107 司法特考三等 檢察事務官電子資訊組 計算機網路 考古題詳解

107 年・司法特考・三等・檢察事務官電子資訊組
試題代碼 計算機網路

第 一 題20 分

有關網路中訊號傳遞的技術:

(一) 請說明調變(Modulation)的原理與功用。

(二) 請說明 PSK(Phase Shift Keying)調變。

(三) 何謂曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)?

(四) 何謂自我時序(Self-Clocking)?

(五) 現今的電腦網路,當設備間距離較短時(如小於 250 公尺),設備間傳遞的訊號應採用調變技術還是編碼技術(如曼徹斯特編碼)?請說明其原因。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題為司法特考三等檢察事務官(電子資訊組)「計算機網路」實體層(Physical Layer)傳輸技術的經典考題,重點考核以下核心概念:

  1. 調變(Modulation)與頻譜搬移:數位或類比基頻訊號(Baseband Signal)如何轉換為適合帶通(Passband)通道傳輸之通帶訊號。基本正弦載波公式: s(t)=A(t)cos⁡(2πf(t)t+ϕ(t))s(t) = A(t) \cos(2\pi f(t) t + \phi(t)) 透過改變振幅 A(t)A(t)、頻率 f(t)f(t) 或相位 ϕ(t)\phi(t) 達成載波調變。
  2. 相移鍵控(Phase Shift Keying, PSK):以載波之離散相位變化表達數位位元資訊(如 BPSK、QPSK),具備恆定包絡(Constant Envelope)與較佳抗雜訊特性。
  3. 線路編碼(Line Coding)與曼徹斯特編碼:基頻數位傳輸中,利用電位躍變(Transition)代表二元邏輯,兼具時脈提取與無直流成分(DC Balance)特性。
  4. 位元同步與自我時序(Self-Clocking):藉由訊號本身的規律躍變,讓接收端透過鎖相迴路(Phase-Locked Loop, PLL)自動萃取時脈,免除專屬時脈線(Clock Line)引發之時鐘偏移(Clock Skew)。
  5. 傳輸架構決策準則:短距離(LAN, <250 m< 250\text{ m})與長距離(WAN)在訊號衰減、電路成本、延遲與頻寬使用率上的工程折衷(Trade-off)。

解題方法

本題屬於申論問答題,各子題之答題結構應層次分明、定義嚴謹、理論與實務並重:

  • 第 (一) 題:先定義「調變」的數學本質(以低頻基頻訊號改變高頻載波之參數),再條列其四大核心功用(縮減天線長度、頻分多工、匹配媒介通道特性、提升訊噪比抗干擾)。
  • 第 (二) 題:說明 PSK 的運作機制,列舉最基礎的 BPSK(2 種相位)與 QPSK(4 種相位),並論述其星座圖(Constellation Diagram)與相干解調(Coherent Demodulation)特性。
  • 第 (三) 題:說明曼徹斯特編碼的波形規則(強調位元時間中點必有躍變),以權威之 IEEE 802.3 規範為主說明邏輯 '0' 與 '1' 的表示方式,並指出其鮑率(Baud Rate)為位元率(Bit Rate)兩倍之代價。
  • 第 (四) 題:點出非同步/同步傳輸中時脈漂移(Clock Drift)的痛點,說明訊號如何利用保證轉態使接收端自行提取時脈同步,省去獨立實體時脈線。
  • 第 (五) 題:明確給出結論「應採用編碼技術(線路編碼)」,並從「收發器成本與複雜度」、「短距離衰減與失真極小」、「傳輸延遲」以及「乙太網路實體層實作慣例」四個面向論證。

