114 一般警察特考二等 刑事警察人員類別數位鑑識組 電腦通訊(包括無線網路) 考古題詳解

核心觀念

本題考查 IP 封包標頭欄位的辨識，以及如何運用欄位值判斷封包來源、傳輸範圍與封包分段情形。檢測時須先解析 IP 標頭，再依欄位意義設定過濾條件或比對封包內容。

以下以 IPv4 封包為例，提出三個欄位：來源 IP 位址、目的 IP 位址、TTL（Time to Live，存活時間）。

解題方法

一、來源 IP 位址（Source Address）

如何檢測： 從 IPv4 標頭讀取來源位址，記錄或統計封包的來源主機；也可用特定來源位址或網段作為過濾條件，檢視該來源送出的封包數量、目的端及通訊時間。

檢測意義： 來源位址用來辨認封包宣稱的發送端，可協助追蹤通訊來源、分析異常流量，或找出大量傳送封包的主機。但 IP 位址可能遭偽冒（IP spoofing），因此單靠來源位址不能證明實際發送者身分，應搭配路由、連線紀錄及其他封包欄位綜合判斷。

二、目的 IP 位址（Destination Address）

如何檢測： 讀取標頭中的目的位址，檢查封包是送往哪一部主機或網段；可依目的位址篩選封包，並統計流量集中程度及封包往返情形。

核心觀念

本題考查 OSI（開放系統互連）參考模型、TCP 的傳輸層定位，以及 TCP 如何利用序號、確認與重傳機制，提供可靠且依序的資料傳輸。

OSI 參考模型共有七層：實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、會議層、表達層、應用層。TCP 位於第四層傳輸層。IP 負責主機間的封包傳遞；TCP 則在其上提供端點間的可靠傳輸服務。

解題方法

先辨識 TCP 的核心目的，再把目的對應到標頭欄位與運作方式：

1. **核心目的：**讓應用程式間的資料能可靠、按序地傳送，並辨識遺失、重複或錯序的資料。
2. **主要標頭欄位：**序號（Sequence Number）、確認號碼（Acknowledgment Number）、控制旗標（Control Flags），以及視情況使用的視窗大小（Window Size）。
3. **完成方式：**以序號標示資料位置，由接收端回覆累積確認；若未確認或逾時，傳送端重傳。接收端依序重組資料，並利用視窗機制調節傳送量。

（一）OSI 層數與 TCP 所屬層

OSI 網路參考模型共有 七層。TCP 位於第四層：傳輸層（Transport Layer）。

（二）TCP 協定的運作目的

TCP 的運作目的，是在可能遺失、重複或亂序的 IP 網路上，於兩端應用程式之間提供可靠、依序且具錯誤偵測能力的位元組串流傳輸。TCP 也透過埠號區分同一主機上的不同應用程式，並以流量控制避免接收端因資料過多而無法處理。

（三）完成運作目的所用的 TCP 標頭欄位

主要欄位如下：

• **來源埠（Source Port）、目的埠（Destination Port）：**識別傳送與接收端的應用程式端點。
• **序號（Sequence Number）：**標示本封包資料在位元組串流中的位置。
• **確認號碼（Acknowledgment Number）：**表示接收端下一個預期收到的位元組序號，具有累積確認作用。

核心觀念

本題考查防火牆依據檢查網路流量的層次與追蹤連線的能力所作的四種分類。作答時可由低到高排列：封包標頭規則、連線狀態、連線建立程序、應用程式內容。

解題方法

逐一說明每種防火牆檢查什麼資訊、如何決定放行或阻擋，以及它能辨識的流量範圍。四者主要差異在於檢查深度與是否追蹤連線；不涉及特定法條或計算。

（一）封包過濾防火牆

封包過濾防火牆（packet-filtering firewall）依預先設定的規則，檢查個別封包的標頭資訊，並據此允許或拒絕封包通過。常用欄位包括來源與目的 IP 位址、來源與目的埠號、傳輸協定（如 TCP、UDP、ICMP），有些設備也會檢查介面或封包方向。

它通常在網路層或傳輸層運作，不深入分析應用程式資料內容，也通常不記錄封包所屬的完整連線狀態。因此速度快、規則明確，但難以辨識僅從單一封包標頭看不出來的應用層行為。

（二）電路閘道器

電路閘道器（circuit-level gateway）在傳輸層的連線層次運作，監控 TCP 連線的建立程序，判斷連線是否符合政策後，才允許內外部主機之間建立連線電路。它可透過代理方式轉接連線，並隱藏內部網路的位址資訊。

電路閘道器關注的是連線是否成立、連線端點與連線程序是否符合規則，而非應用程式傳送的實際內容。它通常不檢查應用層資料，因此不能單靠它判斷合法連線中是否夾帶惡意內容。

（三）狀態檢視防火牆

狀態檢視防火牆（stateful inspection firewall）除了檢查封包標頭，也維護連線狀態表，記錄連線的建立、進行與結束等資訊。防火牆會將新到達的封包與既有連線狀態比對，判斷該封包是否屬於一個已建立且符合政策的連線。

核心觀念

本題考查分貝（dB）表示功率比的定義，以及距離增加時路徑損失（path loss）的變化。功率比換算成分貝時使用 $10\log_{10}$；若功率與距離的 $n$ 次方成反比，距離每增加 $k$ 倍，路徑損失就增加 $10n\log_{10}k$ 分貝。

設距離為 $d$ 公尺，且 $1$ 公尺處的路徑損失為 $L_1$，則：

其中 $n$ 為距離衰減指數：平方反比時 $n=2$，立方反比時 $n=3$。

解題方法

(一) 分貝是用對數表示兩個功率大小比值的單位。以傳輸端功率 $P_t$ 與接收端功率 $P_r$ 表示，路徑損失為：

題目已將 $1$ 公尺處的功率比定義為 one-meter path loss；該比值轉成分貝時，須套用上式。

(二) 訊號強度隨距離平方成反比，因此 $n=2$。從 $1$ 公尺增加到 $10$ 公尺，距離倍率為 $10$：