SSO 是使用者向中央身分提供者完成一次身分驗證後,即可在授權範圍內存取多個應用系統。其安全性好處包括減少密碼重複使用、集中套用多因素驗證與密碼政策、集中管理帳號停權、減少密碼暴露、集中記錄稽核,以及降低各應用系統自行保存密碼所造成的風險。但 IdP 屬於關鍵信任中心,必須搭配多因素驗證、權杖保護、最小權限及異常監控。
(三)IPsec VPN 的作法【6 分】
1. IPsec 的定義
IPsec(Internet Protocol Security)是一組工作於網路層的安全協定,用來保護 IP 封包的機密性、完整性、來源鑑別及抗重送攻擊。
IPsec 常被用來建立 VPN,例如:
- 分公司與總公司之間的 Site-to-Site VPN。
- 遠端使用者與企業內部網路之間的 Remote Access VPN。
2. IPsec 的主要安全協定
(1)AH
AH(Authentication Header)可提供:
- 封包來源鑑別。
- 資料完整性。
- 抗重送保護。
AH 不提供資料內容加密,因此無法提供機密性。
(2)ESP
ESP(Encapsulating Security Payload)可提供:
- 資料內容加密。
- 資料完整性驗證。
- 來源鑑別。
- 抗重送保護。
實務上的 IPsec VPN 主要使用 ESP,因為 ESP 同時具備加密及完整性保護功能。
3. IPsec 的運作模式
(1)傳輸模式(Transport Mode)
只保護原 IP 封包的有效負載,原本的 IP 標頭仍保留。
適用於主機對主機的安全通信,封包結構大致為:
(2)通道模式(Tunnel Mode)
第 第三題 題25 分
為了保持電腦系統安全,請分別簡述下列五項之安全管理:【25 分】
(一)作業程序。
(二)系統規劃。
(三)軟體控制。
(四)日常作業。
(五)電腦媒體。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查資訊系統安全管理中的「一般控制」與「作業控制」,目的在維持資訊資產的:
- 機密性(Confidentiality):避免未授權存取或洩漏。
- 完整性(Integrity):避免資料遭未授權竄改或破壞。
- 可用性(Availability):確保系統與資料能持續提供服務。
五項安全管理可依「制度建立、系統建置、軟體變更、日常運作、媒體保護」加以區分。
本題主要考資訊安全管理觀念,並非特定法條題。若涉及法規或政府機關資安管理要求,應以命題當年(民國110年)法規為準;現行法規及資安管理規範已可能修正,但本題仍依命題當年觀念作答。
解題方法
採「定義+管理措施+安全目的」作答。五個項目各自說明其管理對象,再列出具體控制措施,最後指出其對機密性、完整性或可用性的作用,即可形成完整答案。
【答案】
(一)作業程序
作業程序是指為確保資訊系統作業一致、正確且可追蹤,而建立的書面化工作規範與處理流程。
主要安全管理內容如下:
-
建立標準作業程序(SOP) 明確規定系統啟動、關機、資料輸入、資料處理、備份、異常處理及故障通報流程。
-
落實權責分工 明確區分系統管理者、操作人員、程式設計人員、資料管理人員及稽核人員的權限,避免一人同時負責申請、核准、執行及驗證。
-
建立作業紀錄 記錄操作人員、作業時間、處理內容、異常狀況及處理結果,以利日後追蹤與稽核。
-
執行變更及例外管理 作業程序如有修改,應經申請、審查、核准、測試及正式發布;臨時處理也應留下完整紀錄。
-
定期檢討與更新 系統環境、業務需求或威脅情勢改變時,應檢查程序是否仍然適用,並定期演練重大事件處理流程。
作業程序的重點是「標準化、授權化、可追蹤化」,可降低人為疏失並確保作業結果具備完整性。
(二)系統規劃
系統規劃是指在資訊系統建置或重大更新前,將安全需求納入系統生命週期及整體架構設計。
