110 經濟部聯招(台電、中油、台水、台糖)新進職員 儀電 國營事業聯招 (計算機概論、自動控制)B 考古題詳解

核心觀念

本題考查網際網路常見攻擊方式及其破壞的資訊安全特性：

• 竊聽（Sniffer）：未經授權擷取網路傳輸內容，主要危害資料的機密性（Confidentiality）。
• 竄改（Manipulation）：未經授權修改資料內容，主要危害資料的完整性（Integrity）。
• 欺騙（Spoofing）：偽裝成可信任的使用者、主機或網路服務，主要危害身分的真確性與身分認證（Authenticity、Authentication）。

答題時應依序說明「攻擊定義、常見方式、造成的影響」，並可補充防禦措施，使答案完整。

解題方法

本題屬於名詞解釋題，適合採用下列架構作答：

1. 先寫出攻擊方式的定義。
2. 再說明攻擊者如何實施。
3. 接著舉出具體例子。
4. 最後指出危害的資訊安全特性及基本防護方法。

三者可用下表快速區分：

（一）竊聽（Sniffer）

定義

竊聽是指攻擊者利用封包擷取工具，在網路傳輸過程中攔截並分析資料封包，藉此取得未經授權的資訊。竊聽通常屬於被動式攻擊（Passive Attack），因為攻擊者主要觀察、收集資料，不一定直接改變原始資料內容。

常見方式

攻擊者可能在下列環境進行竊聽：

• 未加密的公共無線網路。
• 被入侵的網路設備或交換器。
• 惡意建立的無線基地台。
• 使用 HTTP、Telnet、FTP 等未充分加密的通訊服務。
• 透過封包側錄工具分析帳號、密碼、Cookie、電子郵件或交易內容。

在傳統共用媒介網路中，網卡可能收到同一網段內的多種封包；攻擊者再透過封包分析工具擷取有效資料。現代交換式網路雖可降低一般竊聽範圍，但攻擊者仍可能透過惡意基地台、ARP 欺騙或入侵網路設備進行擷取。

造成的影響

竊聽主要破壞資訊的機密性。若傳輸內容未加密，攻擊者可能取得：

• 使用者名稱與密碼。
• 身分證字號、信用卡資料等個人資訊。
• 電子郵件及即時通訊內容。
• 登入工作階段的 Cookie。
• 企業內部機密文件或網路拓撲資訊。

竊聽本身未必改變資料內容，但取得的資料可能被進一步用於登入、詐騙或其他攻擊。

防護方法

• 使用 HTTPS、SSH、TLS、VPN 等加密通訊。
• 避免在不可信任的公共網路傳輸敏感資料。
• 使用 WPA2、WPA3 等安全的無線網路加密機制。
• 採用多因素身分驗證，降低密碼外洩造成的損害。
• 使用入侵偵測系統及網路流量監控工具。

（二）竄改（Manipulation）

定義

竄改是指攻擊者未經授權，對資料進行修改、刪除、插入或替換，使資料內容與原始狀態不一致。竄改屬於典型的主動式攻擊（Active Attack），因為攻擊者直接改變資料或系統處理結果。

常見方式

攻擊者可能竄改下列資料：

• 傳輸中的交易金額或收款帳號。
• 網頁內容、電子郵件或檔案。
• 資料庫中的使用者權限與紀錄。
• DNS 設定、路由資訊或系統組態。
• 軟體、韌體或更新檔案。

例如，使用者原本要將新臺幣 $1{,}000$ 匯至甲帳戶，攻擊者攔截交易資料後，將金額改為 $10{,}000$，並將收款帳戶改成乙帳戶。此種攻擊即屬於資料竄改。

造成的影響

竄改主要破壞資訊的完整性，使系統或使用者無法確定資料是否保持原始正確狀態。其結果可能包括：

• 交易結果錯誤。
• 帳務紀錄不正確。
• 使用者權限遭提升。
• 網站內容被置換。
• 控制系統接收錯誤命令。
• 稽核紀錄遭刪除，導致事後追查困難。

若竄改發生在工業控制或電力系統，可能造成設備誤動作，甚至引發營運與安全事故。

防護方法

• 使用雜湊函數檢查資料是否遭到變更。
• 使用訊息鑑別碼（MAC）確認資料完整性及來源。
• 使用數位簽章驗證資料來源與內容完整性。
• 對重要資料採取存取控制及最小權限原則。
• 建立不可任意修改的稽核紀錄與備份機制。
• 對系統更新檔及程式碼進行簽章驗證。

