107 調查局特考三等 資訊科學組 資訊安全實務 考古題詳解

核心觀念

本題評量數位簽章（Digital Signature）的密碼學基礎架構與對稱式／非對稱式加密體系的本質差異。核心觀念包含：

1. 數位簽章的三大安全目標：

• 身分鑑別（Authentication）：確認簽署者的真實身分。
• 不可否認性（Non-repudiation）：簽署者事後無法否認曾簽署該份文件或訊息。
• 資料完整性（Integrity）：確保文件於傳輸過程中未遭到竄改（實務上搭配密碼學雜湊函數達成）。

2. 對稱式與非對稱式金鑰架構：

• 對稱式加密（Symmetric Encryption）：通訊雙方共用同一把秘密金鑰（Shared Secret Key, $K$）。
• 非對稱式加密（Asymmetric Encryption / Public-Key Cryptography）：成對金鑰分離為「私密金鑰（Private/Signing Key, $SK$）」與「公開金鑰（Public/Verification Key, $PK$）」。

3. 法規定義：

• 依中華民國《電子簽章法》（以命題當年民國 107 年法規為準；現行法已於民國 113 年修正公布）第 2 條規定：「數位簽章：指將電子文件以數學演算法或其他方式運算為一定長度之數位資料，以簽署人之私密金鑰對其進行簽署，並得以公開金鑰加以驗證者。」

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解題方法

本題為具體問答與成因申論，作答切入點應分為兩層次：先以明確術語給出結論（第一問，5 分），再以「不可否認性」及「公開驗證性」切入，採取正反對比法論證非對稱式加密的必然性與對稱式加密的結構缺陷（第二問，10 分）。

一、 結論判定（5 分）

在建置數位簽章時，應使用非對稱式的加密（Asymmetric Encryption）方法（或稱公開金鑰密碼系統，Public Key Cryptography）。

二、 原因說明（10 分）

1. 不可否認性（Non-repudiation）的必然要求（核心關鍵）

• 對稱式加密之缺陷：對稱式加密的金鑰 $K$ 由傳送方與接收方共同持有。若利用對稱金鑰產生認證碼（如 MAC, Message Authentication Code），接收方既然握有 $K$，便同樣具備產生該認證碼的能力。一旦發生爭端，傳送方可抗辯「該訊息係由接收方自行偽造」，第三者或法院無法判定究竟是誰產生了該訊息，因此無法提供抗抵賴／不可否認性。
• 非對稱式加密之優勢：非對稱加密系統具有金鑰專屬性。簽署者的私密金鑰 $SK_A$ 僅由簽署者一人完全掌控並秘密保管，公開金鑰 $PK_A$ 則對外公開。若訊息摘要能成功由 $PK_A$ 驗證通過，數學上可證明該簽章唯有持有 $SK_A$ 的簽署者本人才能產製，簽署者事後絕無法否認，能直接達成不可否認性。

2. 公開驗證性（Public Verifiability）的需求

• 傳統書面簽名可供任何第三方（如銀行、公證人、法院）檢核。數位簽章必須具備「一人簽署、大眾皆可驗證」的特性。
• 非對稱式加密中，任何人皆可取得簽署者的公鑰 $PK_A$ 並執行驗證：

核心觀念

本題評量重點為「惡意程式（Malware）分類與行為特徵鑑別」以及「資安事件應變處理作業程序（Incident Response SOP）」。

1. 惡意程式分類與定義：依據其傳播途徑、自我複製能力、感染機制與危害目的，區分為病毒（Virus）、蠕蟲（Worm）、特洛伊木馬（Trojan Horse）、勒索軟體（Ransomware）、間諜軟體與鍵盤側錄器（Spyware / Keylogger）、隱形工具套件（Rootkit）、殭屍程式與挖礦程式（Bot / Cryptominer）等。
2. 數位鑑識之揮發性順序（Order of Volatility）：依據 RFC 3227 規範，系統應變時應優先保存記憶體、連線狀態等隨關機即消失的揮發性證據，切忌貿然重開機或拔掉電源。
3. 事件應變生命週期：依循 NIST SP 800-61（Computer Security Incident Handling Guide）架構，涵蓋遏止（Containment）、分析（Analysis）、根除（Eradication）與復原（Recovery）四階段處置。