申論詳解

(一) 調變(Modulation)的原理與功用

  1. 原理:
  • 調變是將代表原始資料的低頻「基頻訊號」(Baseband Signal,即調變訊號 m(t)m(t))載入到高頻正弦波「載波訊號」(Carrier Signal c(t)=Accos⁡(2πfct+ϕ0)c(t) = A_c \cos(2\pi f_c t + \phi_0))的過程。
  • 透過調變電路,將基頻訊號映射並改變載波的振幅(Amplitude)、頻率(Frequency)或相位(Phase),將頻譜搬移至適合媒介傳播的高頻通帶(Passband),產生已調變訊號 s(t)s(t)。
  1. 功用:
  • 大幅縮小天線尺寸:在無線電傳輸中,天線尺寸長度通常需為電磁波波長 λ\lambda 的四分之一至二分之一(λ=cf\lambda = \frac{c}{f},其中 cc 為光速,ff 為訊號頻率)。若直接發射低頻基頻訊號(例如語音 3 kHz3\text{ kHz},λ=100 km\lambda = 100\text{ km}),天線需長達數十公里,工程上不可行;調變至高頻載波(如數百 MHz\text{MHz} 或數 GHz\text{GHz})可使天線縮減至數公分以內。
  • 支援分頻多工(Frequency Division Multiplexing, FDM):將不同訊號源分別調變至互不重疊的不同頻率載波上,便能在同一共享介質(如大氣空間、同軸電纜)中同時平行傳輸多路訊號,互不干擾。
  • 匹配通道傳輸特性,降低衰減與雜訊:不同的實體媒介有其特定的通帶頻率窗口與衰減特性。調變可將訊號搬移至衰減最小、干擾最少且頻寬充足的頻段傳輸。
  • 提升頻譜使用效率與抗干擾能力:現代數位調變技術(如 QAM、OFDM)能藉由多維調變提高頻譜效率(bps/Hz\text{bps/Hz}),並利用展頻或編碼調變強化對抗多徑衰落與雜訊的能力。

(二) PSK(Phase Shift Keying,相移鍵控)調變

  1. 基本原理:
  • PSK 是一種利用高頻正弦載波的相位(Phase)​跳變來承載數位符號(Symbol)資訊的數位調變技術。在傳輸過程中,載波的振幅 AA 與頻率 fcf_c 維持恆定,僅根據輸入的二進位位元序列變更相位角 ϕ\phi。
  1. 常見形式與調變方式:
  • 二位元相移鍵控(Binary PSK, BPSK): 每個符號代表 11 個位元(1 bit/symbol1\text{ bit/symbol})。使用相差 180∘180^\circ(π rad\pi\text{ rad})的兩種相位: s(t)={Acos⁡(2πfct),代表位元 1Acos⁡(2πfct+π)=−Acos⁡(2πfct),代表位元 0s(t) = \begin{cases} A \cos(2\pi f_c t), & \text{代表位元 } 1 \\ A \cos(2\pi f_c t + \pi) = -A \cos(2\pi f_c t), & \text{代表位元 } 0 \end{cases}
  • 正交相移鍵控(Quadrature PSK, QPSK): 將載波相位等分為 4 種狀態(相位差 90∘90^\circ,例如 45∘,135∘,225∘,315∘45^\circ, 135^\circ, 225^\circ, 315^\circ),每個符號可同時傳送 22 個位元(2 bits/symbol2\text{ bits/symbol}),在相同通道頻寬下使資料傳輸率倍增。
  • 高階相移鍵控(MM-ary PSK,如 8-PSK): 載波具有 MM 種離散相位,每個符號承載 k=log⁡2Mk = \log_2 M 個位元(8-PSK 每個符號傳送 3 bits3\text{ bits})。
  1. 特性與優缺點:
  • 優點:具備恆定包絡特性(Constant Envelope),振幅恆定使得非線性放大器不會產生嚴重失真;抗振幅雜訊能力顯著優於振幅鍵控(ASK)。
  • 缺點:接收端解調通常需要高精度的相干載波同步電路(Coherent Detection),若相位同步偏移會導致判別錯誤;為降低解調複雜度,實務上常採用差分相移鍵控(Differential PSK, DPSK),利用前後相鄰符號的相對相位差進行判斷。

(三) 曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)

  1. 定義與原理:
  • 曼徹斯特編碼屬於實體層的基頻線路編碼(Line Coding)​技術。
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 二 題20 分

有關 ARP 協定:

(一) 請說明 ARP 協定啟動的時機與其運作的詳細機制。

(二) 請說明 ARP Spoofing。

(三) 一般情況下,在某個區域網路(Local Area Network)內的 ARP Request 是否可以透過路由器(Router)轉送到另外一個區域網路?請詳細說明其原因。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