主要安全管理內容如下:
-
進行風險評估 盤點重要資訊資產,分析可能威脅、弱點、影響程度及發生機率,決定適當的安全控制措施。
-
將安全納入系統生命週期 在需求分析、系統設計、程式開發、測試、上線、維護及汰換等階段,均應考量資訊安全,而非等系統完成後才補強。
-
規劃存取控制 依職務與業務需要設定身分驗證、授權、最小權限及職務分離,避免使用者取得過多權限。
-
規劃備援與營運持續 針對重要系統設計備份、備援設備、異地備援、災難復原及復原優先順序,並訂定可接受的復原時間與資料損失程度。
-
考量實體與環境安全 規劃機房門禁、電力、空調、消防、防水、防震及設備擺放,避免環境事故造成系統中斷。
-
規劃測試與驗收 上線前進行功能測試、安全測試、弱點檢測及權限驗證,確認系統符合安全需求後再正式使用。
系統規劃的核心是「事前納入安全」,以風險為基礎,在成本、功能與安全之間取得適當平衡。
(三)軟體控制
軟體控制是指對系統軟體、應用程式及程式修改進行管理,以避免未授權、未測試或錯誤的軟體影響資訊安全。
主要安全管理內容如下:
-
軟體取得與授權管理 使用合法授權軟體,建立軟體清冊,記錄版本、授權狀態、安裝位置及負責人員。
-
程式開發與測試分離 開發、測試及正式作業環境應分離,避免尚未完成或未經測試的程式直接影響正式資料。
-
執行程式變更管理 程式修改須提出變更申請,說明變更原因、影響範圍及回復方式,經核准後開發、測試,再由授權人員部署至正式環境。
-
維護程式版本及基準線 保留正式版本、原始程式碼及變更紀錄,避免版本混用,並確保發生錯誤時能回復至穩定版本。
-
進行安全測試 包括弱點掃描、程式碼檢視、權限測試、輸入驗證測試及整合測試,降低惡意程式、後門及程式漏洞風險。
第 第四題 題25 分
請回答下列問題:
(一)請說明安全軟體開發生命週期(Secure Software Development Life Cycle)的特性。【5 分】
(二)承第(一)小題,請簡述各階段的重點活動。【20 分】
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查「安全軟體開發生命週期」(Secure Software Development Life Cycle, Secure SDLC),重點在於:將資訊安全要求、風險管理與安全控制措施,整合至傳統軟體開發生命週期的每一階段,而非等到系統完成後才進行弱點掃描或滲透測試。
一般軟體開發生命週期著重功能、成本、時程與品質;Secure SDLC 則進一步確保軟體具備:
- 機密性(Confidentiality)
- 完整性(Integrity)
- 可用性(Availability)
- 身分鑑別與授權
- 稽核性與可追蹤性
- 隱私與法令遵循
本題未涉及特定法條;若涉及法規依據,應以命題當年(民國 110 年)法規為準。
解題方法
答題時可採「特性總論+生命週期分階段活動」的方式:
- 先說明 Secure SDLC 的基本定義。
- 再說明它與傳統 SDLC 的差異及主要特性。
- 依序列出各階段。
- 每一階段同時交代一般開發工作與安全工作。
- 強調安全活動必須持續進行,並以風險評估、測試、審查及回饋形成閉環。
常見階段可分為:
不同機關或企業的名稱可能略有差異,但核心安全活動大致相同。
(一)安全軟體開發生命週期的特性
1. 安全由全生命週期負責
Secure SDLC 將安全要求納入規劃、需求分析、系統設計、程式開發、測試、部署與維運等階段。安全不是單一部門或測試人員的責任,而是產品經理、系統分析師、架構師、開發人員、測試人員、維運人員及管理階層共同負責。
2. 強調安全內建,而非事後補救
安全控制應在系統設計初期完成,例如:
- 權限控管
- 輸入驗證
- 加密
- 日誌與稽核
- 備份與復原
- 錯誤處理
- 個人資料保護