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解題方法

本題為標準申論實務題，題目包含兩大核心任務：「如何判定惡意程式類型」與「後續如何處置」。解題切入點如下：

1. 第一部分：分類特徵與判定方法

• 採「系統異常表徵（Symptoms） $\rightarrow$ 鑑識跡證（Artifacts） $\rightarrow$ 惡意程式類型（Types）」之對應架構論述。
• 分別從「檔案感染性」、「網路主動擴散性」、「隱蔽性與後門通道」、「破壞／勒索行為」、「資源耗損特徵」切入，建立鑑別基準。

2. 第二部分：標準事件處置流程

• 絕不可只回答「用防毒軟體掃描」，必須展現資安實務縱深：依序執行「網路隔離（抑制擴散）」、「揮發性記憶體採證（保全證據）」、「分析排查（找出 Root Cause）」、「根除重灌（消除威脅）」與「復原監控」。

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選項分析（各類型惡意程式特徵與鑑別分析）

本題為非選擇題（申論題），以下針對評分標準所涵蓋的各類惡意程式進行鑑別分析：

1. 電腦病毒（Virus）

• 本質與特徵：無法獨立執行，必須寄生（Infect）在合法宿主檔案（如 .exe、.dll、巨集檔案）中；通常需人為執行帶毒檔案才會被觸發並向其他本機檔案擴散。
• 判斷指標：系統內多個正常執行檔的雜湊值（Hash）被改變、檔案大小突然微幅增加、巨集防護跳出非預期告警。

2. 電腦蠕蟲（Worm）

• 本質與特徵：為獨立運作程式，具備「自我複製」與「主動利用網路漏洞（如 SMB、RDP）橫向傳播」的能力，無須宿主檔案與人為觸發。
• 判斷指標：本機對內網大量發送特定 Port 掃描封包（如 Port 445、3389）、網路頻寬瞬間被塞滿、同網段其他主機接連出現相同異常。

3. 特洛伊木馬（Trojan Horse）與後門（Backdoor）

• 本質與特徵：偽裝成正常合法工具（如破解檔、常用軟體），誘騙使用者安裝；不具主動向其他主機複製擴散能力，但會在背景開放通道、建立反向連線（Reverse Shell）向外部 C2（Command and Control）伺服器報到。
• 判斷指標：發現不明對外持續連線（Established Outbound Connection）、開機自啟動項目（Registry Run Keys、Scheduled Tasks）被新增未簽章程式。

4. 勒索軟體（Ransomware）

• 本質與特徵：針對大量非系統檔案（文檔、圖片、資料庫）進行高強度非對稱/對稱加密（如 AES-256 + RSA-2048），並破壞系統陰影複製備份（Volume Shadow Copy）。
• 判斷指標：磁碟 I/O 突然飆高；大量檔案副檔名被竄改為自訂字串；桌面背景遭強制更換或目錄下出現「README / DECRYPT_FILES」等純文字或 HTML 勒索說明檔。

5. 間諜軟體與鍵盤側錄器（Spyware / Keylogger）

• 本質與特徵：極具隱蔽性，鮮少引發系統當機或頻寬耗盡；主要掛鉤（Hooking）系統輸入 API，竊取使用者帳號密碼、剪貼簿與螢幕截圖。
• 判斷指標：系統背景有隱蔽行程持續掛鉤 Windows API（如 SetWindowsHookEx），或在暫存目錄定期生成加密日誌檔，並在特定時間向特定外部主機外傳數據。

6. 隱形工具套件（Rootkit）

• 本質與特徵：具備核心層（Kernel-level）或驅動程式（Driver）層級的權限，透過修改系統呼叫表（SSDT Hooking）或直接物件操作（DKOM）來隱藏自身行程、檔案及連線。
• 判斷指標：工作管理員與 netstat 看不到異常，但外在封包側錄器卻能錄到實體網卡有流量輸出；以離線開機光碟（Live CD）掛載硬碟檢查時，發現線上模式下不可見的檔案。

7. 挖礦程式（Cryptominer）與殭屍網路程式（Bot）

• 本質與特徵：挖礦程式以耗盡硬體計算資源換取虛擬貨幣為目的；殭屍程式則接受 C2 指令，待命發動 DDoS 或發送垃圾郵件。
• 判斷指標：CPU 或 GPU 使用率長期處於 100%、主機風扇持續高速運轉；

核心觀念

本題旨在評量考生對「鑑識科學（Forensic Science）」基礎框架與「數位鑑識（Digital Forensics）」專業領域之整合認知。核心觀念涵蓋：

1. 鑑識作業標準流程：依據國際標準（如 ISO/IEC 27037 與 NIST SP 800-86），鑑識流程通常劃分為「識別（Identification）」、「收集／取得（Collection/Acquisition）」、「保存（Preservation）」、「檢驗與分析（Examination & Analysis）」及「報告與呈現（Reporting/Presentation）」。
2. 證據保管鏈（Chain of Custody, CoC）：確保自現場查扣、運送、封存、分析到呈堂之完整追蹤紀錄，維護證據能力（Admissibility）。
3. 洛卡德物質交換定律（Locard's Exchange Principle）：傳統鑑識的核心哲學「凡走過必留下痕跡」，在數位環境中則延伸為使用者與系統互動時產生的系統日誌、暫存與電磁紀錄。
4. 數位證據之獨特性質：包括脆弱性、無形性（電磁紀錄）、易竄改性、可完美複製性（Bit-stream Image）與密碼學雜湊驗證性（Hash Verification, 如 SHA-256）。

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解題方法

本題為典型的雙層次比較題型（配分 10 分 + 5 分），建議採「結構化對比法」進行答題鋪陳：

1. 處理程序之相似性與差異性（10 分）：

• 相似性：從法律規範授權、標準生命週期（SOP）、證據保管鏈（CoC）及司法證明目的切入。
• 差異性：從現場處置策略（活體鑑識/揮發性順序 vs. 物理封鎖）、分析介質（對映像副本分析 vs. 對原始物直接檢驗）、防護手段（防寫設備/法拉第袋 vs. 物證包裝/防污染防潮）進行對照。

2. 證據性質之主要差異（5 分）：

• 聚焦於本質屬性，從「物理型態（實體 vs. 電磁紀錄）」、「穩定與脆弱度（環境耐受 vs. 極度揮發）」、「複製與驗證機制（無法完美複製 vs. 位元無失真複製及雜湊驗證）」、「空間與隱匿性（現場實體侷限 vs. 雲端跨域與加密/反鑑識）」四個維度條列深論。

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選項分析

本題為申論題型，無選項。閱卷評分關鍵在於能否精準使用專業術語（如：RFC 3227 揮發順序、Bit-stream Image、Write Blocker、Hash 一致性驗證、Chain of Custody），切忌僅用白話文泛泛而論。

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解題技巧

1. 破題關鍵詞化：論述「程序」時，務必帶出國際標準流程（ISO/IEC 27037）與「證據保管鏈」；論述「性質」時，必須帶出「無形性、脆弱性、可複製性、雜湊驗證性」。
2. 善用圖表整合：在程序差異處輔以對比表，能讓閱卷委員在短時間內掌握得分要點，提升排版辨識度。
3. 避開常見答題陷阱：

• 陷阱一：誤以為數位鑑識可以直接在扣押的主機上開機操作。務必強調「不可污染原始證物」，必須透過寫入阻絕器（Write Blocker）製作映像檔，僅能在複本上分析。
• 陷阱二：忽略數位設備現場同時存在「傳統跡證」（例如鍵盤、電源開關上的指紋與 DNA），標準程序應先考量傳統生物跡證採樣後再進行數位拆卸。

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【答案】

一、數位鑑識與傳統鑑識在處理程序上的相似性與差異性

(一) 處理程序之相似性

1. 遵循正當法律程序與法律授權： 兩者皆必須依循刑事訴訟法等法定程序進行搜索、扣押與勘驗，扣押物均須具備關聯性與合法性，嚴格遵循令狀原則，以確保取得之證據在法庭上具備證據能力。
2. 嚴格維護證據保管鏈（Chain of Custody, CoC）： 兩者自現場採證、標示封緘、運送移轉、實驗室保存至呈堂過程，皆必須具備連續且未中斷的書面記錄（包含人、事、時、地、物），以證明證據未遭受置換、竄改或污染。
3. 具備標準化作業流程（SOP）： 兩者鑑識程序均依循標準生命週期推進，即「現場識別（Identification） $\rightarrow$ 收集與扣押（Collection） $\rightarrow$ 妥善保存（Preservation） $\rightarrow$ 檢驗與分析（Analysis） $\rightarrow$ 鑑識報告製作與呈現（Presentation）」。
4. 以科學驗證與還原事實為終極目標：

核心觀念

本題旨在測驗考生對於數位鑑識（Digital Forensics）​之實務運作流程、標準作業規範（SOP），以及私部門（企業內部調查）​與公部門（司法執法機關）​在法律權限、證據公信力及營運衝擊上的本質差異。

1. 數位證據之特性與要求：數位證據具有「無形性」、「易變性」、「易竄改性」與「跨國界性」。在法庭上若要具備證據能力（Admissibility），必須嚴格符合證據保管鏈（Chain of Custody, CoC），並遵循國際標準（如 ISO/IEC 27037 數位證據識別、收集、獲取與保存指引，以及 ISO/IEC 17025 鑑識實驗室認證標準）。
2. 法源依據（以命題當年民國 107 年法規為準）：

• 刑事訴訟法：包含第 122 條至第 153 條之搜索與扣押程序、第 155 條（證據裁判原則與自由心證）、第 158 條之 4（權衡違法取證之證據排除法則）。現行刑事訴訟法雖歷經多次修正，但數位證據之法定扣押程序與證據能力核心原則仍維持一致。
• 營業秘密法與個人資料保護法：規範調查過程中所涉及之商業機密與隱私保護邊界。

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解題方法

本題為典型的「比較型申論題」，配分明確分為兩部分（各 10 分），解題應採取法理權限與資安鑑識實務雙軌切入：

1. 架構布局：依照題目要求，嚴格劃分為「一、企業內部進行數位鑑識」與「二、執法單位進行數位鑑識」兩大主軸，各列出一個最顯著、最能彰顯鑑識本質的優點與缺點。
2. 論述深度：

• 探討「優點」時，從組織營運效率、環境熟悉度（企業端）或法律授權、證據效力（執法端）切入。
• 探討「缺點」時，從證據公信力瑕疵、利益衝突（企業端）或營業中斷風險、秘密外洩疑慮（執法端）深入論述。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題，無選項分析。

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解題技巧

1. 名詞精準度：作答時切忌使用口語化的「警察跑來電腦會壞掉」或「內部自己查比較快」，應使用「證據保管鏈（Chain of Custody）」、「位元複製（Bit-stream Image）」、「防寫裝置（Write Blocker）」、「搜索扣押（Search and Seizure）」、「強制處分權」等鑑識與法律專業術語。
2. 配分與版面控制：一項優點或缺點佔 5 分，切忌只寫一行結論。完整結構應包含「核心標題」＋「成因剖析」＋「延伸影響」，篇幅控制在每點約 4 至 6 行。
3. 切中調查局特考題旨：法務部調查局本身即為法定的司法警察機關與資安鑑識龍頭，閱卷委員極為重視考生是否理解公權力介入與企業私力救濟的法律分界。

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【答案】

核心觀念

本題評量網路安全防禦體系中「周界防禦機制（Perimeter Defense）」的核心組件——防火牆（Firewall）的分類標準與運作架構。主要檢驗以下觀念：

1. OSI 七層模型對應運作層級：防火牆依檢驗封包的協定層級不同，可區分為網路層／傳輸層、對談層與應用層防禦。
2. 存取控制機制：存取控制清單（ACL）、五元組（5-tuple：來源 IP、目的 IP、來源埠、目的埠、通訊協定）比對規則。
3. 連線狀態追蹤（Stateful Tracking）：以動態連線狀態表（State Table）驗證 TCP 三向交握（Three-way Handshake）與封包序列號之機制。
4. 深度檢測與代理技術：代理伺服器（Proxy）阻斷直接連線架構，以及深度封包檢測（Deep Packet Inspection, DPI）對應用層內容的解析能力。