  1. 位址解析協定(ARP, Address Resolution Protocol,RFC 826): 運作於網路層(Layer 3)與資料鏈結層(Layer 2)之間。其核心功能為將已知的邏輯 IP 位址動態對應(解析)至實體硬體位址(MAC 位址),使 IP 封包(Packet)能正確封裝為乙太網路訊框(Frame)進行實體傳輸。
  2. 傳輸型態與廣播網域(Broadcast Domain):
  • ARP Request:發送端使用 Layer 2 廣播(目的 MAC 位址為 FF:FF:FF:FF:FF:FF\text{FF:FF:FF:FF:FF:FF})。
  • ARP Reply:接收端使用 Layer 2 單播(Unicast,直接送回請求端的 MAC 位址)。
  • 路由器(Router)特性:工作於 Layer 3,主要功能之一即為切割/隔離廣播網域,預設不轉發任何 Layer 2 廣播訊框,以避免廣播風暴(Broadcast Storm)。
  1. 無狀態安全性漏洞(Stateless Vulnerability): ARP 通訊協定設計上缺乏身分驗證與狀態記錄機制,節點會無條件接收並處理未經請求(Unsolicited)的 ARP 回應,導致快取毒化(Cache Poisoning)的弱點。

解題方法

本題為標準的網路協定申論題,採「層級觀念 →\rightarrow 流程步驟 →\rightarrow 安全威脅與架構原理」切入剖析:

  1. 子題 (一):先定義「觸發時機」(ARP 快取未命中且需在同一 LAN 傳遞訊框),再依序條列標準解析流程(查表 →\rightarrow 廣播請求 →\rightarrow 目標比對並反向學習 →\rightarrow 單播回應 →\rightarrow 更新快取並發送資料)。
  2. 子題 (二):先定義 ARP Spoofing 本質為「快取毒化」,詳細說明攻擊手法(偽造 ARP 應答)、攻擊成因(無狀態驗證機制)與後續威脅(中間人攻擊 MITM、竊聽、阻斷服務 DoS)。
  3. 子題 (三):開門見山給出否定答案「不可以」,接著從「訊框廣播位址特性」、「路由器切割廣播網域之基本職責」及「跨網段轉送之正確邏輯(ARP 請求對象為預設閘道)」三個維度層層論證。

選項分析

本題為申論題(非選擇題),依命題子題之核心評分指標與考生答題要點逐項剖析:

  • 子題 (一) 評分關鍵:
  • 「啟動時機」若未提及「本機 ARP 快取中無該 IP 對應之 MAC」將遭扣分;若僅籠統寫「傳資料時」不夠精準。
  • 運作機制必須清楚區分:Request 是廣播(Broadcast),Reply 是單播(Unicast),並說明目標主機也會同時將來源端的 IP-MAC 記入其快取。
  • 子題 (二) 評分關鍵:
  • 必須點出協定缺陷「無驗證機制(Unauthenticated)」與「無狀態(Stateless)」。
  • 必須說明攻擊結果為達成中間人攻擊(MITM)​或竊聽/篡改/阻斷服務(DoS)。
  • 子題 (三) 評分關鍵:
  • 答案必須明確為「否」。
  • 必須深入論述路由器工作於 Layer 3,職責為隔離廣播網域;若寫出「跨網段通訊時,主機發送 ARP 的對象是預設閘道(Default Gateway)的 MAC」,方能取得完整分數。

解題技巧

  1. 破除常見觀念陷阱:
  • 陷阱一:許多考生誤以為跨網段發送封包時,來源端會直接對目的端 IP 發送 ARP Request。記住口訣:「IP 走全程,MAC 換每段」。跨網段時,來源端只會對「預設閘道器(Default Gateway)」發送 ARP 請求。
  • 陷阱二:不要將「Proxy ARP(代理 ARP)」與「路由器轉送 ARP Request」混為一談。Proxy ARP 是路由器收到廣播後以自身的 MAC 回應,路由器本體「絕對沒有」把該廣播訊框轉送到下一個網段。
  1. 記憶架構:
  • ARP 運作四部曲:查表未中 →\rightarrow 廣播發出 →\rightarrow 單播收回 →\rightarrow 更新寫入。
  • 路由器雙重切割:切割廣播網域(Broadcast Domain)、切割衝突網域(Collision Domain)。

【答案】

(一) ARP 協定啟動的時機與其運作的詳細機制

  1. 啟動時機: 當主機準備傳送 IP 封包時,必須將其封裝進資料鏈結層的訊框(如乙太網路訊框),此時必須知道下一個躍點(Next Hop)或目的端的實體 MAC 位址。主機會先查詢本機的 ARP 快取表(ARP Cache):
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 三 題20 分

請說明在無線網路中隱藏節點問題(Hidden Node Problem)。

在 IEEE 802.11 的標準中是如何處理這個問題的?