越早發現安全問題,修正成本通常越低。因此 Secure SDLC 強調「Security by Design」及「Shift Left」,將安全活動提前至需求與設計階段。
3. 以風險為導向
依據系統資產、威脅、弱點、影響程度及發生可能性評估風險,再決定適當的安全控制措施與測試深度。有限資源應優先處理高風險功能,例如身分驗證、付款、個資處理及管理者權限。
4. 安全需求可追蹤且可驗證
安全需求必須具體、可衡量,並可追蹤至設計、程式、測試案例及驗證結果。例如:
- 需求:連續登入失敗達一定次數後鎖定帳號。
- 設計:建立帳號鎖定機制。
- 實作:撰寫登入失敗計數及鎖定程式。
- 測試:驗證超過失敗次數後確實拒絕登入。
如此可避免安全要求只停留在文件層次。
5. 設置安全審查與品質關卡
各階段均應設置審查點或核准條件,例如:
- 需求安全審查
- 威脅模型審查
- 程式碼審查
- 弱點掃描
- 滲透測試
- 上線前安全核准
若重大風險尚未降低至可接受程度,應暫緩進入下一階段。
6. 採取縱深防禦
Secure SDLC 不依賴單一安全機制,而是同時使用多層控制,例如網路分段、身分鑑別、最小權限、輸入驗證、加密、日誌監控、備份及事件通報,以降低單一控制失效所造成的影響。
7. 持續監控與持續改善
軟體上線後仍可能出現新漏洞、新型攻擊及環境變更,因此必須持續進行弱點管理、修補、日誌監控、事件回應及版本更新,並將事故與測試結果回饋至下一輪開發。
8. 重視供應鏈與第三方元件安全
現代軟體通常使用開源套件、外部 API、雲端服務及第三方程式庫,因此應管理:
- 元件版本與來源
- 已知漏洞
- 授權條件
- 依賴關係
- 軟體成分清單(Software Bill of Materials, SBOM)
- 第三方廠商安全責任
9. 符合安全政策、標準及法令
開發流程應符合組織資訊安全政策、個人資料保護要求、業務規範及適用標準,並保留風險評估、審查、測試及核准紀錄,以利稽核與責任追蹤。
(二)各階段的重點活動
1. 規劃與需求分析階段
此階段決定系統的安全目標、適用範圍及風險接受程度。
重點活動包括:
- 確認系統目的、使用者、資料類型及業務流程。
- 盤點重要資產,例如帳號資料、個人資料、交易資料及機密文件。
- 進行初步風險評估,辨識可能威脅、弱點及衝擊。
- 界定機密性、完整性、可用性及隱私需求。
- 訂定安全需求,例如:
- 身分鑑別及多因素驗證
- 角色型存取控制
- 最小權限
- 密碼政策
- 傳輸及儲存加密
- 日誌與稽核
- 備份與災難復原
- 個資遮罩及資料保存期限
- 確認法規、契約及組織政策要求。
- 建立安全需求追蹤矩陣及初步安全測試計畫。
- 決定安全責任分工、審查關卡及核准流程。
本階段的成果應包含安全需求文件、初步風險評估、資料分類及安全測試規劃。
2. 系統與安全架構設計階段
此階段將安全需求轉化為可實作的架構與控制措施。
重點活動包括:
- 設計系統整體架構、網路區隔、信任邊界及資料流。
- 建立威脅模型,分析可能的攻擊者、攻擊面、攻擊路徑及潛在影響。
- 使用資料流程圖辨識輸入點、輸出點、外部介面及敏感資料流向。
- 設計身分鑑別、授權及權限管理機制。
- 落實最小權限、職務分離及失敗預設拒絕。
- 設計加密機制、金鑰管理及憑證管理。
- 設計輸入驗證、輸出編碼、錯誤處理及例外處理。
- 設計日誌、稽核、監控、告警及事件追蹤機制。
- 規劃備份、復原、高可用性及災難復原能力。
- 審查第三方元件、外部服務及 API 的安全性。
- 進行架構安全審查,確認重大風險已有對應控制措施。
設計階段的核心是「安全設計先於程式撰寫」。若架構本身存在權限繞過、資料暴露或信任邊界錯誤,單靠後續程式碼修補通常難以徹底解決。
3. 程式實作階段
此階段依照安全設計完成程式開發,並將安全編碼要求落實於原始碼。
重點活動包括: