111 一般警察特考三等 警察資訊管理人員 網路安全與資訊倫理 考古題詳解
第 一 題20 分
在一般網路安全系統設定中,常會看到 之選項:
(一) 請詳細說明 HMAC 和 SHA256 的意義。(10 分)
(二) 請詳細比較 HMAC 和數位簽章(Digital signature)在原理上的異同。(10 分)
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核心觀念
本題考查兩類密碼學機制:以共享祕密金鑰搭配雜湊函數計算的訊息鑑別碼,以及以公私鑰搭配簽章演算法製作的數位簽章。比較時要分辨它們提供的安全性質:兩者都能協助驗證訊息是否遭竄改、來源是否持有相應金鑰;但驗證所需的金鑰、信任基礎與不可否認性不同。
(一)HMAC 與 SHA-256 的意義
SHA-256
SHA-256 是 SHA-2 雜湊函數家族中的一種密碼雜湊函數。它將任意長度的輸入訊息映射為固定長度的 256 位元摘要:
其中 是輸入訊息, 是 256 位元的雜湊值,通常以 64 個十六進位字元表示。
SHA-256 的重要特性包括:
- 固定長度輸出:不論輸入多長,輸出皆為 256 位元。
- 單向性:由摘要反推出原始訊息,在計算上不可行。
- 抗碰撞性:難以找到兩個不同訊息 ,使其摘要相同。
- 抗原像與第二原像性:難以由指定摘要找出對應訊息,或為指定訊息找出另一個摘要相同的訊息。
- 雪崩效應:輸入只要有微小變化,輸出通常就會大幅改變。
SHA-256 本身不使用祕密金鑰。因此,單獨傳送「訊息加上 SHA-256 摘要」只能讓收件者在取得可信摘要的前提下檢查資料完整性;攻擊者若能同時改寫訊息與摘要,就能重新計算摘要。單獨的 SHA-256 也不能證明訊息來自特定傳送者。
HMAC
HMAC 是以雜湊函數為基礎的訊息鑑別碼(Hash-based Message Authentication Code)。它使用傳送者與接收者共享的祕密金鑰 ,以及雜湊函數 ,對訊息 計算鑑別標記:
其中:
- 是依雜湊函數區塊長度處理後的金鑰。
- 與 是 HMAC 規定的內、外層填充值。
- 表示 XOR。
- 表示串接。
- 可以選用 SHA-256,因此常見選項 HMAC+SHA256 指的是使用 SHA-256 作為 HMAC 內部的雜湊函數。
傳送端以共享金鑰計算 HMAC,並將訊息與標記送給接收端。接收端用相同金鑰重新計算,再比較標記是否相同。吻合時,表示訊息在傳送後未遭竄改,且產生標記的一方持有共享金鑰。
HMAC 通常提供訊息完整性與來源鑑別。但因為雙方都持有同一把金鑰,任一方都能製作有效的 HMAC,所以它不提供能向第三方證明「一定是某一方製作」的不可否認性。
(二)HMAC 與數位簽章的原理比較
共同點
HMAC 與數位簽章都能將訊息與密碼學運算產生的驗證值結合,使接收者得以檢查:
- 訊息內容是否遭到竄改。
- 產生驗證值的一方是否具備相應的金鑰。
第 二 題20 分
近年來暗網(Dark Web)日益受到各國執法單位的重視:
(一) 請詳細申論暗網的特性以及其對網際網路造成的影響。(10 分)
(二) 暗網採用洋蔥協定(Onion protocol),請詳細說明洋蔥協定運作的原理。(10 分)
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核心觀念
網際網路可概分為表層網路(Surface Web)、深網(Deep Web)與暗網(Dark Web):
- 表層網路:搜尋引擎可索引,使用者透過一般瀏覽器即可存取的公開網站。
- 深網:未被搜尋引擎索引的網路內容,例如需登入的電子郵件、網路銀行、資料庫及私人雲端檔案。未被索引不代表具有匿名性或違法性。
- 暗網:深網的一部分,通常須使用特定軟體、設定或授權才能連線;網站服務與使用者的網路位置會以特殊路由機制隱藏。以 Tor 網路及其 onion service 為常見例子。
暗網本身是網路存取與匿名通訊技術,並非違法內容的同義詞;其用途同時包括隱私保護、資訊交流與犯罪活動。
解題方法:分「技術特性」與「網路影響」申論
先說明暗網如何提供較高的匿名性與特殊存取方式,再分別從正面用途、負面用途及整體網路治理影響作答,避免將「暗網」直接等同犯罪網路。
暗網的主要特性
-
需透過特定工具或網路存取 暗網服務通常不以一般瀏覽器直接連線,而須使用 Tor 等匿名網路用戶端,並透過特定網域與路由機制存取。
-
具位置隱匿與匿名通訊能力 暗網網路透過多個中繼節點轉送流量,並以分層加密降低單一節點同時掌握通訊兩端及完整內容的機會。因此,外部觀察者較難直接由一般網路連線資訊辨識使用者與服務的位置。 但匿名性是相對的;使用者行為、端點遭入侵、設定錯誤或流量關聯分析,仍可能造成身分暴露。
-
服務位置與使用者位置均可隱藏 一般網站通常由使用者連線至可辨識的伺服器位置;洋蔥服務則可讓服務端也透過匿名網路提供服務,使連線雙方不必直接揭露各自的實體網路位置。
-
內容不易由一般搜尋引擎索引 暗網網站通常不在一般搜尋引擎的索引範圍內,服務入口多透過特定網域、目錄或社群管道取得;但「搜尋不到」不代表無法遭執法機關調查。
-
缺乏單一中心管理,且服務存續不穩定 暗網服務可能迅速更換位置、停止營運或採取封閉式存取。其分散式特性使管理、監督及取證較一般集中式網站困難。
對網際網路的影響
正面影響:
- 保障隱私及降低監控風險:在監控、審查或人身安全風險較高的環境中,暗網可協助使用者保護通訊來源與網路位置。
- 提供匿名表達及安全通報管道:新聞工作者、吹哨者、人權工作者及受壓迫群體可藉此傳遞資訊、聯繫外界或提供線索。
- 促進隱私保護技術發展:匿名路由、分層加密及去中心化通訊等概念,也帶動網路隱私與資訊安全技術的討論與發展。
負面影響:
- 成為犯罪交易與犯罪服務的媒介:暗網可能被用來販售毒品、武器、被竊資料及非法商品,或提供勒索軟體、惡意程式、駭客攻擊等犯罪服務。
- 增加資安事件與個資外洩風險:遭竊帳密、金融資料或企業機密可能在暗網流通,助長詐欺、身分冒用與後續攻擊。
- 提高執法、監管與數位鑑識難度:服務位置隱匿、身分匿名、交易跨境且可能使用加密貨幣,使追查使用者、蒐證及跨國合作更加困難。
- 加劇違法內容傳播與信任問題:匿名環境可能降低行為者承擔責任的感受,增加非法內容散布、詐騙及惡意軟體傳播的風險。
解題技巧
作答時用「匿名路由、隱藏位置、需特定工具、非必然違法」整理技術特性,再以「隱私與言論自由的助益」及「犯罪、資安與執法挑戰」分述影響。特別要指出暗網技術具有雙重用途,避免把暗網與深網混為一談,或直接寫成「暗網就是犯罪網路」。
(二)洋蔥協定的運作原理
核心觀念
洋蔥協定常用來說明 Tor 的洋蔥路由(Onion Routing)。其核心是:傳送端事先選定一條由多個中繼節點構成的路徑,將資料以多層加密包裝;每個中繼節點只解開屬於自己的一層,再將資料轉送至下一節點。
第 三 題20 分
入侵偵測系統(IDS)是重要的網路安全設備:
(一) 請說明何謂主機型 IDS(HIDS)和網路型 IDS(NIDS)?並比較兩者之區別。(10 分)
(二) 近年來 IDS 設備已逐漸轉換成端點偵測及回應(EDR)系統或是託管式偵測及回應(MDR)系統,請詳細說明後兩者之意義。(10 分)
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核心觀念
本題考查入侵偵測系統的監控位置與資料來源,以及從 IDS 偵測告警走向端點調查、處置與持續應變的 EDR、MDR 服務模式。IDS 的主要任務是蒐集事件資料、判斷可疑行為並產生告警;EDR 著重端點上的偵測與回應能力,MDR 則由外部專業團隊提供託管式偵測及應變服務。