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

  1. 無線傳輸特性與載波偵聽侷限性: 在無線區域網路(WLAN)中,無線電波隨著距離增加而衰減(Path Loss),且易受障礙物阻隔,導致個別節點的訊號覆蓋範圍有限。傳送端無法偵測到不在其傳輸範圍內的其他節點之發射訊號。
  2. 隱藏節點問題(Hidden Node / Terminal Problem): 當節點 AA 與節點 CC 均在節點 BB 的訊號接收範圍內,但 AA 與 CC 彼此位於對方的通訊範圍之外(或被物理障礙物阻隔)時,AA 與 CC 互為「隱藏節點」。若兩者同時對 BB 發送訊框,將在接收端 BB 處發生訊號碰撞(Collision)。
  3. IEEE 802.11 虛擬載波偵聽與交握協定: 傳統 CSMA/CD 無法適用於無線環境(因自發訊號遠強於微弱的碰撞訊號,無法邊送邊聽),IEEE 802.11 採用 CSMA/CA。針對隱藏節點,標準導入 RTS/CTS(Request to Send / Clear to Send) 控制訊框機制,配合 網路分配向量(Network Allocation Vector, NAV) 達成「虛擬載波偵聽(Virtual Carrier Sensing)」,在共享介質上預約通道。

解題方法

本題為標準的無線網路申論題,應分兩大子題循序闡述:第一部分清楚定義隱藏節點問題之情境、成因與後果;第二部分以時序與控制訊框之交互運作,具體說明 IEEE 802.11 如何化解此問題。

一、 無線網路中的隱藏節點問題(Hidden Node Problem)

  1. 情境定義與拓撲結構:
  • 設無線網路中有三個節點 AA、BB、CC:
  • AA 的訊號涵蓋範圍可達 BB,但無法達 CC。
  • CC 的訊號涵蓋範圍可達 BB,但無法達 AA。
  • BB 位於 AA 與 CC 的共同交集範圍內(例如 BB 為無線基地台 AP,或共同的目的端)。
  • 此時,節點 AA 與節點 CC 彼此互為隱藏節點(Hidden Nodes)。

A⟷B⟷C(其中 A 與 C 無法直接感應彼此)A \longleftrightarrow B \longleftrightarrow C \quad (\text{其中 } A \text{ 與 } C \text{ 無法直接感應彼此})

  1. 發生原因與機制失效:
  • 當節點 AA 欲傳送資料給 BB 時,啟動實體載波偵聽(Physical Carrier Sensing),偵測到空氣介質閒置,便開始對 BB 傳送資料訊框。
  • 正在此時,節點 CC 亦有資料欲傳送給 BB。節點 CC 進行載波偵聽,由於偵測不到 AA 的傳輸訊號,誤判通道為閒置,遂同時向 BB 發送資料訊框。
  1. 造成的後果:
  • AA 與 CC 的電波在接收端 BB 處重疊,造成訊號碰撞(Collision)。
  • 接收端 BB 無法正確解碼訊框,導致封包損毀遺失;傳送端因未收到確認(ACK)而啟動後退演算法(Backoff)與重傳,大幅降低網路傳輸吞吐量(Throughput)並加劇延遲。

二、 IEEE 802.11 標準的處理機制:RTS/CTS 與 NAV

IEEE 802.11 透過引入 RTS/CTS 預約交握機制 搭配 虛擬載波偵聽(NAV) 來解決隱藏節點問題:

  1. RTS/CTS 四向交握運作程序(4-Way Handshake):
  • 步驟 1(發送 RTS):節點 AA 欲傳送資料前,先對 BB 發送一個微小的控制訊框 RTS(Request to Send),其中載明後續資料傳輸及接收 ACK 所需佔用的時間長度(Duration 欄位)。
  • 步驟 2(廣播 CTS):若節點 BB 成功接收 RTS 且通道許可,會回覆廣播一個 CTS(Clear to Send) 控制訊框。CTS 亦包含更新後的剩餘傳輸時間長度。
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 四 題20 分

有關 IP 協定:

