113 國安局特考三等 資訊組(選試英文) 網路應用與安全 考古題詳解

113 年・國安局特考・三等・資訊組(選試英文)
試題代碼 網路應用與安全

第 一 題25 分

RSA 公開金鑰系統是目前常用的密碼系統。如今 Alice 想利用 RSA 密碼系統加密訊息「CA」送給 Bob。假設此 RSA 系統參數如下:

  1. 兩大質數分別為 47 及 53。
  2. Alice 及 Bob 的公開金鑰輪分別為 5 及 3。

(一) 請問 Alice 的私鑰為何?

(二) 當 Alice 利用 RSA 加密「CA」給 Bob 時,其所得的英文密文為何?

字母編碼如下:

A~M:A 編碼為 01,B 編碼為 02,C 編碼為 03,D 編碼為 04,E 編碼為 05,F 編碼為 06,G 編碼為 07,H 編碼為 08,I 編碼為 09,J 編碼為 10,K 編碼為 11,L 編碼為 12,M 編碼為 13。

N~Z:N 編碼為 14,O 編碼為 15,P 編碼為 16,Q 編碼為 17,R 編碼為 18,S 編碼為 19,T 編碼為 20,U 編碼為 21,V 編碼為 22,W 編碼為 23,X 編碼為 24,Y 編碼為 25,Z 編碼為 26。

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

RSA 使用下列參數:

  • p=47, q=53p=47,\ q=53
  • 模數:n=pqn=pq
  • 歐拉函數:φ(n)=(p−1)(q−1)\varphi(n)=(p-1)(q-1)
  • 公開金鑰指數為 ee
  • 私鑰指數 dd 滿足:
ed≡1(modφ(n))ed\equiv 1\pmod{\varphi(n)}

加密時,使用「收件者 Bob」的公開金鑰,因此本題加密指數為 Bob 的 eB=3e_B=3。


解題方法

(一)求 Alice 的私鑰

先計算 RSA 模數與歐拉函數:

n=47×53=2491n=47\times 53=2491 φ(n)=(47−1)(53−1)=46×52=2392\varphi(n)=(47-1)(53-1)=46\times 52=2392

Alice 的公開金鑰指數為:

eA=5e_A=5

Alice 的私鑰指數 dAd_A 滿足:

5dA≡1(mod2392)5d_A\equiv 1\pmod{2392}

利用擴展歐幾里得法:

2392=5×478+22392=5\times478+2 5=2×2+15=2\times2+1

因此:

1=5−2×21=5-2\times2 1=5−(2392−5×478)×21=5-(2392-5\times478)\times2 1=5×957−2392×21=5\times957-2392\times2

所以:

dA=957d_A=957

Alice 的 RSA 私鑰為 (dA,n)(d_A,n):

(957,2491)\boxed{(957,2491)}

(二)Alice 加密訊息「CA」

訊息必須使用 Bob 的公開金鑰 (eB,n)=(3,2491)(e_B,n)=(3,2491) 加密。

依題目編碼:

  • C→03C\rightarrow 03
  • A→01A\rightarrow 01

RSA 加密公式為:

c≡meB(modn)c\equiv m^{e_B}\pmod n

加密字母 C

cC≡33(mod2491)c_C\equiv 3^3\pmod{2491}
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第 二 題20 分

大多數企業的災難復原計畫皆有賴於異地服務提供廠商。一般有三種不同的備援形式:熱備援(Hot Site)、暖備援(Warm Site)或冷備援(Cold site)。請說明這三種備援機制及其間的差異性。

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核心觀念

本題考查企業災難復原(Disaster Recovery, DR)的異地備援型態,以及三者在設備與資料的備妥程度、啟用所需時間、成本上的差異。熱備援、暖備援與冷備援通常可依「平時已準備多少資源」排列:準備程度愈高,災後恢復愈快,但建置與維運成本也愈高。

解題方法

依序比較三個面向即可作答:

  1. 場地與設備:是否已有完整設備、系統及網路環境。
  2. 資料與服務狀態:資料是否持續複寫,系統是否已啟動並可接手服務。
  3. 災後恢復時間與成本:準備愈完整,通常復原時間愈短,成本愈高。

三種備援機制

備援形式平時準備狀態災後復原方式與時間成本與適用情境
熱備援(Hot Site)異地備援中心具備完整設備、網路與系統,資料通常持續或頻繁複寫;服務可處於運作或待命狀態。主要站點故障後,將服務切換至備援中心,通常可在三者中最快恢復。建置及維運成本最高,適用於停機損失高、要求短復原時間的關鍵服務。
暖備援(Warm Site)異地場地已有部分設備與基本環境,但可能尚未安裝或啟動全部系統;資料複寫頻率與完整程度通常低於熱備援。災後須補齊或啟動設備、還原或同步資料,再恢復服務;
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第 三 題20 分

在軟體系統建置過程,都會考慮其系統發展生命週期(SDLC)。隨著時代的演變,如今已將安全相關措施融入其發展生命週期,提出所謂 SSDLC 的概念。請詳細說明在軟體系統建置過程中,於需求階段及測試階段所需考量的資訊安全措施為何?