(一)HIDS、NIDS 的意義與差異
1. 主機型入侵偵測系統(HIDS)
HIDS(Host-based Intrusion Detection System)部署在個別主機或端點上,監控該主機內部的活動與狀態,例如:
- 作業系統及應用程式日誌。
- 檔案完整性、系統設定及登錄檔異動。
- 使用者登入、權限變更、程序執行與系統呼叫。
- 惡意程式或未經授權的本機操作。
HIDS 能觀察主機內部的細節,適合偵測檔案遭竄改、異常登入或可疑程序等事件;但通常需要在各主機安裝代理程式,並消耗端點資源,且其可見範圍以該主機為主。
2. 網路型入侵偵測系統(NIDS)
NIDS(Network-based Intrusion Detection System)設置於網路流量可被觀察的位置,例如網路邊界、交換器鏡像埠或網路感測器所在的區段,分析封包或連線資料,以偵測網路攻擊與異常流量,例如掃描、已知攻擊特徵或可疑連線。
NIDS 可集中監控網路區段,通常不必逐台主機安裝代理程式;但它主要看見網路傳輸內容與流量特徵,難以直接得知主機內部程序、檔案或使用者權限狀態。加密流量也會限制其對封包內容的檢查能力。
3. 比較
| 比較面向 | HIDS | NIDS |
|---|---|---|
| 監控位置 | 個別主機或端點內部 | 網路節點或網路區段 |
| 主要資料來源 | 系統日誌、檔案、程序、系統設定等 | 封包、連線、流量與網路協定特徵 |
| 偵測重點 | 主機內部異常、檔案變更、可疑程序與登入 | 網路攻擊、掃描、異常連線與流量 |
| 部署方式 | 通常逐台安裝代理程式 | 於網路適當位置部署感測器或流量監控設備 |
| 主要優點 | 可觀察主機內部活動,能掌握主機狀態 | 可集中觀察網路區段,較易涵蓋多台設備 |
| 主要限制 | 管理及維護端點代理程式,主機負載增加 | 無法直接觀察主機內部;加密或未經監控的流量會降低可見度 |
**比較原則:**HIDS 的關鍵是「看主機內部」,NIDS 的關鍵是「看網路傳輸」。兩者監控資料與視角不同,實務上可互補使用。
(二)EDR 與 MDR 的意義
1. 端點偵測及回應(EDR)
EDR(Endpoint Detection and Response)是部署於端點,或以端點遙測資料為核心的安全技術與平台。它持續蒐集端點活動資料,例如程序執行、檔案變更、網路連線與登入紀錄,並進行威脅偵測、事件調查及回應。
EDR 的核心能力包括:
- **持續監控與蒐集資料:**建立端點活動紀錄,供即時偵測及事後調查。
- **威脅偵測與關聯分析:**透過特徵、行為分析或事件關聯,發現可疑活動。
第 四 題20 分
請說明何謂資訊倫理?另請列舉並詳細說明美國學者梅森(Mason)所提的四個資訊倫理議題。(20 分)
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核心觀念
資訊倫理是探討資訊的蒐集、處理、儲存、傳遞與使用過程中,個人、組織及社會應遵守的道德原則與行為規範。它關注資訊科技如何影響個人權利、社會公平與公共利益,並協助判斷資訊行為是否正當、負責且尊重他人權益。
本題重點是梅森(Richard O. Mason)提出的資訊倫理四大議題,通常以 PAPA 作為記憶縮寫:Privacy(隱私)、Accuracy(正確性)、Property(財產)、Accessibility(可及性)。
解題方法
作答時先用一至兩句界定資訊倫理,再依 PAPA 順序說明四項議題。每項均交代核心問題、涉及的權利或責任,並以資訊系統情境舉例,便能完整呈現概念,而非只列出英文名稱。
梅森提出的四個資訊倫理議題
一、隱私(Privacy)
探討個人或團體的哪些資訊必須揭露、可以在何種條件下蒐集與使用,以及應採取哪些保障措施。個人資料即使已由本人提供,也不代表蒐集者可以不受限制地挪作他用或任意轉交第三人。