(一) 請說明 Network Mask 的意義,並說明其與路由器(Router)轉送封包之機制的關聯。

(二) 請說明 Private IP 的意義與用途。

(三) 由於 IPv4 的位址空間可能不足,因此有 IPv6 的協定產生,但目前 IPv6 的網路環境並未普及。假設有兩個主機都使用 IPv6 協定,他們可以運用 IP Tunneling 的技術,透過目前已有的 IPv4 網路來互連,請詳細說明其運作機制。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題測驗「網際網路協定(IP Protocol)」的核心架構與轉送機制,涵蓋網址結構、位址管理與過渡技術三大主軸:

  1. 網路遮罩與封包轉送:IPv4 位址的階層式劃分(Network ID 與 Host ID)、無類別域間路由(CIDR)表示法、位元「及運算」(Bitwise AND)以及路由器轉送表匹配演算法——最長前綴匹配(Longest Prefix Match, LPM)。
  2. 私有 IP(Private IP):RFC 1918 定義之三大保留網段、非公開路由特性,以及結合網路位址轉譯(NAT/NAPT)以減緩 IPv4 枯竭與建構內網安全防護。
  3. IPv4 至 IPv6 過渡技術(Transition Mechanisms):雙堆疊(Dual Stack)、轉譯(Translation)與穿隧(Tunneling)三種主流架構,其中「IPv6 over IPv4 穿隧技術」之封裝(Encapsulation)、IPv4 標頭中協定欄位(Protocol 41)、中繼轉送、解封裝(Decapsulation)與遞送流程。

解題方法

本題為標準的觀念型申論題,作答時切忌僅條列名詞,須以「定義 →\rightarrow 運作步驟 →\rightarrow 關鍵技術細節」之結構進行推演:

  • 第 (一) 子題:先定義網路遮罩的位元結構與作用,接著按步驟說明路由器收到封包後,如何取出目的 IP、套用遮罩進行 Bitwise AND 運算,並以「最長前綴匹配原則(LPM)」選出最佳路由路徑。
  • 第 (二) 子題:精確引述 RFC 1918 規範的三個私有網段範圍,並由「節省位址資源(配合 NAT)」與「內部安全隔離(不可直接路由)」兩個面向說明其用途。
  • 第 (三) 子題:以標準的端對端架構,畫出或依序條列「IPv6 封包產生 →\rightarrow 穿隧起點封裝(加上 IPv4 Header, Protocol 41) →\rightarrow IPv4 網路轉送 →\rightarrow 穿隧終點解封裝(剝除 IPv4 Header) →\rightarrow 目的端接收」五大關鍵階段,說明穿隧本質為「以 IPv4 作為虛擬鏈結層傳送 IPv6 網路層封包」。

選項分析

本題為申論問答題,無選擇題選項。閱卷評分重點聚焦於下列核心關鍵字與觀念完整度:

  1. 第 (一) 子題評分關鍵:是否寫出「連續的 1 與 0」、「區分 Network ID 與 Host ID」、「Bitwise AND 運算」以及「最長前綴匹配(Longest Prefix Match)」。缺 LPM 機制者通常無法取得滿分。
  2. 第 (二) 子題評分關鍵:是否能精準寫出 Class A、B、C 之私有 IP 網段範圍(10.0.0.0/810.0.0.0/8、172.16.0.0/12172.16.0.0/12、192.168.0.0/16192.168.0.0/16),並指出其在公網路由器上不予轉送(Unroutable)的特性。
  3. 第 (三) 子題評分關鍵:是否清楚區分「穿隧起點(Ingress)」與「穿隧終點(Egress)」,以及「封裝」與「解封裝」之細部欄位處理(特別是外層 IPv4 標頭與 Protocol 41)。

解題技巧

  1. 路由匹配邏輯數學化:在說明路由器轉送時,以數學邏輯式表達: Route Match  ⟺  (Destination IP∧Subnet Mask)==Destination Network\text{Route Match} \iff (\text{Destination IP} \land \text{Subnet Mask}) == \text{Destination Network} 能展現資訊組考生的專業素養。
  2. 私有網段記憶訣竅:
  • Class A:10.0.0.0/810.0.0.0/8(共 11 個 Class A 網段)
  • Class B:172.16.0.0/12172.16.0.0/12(即 172.16.0.0∼172.31.255.255172.16.0.0 \sim 172.31.255.255,共 1616 個連續 Class B 網段)
  • Class C:192.168.0.0/16192.168.0.0/16(即 192.168.0.0∼192.168.255.255192.168.0.0 \sim 192.168.255.255,共 256256 個連續 Class C 網段)
  1. 穿隧協定代號防漏:IPv6 over IPv4 靜態或配置穿隧(Configured Tunneling)中,外層 IPv4 標頭的 Protocol 欄位固定為數值 41(IPv6-in-IPv4),寫出此數值是向閱卷委員展現深度的關鍵細節。