核心觀念

本題考查二元樹的：

1. 後序追蹤（Postorder）：左子樹 → 右子樹 → 根節點。
2. 前序追蹤（Preorder）：根節點 → 左子樹 → 右子樹。
3. 節點分支度（degree）：

• degree $=0$：葉節點。
• degree $=1$：只有一個子節點，但無法由題目判定該子節點在左側或右側。
• degree $=2$：具有左、右兩個子節點。

後序序列為：

因此最後一個節點 $F$ 必為整棵樹的根節點。

解題方法

依照後序順序逐一處理節點。遇到 degree $=0$ 的節點，先視為一棵單一節點樹；遇到 degree $=1$ 的節點，將前面已形成的子樹接到該節點下；遇到 degree $=2$ 的節點，將前面最近形成的兩棵子樹分別作為左、右子樹。

1. 處理 $E,A,D$

• $E$ 的 degree 為 $0$，所以 $E$ 是葉節點。
• $A$ 的 degree 為 $1$，因此 $E$ 是 $A$ 的唯一子節點。
• $D$ 的 degree 為 $1$，因此以 $A$ 為根的子樹是 $D$ 的唯一子節點。

形成鏈狀結構：

由於 $A$、$D$ 各自只有一個子節點，該子節點可放在左側或右側。

2. 處理 $C,G,H$

• $C$ 的 degree 為 $0$，是葉節點。
• $G$ 的 degree 為 $0$，是葉節點。
• $H$ 的 degree 為 $1$，因此 $G$ 是 $H$ 的唯一子節點。

形成：

3. 處理 $B$

$B$ 的 degree 為 $2$，表示 $B$ 有兩個子樹。

在後序序列中，$B$ 前面的兩個完整子樹依序為：

• 以 $C$ 為根的子樹；
• 以 $H$ 為根的子樹。

所以：

• $C$ 是 $B$ 的左子樹；
• $H$ 是 $B$ 的右子樹。

形成：

4. 處理 $F$

$F$ 的 degree 為 $2$，因此有兩個子樹。

在後序序列中，$F$ 前面已形成的兩棵完整子樹依序為：

1. 以 $D$ 為根的子樹；
2. 以 $B$ 為根的子樹。

所以：

• $D$ 是 $F$ 的左子樹；
• $B$ 是 $F$ 的右子樹。

一個符合條件的二元樹如下：

 F
 / \
 D B
 / / \
 A C H
 / /
 E G

其後序追蹤為：

核心觀念

本題考查四種 CPU 行程排程演算法：

• FCFS（先到先服務）：依行程到達順序執行，通常為非搶先式。
• SJF（最短工作先服務）：選擇服務時間最短的行程先執行，通常為非搶先式。
• HPJF（高優先權先服務）：依優先順序執行，本題規定「號碼愈小，優先權愈高」。
• RR（循環分配）：每個行程依序使用固定時間配額；時間用完仍未完成者，排到佇列尾端等待下一輪。