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解題方法

本題為標準的技術申論題。閱卷評分的核心在於「分類邏輯是否清晰」、「技術原理是否到位」及「功能差異是否精確」。作答時應採取「由低層到高層、由傳統至現代演進」的系統化架構：

1. 劃分分類維度：以 OSI 模型運作層級與封包檢測深度為主軸，劃分出實務上最關鍵的五大類型：

• 封包過濾防火牆（Packet Filtering Firewall）
• 狀態檢查防火牆（Stateful Inspection Firewall）
• 電路層閘道器（Circuit-Level Gateway）
• 應用層閘道器／代理防火牆（Application-Level Gateway / Proxy Firewall）
• 次世代防火牆（Next-Generation Firewall, NGFW）

2. 標準化項目說明：對每一類型防火牆，一致性地依據「運作層級」、「核心功能與運作原理」、「優缺點與實務應用」三面向條列說明。
3. 彙整比較矩陣：最後以結構化表格歸納各類型之特點，讓閱卷委員能一目了然其區別，鎖定滿分級別。

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選項分析（申論題點架構剖析）

本題為申論題型，答題時應將實務常見之各類防火牆之功能與技術細節逐一解構：

• 靜態封包過濾防火牆：僅依據個別封包表頭獨立判斷，無法辨識連線前後脈絡，易遭受 IP 偽冒（IP Spoofing）攻擊。
• 狀態檢查防火牆：藉由維護內部動態狀態表，解決了靜態過濾必須永久開放高位連接埠（Ephemeral Ports）的重大弱點。
• 電路層閘道器：著重於對談層（Session Layer）連線有效性的驗證（如 SOCKS 協定），中繼連線後不再深入檢視封包承載資料。
• 應用層閘道器：完全阻斷內部與外部的直接 IP 連線，解構並重組 L7 協定資料，安全性最高但效能損耗最顯著。
• 次世代防火牆：整合 DPI、入侵防禦系統（IPS）與應用程式特徵識別（Application Awareness），解決傳統防火牆無法透視加密流量與辨識未知威脅的困境。

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解題技巧

1. 必背關鍵字彙：作答時必須出現「五元組（5-tuple）」、「連線狀態表（State Table）」、「TCP 三向交握」、「代理機制（Proxy）」、「深度封包檢測（DPI）」、「應用程式辨識（Application Awareness）」。
2. 避開常見陷阱：

• 切忌僅泛泛寫出「阻擋病毒、防止駭客」，必須精確指出其檢驗的通訊協定表頭欄位與運作層級。
• 務必區分「電路層閘道器」與「應用層閘道器」的差異：兩者皆具代理特性，但前者只在對談層驗證連線交握，後者深入應用層內容解析。
• 必須加入「次世代防火牆（NGFW）」：若只寫傳統四類防火牆，內容停留在 1990 年代技術，難以在 107 年之試卷奪得高分。

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【答案】

實務上使用的防火牆依其運作之 OSI 協定層級、檢驗深度及架構機制，主要可劃分為下列五種類型，各類型的核心功能與運作原理說明如下：

一、封包過濾防火牆（Packet Filtering Firewall / Stateless Firewall）

1. 運作層級：OSI 網路層（Network Layer, L3）與傳輸層（Transport Layer, L4）。
2. 核心功能：

• 依據預先定義的存取控制清單（Access Control List, ACL），逐一檢查通過防火牆之單一資料封包的表頭（Header）資訊。
• 檢查欄位包含：來源與目的 IP 位址、傳輸協定類型（TCP/UDP/ICMP）、來源與目的連接埠號（Port Number）以及 TCP 控制旗標（如 SYN、ACK）。

3. 實務特點：

• 優點：運算開銷極小、吞吐量大、傳輸延遲最低，適用於網路骨幹或高流量周界的第一道基礎過濾。
• 缺點：屬於無狀態（Stateless）檢驗，無法追蹤連線脈絡，且為允許回應流量必須對外開放大量動態埠號，易受 IP 偽冒（IP Spoofing）與碎裂封包（Fragment Attack）攻擊。

二、狀態檢查防火牆（Stateful Inspection Firewall / Dynamic Packet Filtering）

1. 運作層級：OSI 網路層（L3）與傳輸層（L4），並具備追蹤至連線狀態的能力。