【答案】

(一) 網路遮罩(Network Mask)之意義及其與路由器轉送封包機制之關聯

  1. 網路遮罩之意義:
  • 結構與定義:在 IPv4 架構下,網路遮罩是一個長度為 3232 位元的二進位數字,其特徵為「左側由連續的 11 組成,右側由連續的 00 組成」。
  • 劃分位址功能:網路遮罩用於指明一個 IP 位址中,何者為代表網段的「網路識別碼(Network ID / Prefix)」,何者為代表特定裝置的「主機識別碼(Host ID)」。二進位中為 11 的位元對應網路識別碼,為 00 的位元對應主機識別碼。
  • CIDR 標記:現代網路使用 CIDR(Classless Inter-Domain Routing)標記法,以斜線後接連續 11 的長度表示(例如 255.255.255.0255.255.255.0 記為 /24/24)。
  1. 與路由器轉送封包機制之關聯: 路由器轉送封包的核心是依據路由表(Routing Table)查詢「下一跳(Next Hop)」或「輸出介面(Outgoing Interface)」,其具體關聯與轉送機制如下:
  • 步驟一:擷取目的 IP:路由器接收到 IP 封包後,解析封包標頭並取出目的 IP 位址(DD)。
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 五 題20 分

請說明下列有關網路技術上的名詞:

(一) IMSI

(二) TDMA

(三) Promiscuous Mode

(四) FQDN

(五) WEP

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題為典型的「網路技術名詞解釋」題型,配分通常為 20~25 分(每小題 4~5 分),測驗考生對不同網路層級(實體層、資料連結層、應用層)及不同領域(行動通訊、無線區域網路、網路安全與監聽、網域名稱系統)基礎技術之精確理解:

  1. IMSI:行動通訊網路中用戶的身分識別機制(GSM/LTE/5G 鑑別架構)。
  2. TDMA:資料連結層/實體層之多工存取與通道共用機制(Channelization Protocol)。
  3. Promiscuous Mode:網路卡硬體位址過濾機制與封包監聽原理(數位鑑識與網路側錄核心)。
  4. FQDN:應用層網域名稱系統(DNS)的階層式命名規範(RFC 1035)。
  5. WEP:IEEE 802.11 早期無線安全加密協定及其密碼學弱點。

解題方法

國家考試(特別是檢察事務官電子資訊組)的名詞解釋題,若僅翻譯英文全稱或寫出一兩句簡述,僅能獲得及格基本分。欲獲取滿分,必須遵循「黃金作答四部曲」:

  1. 英文全稱與中文正式譯名(確立定義)。
  2. 工作原理與技術規格/結構(展現硬底子技術知識)。
  3. 優缺點、安全考量或關鍵限制(展現廣度)。
  4. 實際應用場景或演進歷程(呼應命題與實務需求)。

逐題深入解析

(一) IMSI (International Mobile Subscriber Identity)

  1. 定義與全稱:
  • 英文全稱:International Mobile Subscriber Identity。
  • 中文譯名:國際行動用戶識別碼。
  • 定義:係依據 ITU-T E.212 建議書規範,用以在蜂巢式行動通訊網路(GSM、UMTS、LTE、5G)中唯一識別個別行動用戶(SIM/USIM 卡)的全球唯一識別碼。
  1. 編碼結構(總長度不超過 15 個十進位數字): IMSI=MCC+MNC+MSIN\text{IMSI} = \text{MCC} + \text{MNC} + \text{MSIN}
  • MCC (Mobile Country Code,行動國家碼):固定 3 碼,用以識別國家(例如台灣為 466)。
  • MNC (Mobile Network Code,行動網路碼):2 至 3 碼,用以識別特定電信營運商(例如中華電信、台灣大哥大等)。
  • MSIN (Mobile Subscriber Identification Number,行動用戶識別號):通常為 9 至 10 碼,由營運商內部指派給用戶的唯一識別號。
  1. 運作與安全機制:
  • 儲存位置:燒錄於用戶的 SIM/USIM 卡內,並註冊於電信核心網的歸屬位置暫存器(HLR)或歸屬用戶伺服器(HSS)中。
  • 隱私與安全防護:由於 IMSI 具有永久固定性,若直接在無線電空中介面(Air Interface)明文傳送,易遭偽基地台(IMSI Catcher,俗稱「惡魔偽基站」)側錄進行用戶軌跡追蹤。因此,系統僅在初次開機註冊時傳送 IMSI,後續通訊皆以動態分派的臨時識別碼 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) 或 5G 的 GUTI / SUCI 取代。