題目未明確提供到達時間，因此採用排程題的標準假設：

五個行程均在時間 $0$ 到達，且初始排列順序為 $P1,P2,P3,P4,P5$。

所有行程總服務時間為：

因此，每一張甘特圖的總長度均應為 $325$，可作為驗算依據。

一、FCFS：先到先服務

解題方法

FCFS 完全依照到達順序執行。由於五個行程同時到達，依題目列示順序排列：

各行程的起迄時間如下：

時間甘特圖

0 100 175 195 275 325
|---- P1 ----|--- P2 ---| P3 |---- P4 ----|--- P5 ---|

判斷重點

FCFS 不比較服務時間，也不比較優先權，只按照先到順序執行。本題因所有行程同時到達，所以直接採用 $P1$ 至 $P5$ 的列示順序。

二、SJF：最短工作先服務

解題方法

SJF 將所有行程依服務時間由小到大排序：

因此執行順序為：

本題採非搶先式 SJF；行程一旦開始執行，便執行至完成。

各行程的起迄時間如下：

時間甘特圖

0 20 70 145 225 325
| P3 |--- P5 ---|------ P2 ------|------ P4 ------|-------- P1 --------|

判斷重點

SJF 的排序依據只有服務時間，不使用 priority 欄位。服務時間愈短者愈早執行。

三、HPJF：高優先權先服務

解題方法

題目規定「優先順序號碼小者優先」，因此依 priority 由小到大排序：

執行順序為：

各行程的起迄時間如下：

時間甘特圖

0 75 95 195 275 325
|------ P2 ------| P3 |-------- P1 --------|------ P4 ------|--- P5 ---|

判斷重點

本題的 priority 數字不是「數字愈大權限愈高」，而是明確規定：

核心觀念

本題考查：

1. 轉移函數的反拉氏轉換。
2. 部分分式分解。
3. 脈衝響應與轉移函數的關係： $h(t)=\mathcal{L}^{-1}\{W(s)\}$
4. 最終值定理： $\lim_{t\to\infty}h(t)=\lim_{s\to 0}sW(s)$

其中，脈衝輸入 $\delta(t)$ 的拉氏轉換為 $1$，因此系統輸出即為脈衝響應，其拉氏轉換就是 $W(s)$。

解題方法

（一）求 $W(s)$ 之反拉氏轉換

已知

因分母為三個相異的一次因式，設部分分式為

兩邊同乘以 $s(s+2)(s+6)$，得

利用遮蔽法分別求係數。

當 $s=0$：

當 $s=-2$：

當 $s=-6$：

因此

利用基本反拉氏轉換公式

可得脈衝響應

若明確採用因果系統表示，完整寫法為

（二）脈衝響應在 $t\to\infty$ 時的值

核心觀念

本題考查：

• 串聯阻抗與並聯阻抗的化簡。
• 電壓回授系統的方塊圖表示。
• 正回授系統的閉迴路轉移函數。
• 無限增益 $A\to+\infty$ 時的頻率響應與 Bode 圖。

左側 $R_1$ 與電容 $C$ 並聯，其等效阻抗為

（一）系統方塊圖

令流經左側等效阻抗與 $R_2$ 的電流為 $i(s)$，則

因此

整理成方塊圖形式：

又因受控電壓源滿足

所以系統可表示為正回授方塊圖：

 ┌──────────────────────────────┐
 │ │
Vi(s) ──► [ R2/(R2+Z1) ] ──► V1(s) ──► [ A ] ──► Vo(s)
 ▲ │
 └──[ Z1/(R2+Z1) ]┘
 正回授

其中

（二）求 $\dfrac{V_o(s)}{V_i(s)}$

由方塊圖，前向傳遞函數為

正回授因子為

正回授閉迴路轉移函數為

代入得

再代入

可得

整理分母：

（三）當 $A\cong+\infty$ 時的 Bode 圖

由

當 $A\to+\infty$ 時，分母主要由 $-AZ_1(s)$ 決定，因此

因為

所以

令轉折頻率為

則

幅頻圖

其幅值為

核心觀念

本題考查：

1. 由方塊圖建立狀態方程式
2. 以可控制矩陣與可觀測矩陣判斷系統性質
3. 由狀態空間模型求轉移函數

取三個積分器輸出由左至右為狀態變數：

其中：

• 第一個積分器輸出為 $x_1$
• 第二個積分器輸出為 $x_2$
• 第三個積分器輸出為 $x_3$

（一）狀態方程式

第一個加法點的輸入為

因此：

由三個串聯積分器可得：

輸出端之加法點中，$-4$ 增益後的訊號再接至負號輸入端，因此其貢獻為

故輸出方程式為

整理成矩陣形式：

其中

（二）可控制性與可觀測性

1. 可控制性

三階系統的可控制矩陣為

先計算：

因此：

其行列式為

所以

系統為完全可控制系統。

2. 可觀測性

三階系統的可觀測矩陣為

計算得：