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核心觀念

本題考查安全軟體發展生命週期(Secure Software Development Life Cycle, SSDLC):將資訊安全活動納入傳統軟體發展生命週期(SDLC)的每個階段,讓安全需求從設計之初就受到管理,而不是等系統完成後才補救。

題目要求說明需求階段與測試階段的安全措施。作答時應依階段說明工作項目,並交代這些措施如何降低風險、確認控制措施有效。

解題方法

依 SSDLC 的生命週期順序回答兩個階段:

  1. 需求階段:先辨識資產與風險,再把安全目標寫成可驗證的需求。
  2. 測試階段:以安全測試找出弱點,並驗證安全需求與控制措施是否有效。

每項措施可用「要做什麼、為什麼要做」來說明,避免只列名詞。

需求階段的資訊安全措施

1. 盤點資訊資產與資料敏感度

辨識系統要處理的資料、服務與重要資產,例如個人資料、帳號憑證、營運資料及關鍵服務,並依機密性、完整性、可用性需求分類。確認資料由何處產生、如何傳輸、儲存、使用及刪除,以利決定適當的保護要求。

2. 進行風險評估與威脅建模

辨識系統使用者、外部介面、信任邊界、資料流及可能的攻擊者,分析資產可能面臨的威脅與弱點。依風險程度決定必要的安全控制,並將風險處理方式納入需求與專案規劃。

3. 明確訂定安全需求

將安全目標寫成具體、可追蹤、可測試的需求,而非只寫「系統應安全」。需求可包含:

  • **身分驗證與存取控制:**帳號驗證、權限分級、最小權限及特權帳號管理。
  • **資料保護:**傳輸與儲存加密、金鑰管理、資料遮罩,以及資料保存與安全刪除要求。
  • **稽核與監控:**記錄登入、權限變更及重要操作,並要求適當的記錄保護與保存期限。
  • **可用性與復原:**備份、復原、服務持續及故障處理需求。
  • **錯誤與例外處理:**避免錯誤訊息揭露敏感資訊,並妥善處理異常狀況。
  • **隱私與法規遵循:**依系統涉及的資料與業務,納入個人資料保護及相關規範要求。
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第 四 題15 分

針對虛擬私有網路常使用之 IPSec 協定運作情形,回答下列問題:

(一) 請說明 IPSec 有哪兩種基本操作作業模式?

(二) 在 IPSec 的運作協定,除 AH(Authentication Header)及 ESP(Encapsulation Security Payload)外,還有 IKE(Internet Key Exchange)協定。請說明 IKE 功用為何?

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核心觀念

本題考查 IPSec 的兩種封包處理模式,以及 IKE 在建立 IPSec 安全連線時的角色。AH 與 ESP 負責封包的認證、完整性或機密性等安全保護;IKE 則負責協商並建立這些保護所需的安全參數與金鑰。

解題方法

先依「IPSec 保護的是整個 IP 封包,還是封包中的傳輸資料」區分兩種模式,再說明 IKE 如何讓通訊雙方協商安全關聯及金鑰。答題時須分清楚:IKE 負責協商與金鑰管理,實際保護 IP 封包則由 AH 或 ESP 執行。

(一)IPSec 的兩種基本操作模式

  1. 傳輸模式(Transport Mode) 保留原始 IP 標頭,主要保護 IP 封包中的傳輸層資料及其後續內容。常用於兩台主機直接通訊,封包的原始來源與目的 IP 位址仍可見。

  2. 通道模式(Tunnel Mode) 將原始 IP 封包整體封裝在新的 IP 封包內,再由 AH 或 ESP 加以保護。外層新增 IP 標頭,用於路由至通道另一端;原始封包則位於內層。常用於安全連接兩個網路,或讓遠端使用者連入企業網路。

(二)IKE 的功能

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第 五 題20 分

目前資安事件層出不窮,而企業為防範資安事件發生,會結合 SIEM(Security Information and Event Management)及 SOC(Security Operation Center)兩種機制作為網路安全防禦機制。

(一) 請解釋 SIEM 及 SOC 所代表的意義。

(二) 說明 SIEM 和 SOC 之間的關聯性。

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核心觀念

本題考查企業資安防禦中的兩個層次:SIEM 是資安資料的集中管理與分析工具;SOC 是負責持續監控、研判及應變的組織與作業機制。兩者搭配,可將分散的事件資訊轉化為可採取行動的資安應變。

  • SIEM(Security Information and Event Management,安全資訊與事件管理):蒐集並集中管理各種資訊系統與資安設備產生的日誌及事件資料,例如防火牆、入侵偵測系統、伺服器、端點及身分驗證系統的紀錄;再透過正規化、關聯分析、規則比對及告警等功能,協助發現異常或可疑活動。SIEM 是一類技術平台或工具。
  • SOC(Security Operations Center,資安營運中心/資安維運中心):負責組織日常資安監控與事件處理的單位或運作機制。SOC 通常由人員、流程及技術共同構成,工作包括監控告警、分析威脅、確認事件、通報與協調應變,以及追蹤處理結果。

解題方法

作答時先區分兩者的性質,再說明資訊如何在兩者之間流動:

  1. 先指出 SIEM 是「工具與平台」,說明它如何蒐集、整合及分析事件資料。
  2. 再指出 SOC 是「人員與作業機制」,說明其監控、研判及應變職責。
  3. 最後用「SIEM 提供資訊與告警,SOC 負責分析與處置」串起兩者關聯。
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