(二) TDMA (Time Division Multiple Access)

  1. 定義與全稱:
  • 英文全稱:Time Division Multiple Access。
  • 中文譯名:分時多工存取/時分多址。
  • 定義:一種共享傳輸通道的頻道化多工存取技術,屬於 OSI 實體層與資料連結層(MAC 子層)技術。
  1. 工作原理:
  • 時槽分割:將單一載波頻率在時間軸上切割為週期性重複出現的「訊框(Frame)」,每個訊框再細分為若干個固定長度的「時槽(Time Slot)」。
  • 獨佔傳輸:每個用戶在通訊期間被指派專屬的特定時槽,用戶僅能在該指定時槽內以突發方式(Burst Mode)傳送與接收資料,其餘時間則將通道讓給其他用戶。
  • 各時槽之間設有微小的保護時間(Guard Time),用以容忍訊號傳播延遲,避免相鄰時槽的訊號重疊碰撞。
  1. 技術特性與應用:
  • 優點:頻譜利用率高、無須昂貴的多重窄頻濾波器、抗同頻干擾能力較 FDMA 強。
  • 挑戰:基地台與所有行動台之間需要極高精確度的時鐘同步(Clock Synchronization)​機制。
  • 典型應用:第二代行動通訊 GSM、D-AMPS (IS-136)、衛星通訊及專業無線對講機(DMR)。

(三) Promiscuous Mode

  1. 定義與全稱:
  • 英文全稱:Promiscuous Mode。
  • 中文譯名:混雜模式/雜亂模式。
  • 定義:一種使乙太網路介面卡(NIC)強制接收實體通訊媒介上「所有流經訊框」的工作設定模式。
  1. 正常模式 vs. 混雜模式機制對比:
  • 正常模式(Non-Promiscuous Mode):網卡微控制器(MAC Controller)啟動硬體位址過濾,僅接收以下三類訊框,其餘全部在硬體層丟棄:
  1. 目的 MAC 等於本機網卡 MAC 位址(單播 Unicast)。
  2. 廣播訊框(Broadcast,目的 MAC 為 FF:FF:FF:FF:FF:FF)。
  3. 本機已加入的多播訊框(Multicast)。
  • 混雜模式:網卡關閉硬體 MAC 位址過濾機制,將實體線上偵測到的所有訊框不分目的 MAC,一律完整拷貝並向上遞送給作業系統核心與應用層。
  1. 資安與實務鑑識意涵:
  • 合法用途:網路效能監控、故障除錯、入侵偵測系統(NIDS)、封包分析軟體(如 Wireshark、tcpdump/libpcap)。
  • 非法用途:惡意攻擊者進行網路封包嗅探(Packet Sniffing),藉此竊取明文傳輸的帳號密碼、敏感資料。
  • 交換式網路限制:在傳統集線器(Hub)共享環境下開啟即可側錄全網段;但在現代交換器(Switch)環境下,因交換器具備 MAC Learning 與微分割特性,單純開啟混雜模式僅能收到廣播與本機流量,實務上需搭配連接埠鏡像(Port Mirroring / SPAN)​或發動 ARP 欺騙(ARP Spoofing) 方能達成全面監聽。

(四) FQDN (Fully Qualified Domain Name)

  1. 定義與全稱:
  • 英文全稱:Fully Qualified Domain Name。
  • 中文譯名:完整網域名稱/完全合格網域名稱。
  • 定義:在網域名稱系統(DNS)的階層式樹狀架構中,精確指定該主機在命名空間中確切位置的絕對名稱(Absolute Domain Name)。
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

其他考古題