例如,警察機關蒐集民眾資料,應有明確目的並限制利用範圍;若將資料提供給無關單位,或未妥善保護而遭到外洩,就涉及隱私倫理問題。核心在於尊重當事人對個人資訊的控制,避免過度蒐集、未經授權使用及不當揭露。
二、正確性(Accuracy)
探討資訊是否正確、完整、即時,以及錯誤資訊造成損害時,誰應負責更正或賠償。資料庫中的錯誤紀錄可能影響個人的權益,因此資訊的建立者、維護者與使用者都應注意資料品質,並建立查證、更新及更正機制。
例如,系統誤將某人列為通緝對象,或未及時更新已撤銷的紀錄,可能造成錯誤盤查或其他不利處置。此議題關心的不只是資料「有沒有」,也包括資料是否忠實反映事實、是否在適當時間更新,以及錯誤如何補救。
三、財產(Property)
第 五 題20 分
數位證據的蒐集與調查日漸成為犯罪偵查重要部分,請問:
(一) 證物監管鏈(Chain of Custody)的意義為何?(5 分)
(二) 嫌疑人在法庭答辯時辯稱警察所提出之數位證據與原始證據儲存之軟硬體環境不同,以致庭呈之數位證據與原始證據不相符合。面對此答辯,請詳細說明如何消除其質疑?(15 分)
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核心觀念
本題考查數位證據的證物監管鏈,以及如何證明庭呈資料與原始數位證據具有同一性與完整性。數位資料容易複製、修改,且呈現內容可能受作業系統、軟體版本、檔案格式及設定影響;因此不能只說「檔案看起來一樣」,而要以可重複檢驗的程序和紀錄,說明證據從取得到法庭呈現的每個環節。
以命題當年(民國 111 年)法規為準。刑事訴訟法第 155 條第 2 項規定,無證據能力、未經合法調查的證據,不得作為判斷依據;同法第 165 條之 1 規範錄音、錄影、電磁紀錄等證據的調查方式。數位證據是否能作為裁判基礎,除須注意取得程序,也須能說明其來源、保管經過及內容可信性。
解題方法
作答時分成兩層:第一小題先說明監管鏈「記錄證物歷程、維持證據可追溯」的意義;第二小題再按「原始證物保全、鑑識複製、雜湊驗證、環境差異處理、程序紀錄與法庭說明」逐步回答。核心是證明:分析與呈現所依據的資料,能追溯到合法取得且妥善保管的原始證物;處理過程沒有未記錄的變更;庭呈結果的產生方式可重現、可驗證。
(一)證物監管鏈的意義(5 分)
證物監管鏈(Chain of Custody),是指自證物發現、取得或扣押開始,到封存、移交、保管、檢驗、分析,直至法庭提出為止,對證物的持有人、時間、地點、處理行為及保管狀態所作的連續紀錄與控制制度。
其目的在於:
- 確認證物同一性:證明送交鑑識、實際分析及庭呈的證物,是同一來源的證物。
- 維持證物完整性:降低證物遭替換、增刪、毀損或未經授權存取的風險。
- 使證據歷程可追溯:可查明每一時點由誰保管、如何移交、做過何種操作。
- 供法院評價證據可信性:若監管紀錄有缺漏,法院可能降低對證據真實性或可靠性的信賴。
數位證物的監管鏈通常須記錄證物編號、來源與取得方式、日期時間、封存狀態、移交人及接收人、存取或分析紀錄,以及相關雜湊值等資訊。
(二)如何消除軟硬體環境不同所生的質疑(15 分)
1. 從取得時就保存原始狀態
到場蒐證時,應記錄設備及其狀態,例如設備型號、序號、儲存媒體、連接狀況、系統狀態與現場畫面。對會因操作而改變資料的裝置,應依其狀態選擇適當蒐證方式,並記錄採取該方式的理由及操作步驟。
對儲存媒體進行鑑識時,原則上先使用寫入阻斷器,避免檢驗設備回寫資料至原始媒體。應保留原始證物,並以鑑識工具製作逐位元映像檔;後續分析以工作副本進行,避免直接操作原始證物。
2. 以雜湊值比對證明資料未變
對原始媒體或鑑識映像檔計算密碼學雜湊值,例如 SHA-256,並將演算法、計算時間、工具與結果記錄在案。製作映像檔後,對映像檔再計算雜湊值;後續移交、複製或分析前後,也可重新計算並比對。