113 專技高考高等考試 資訊技師 系統分析與資訊安全 考古題詳解

113 年・專技高考・高等考試・資訊技師
試題代碼 系統分析與資訊安全

第 一 題25 分

軟體系統的穩定性對於使用者非常重要,請問可從哪些穩定性度量來預測軟體的穩定性?並詳述之。

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核心觀念

軟體穩定性是指系統在正常使用及變更過程中,能否持續提供正確、可靠的服務,並避免小幅變更引發大範圍的連鎖影響。它同時涉及兩個面向:

  1. 執行時穩定性:系統是否能持續運作、少故障,並在故障後迅速恢復。
  2. 變更穩定性:修改或新增功能時,影響是否局部且可控制,不致破壞其他功能。

因此,預測穩定性應綜合觀察系統運作紀錄、變更紀錄與軟體結構。單看「近期沒有當機」或「程式碼很少變更」,都不足以完整判斷。

解題方法

可從「系統實際運作情形」與「變更造成的影響」兩條主線作答,並補充架構與測試等預測指標。各指標應以一段期間的資料觀察趨勢,且須在相同系統範圍、工作負載與統計口徑下比較。

一、故障與可靠度度量

觀察故障次數、故障率、平均故障間隔時間及平均修復時間,可判斷系統在使用期間的可靠程度。

  • 故障率:單位時間或單位交易所發生的故障數。故障率愈低,通常表示執行穩定性愈高。
  • 平均故障間隔時間(MTBF):兩次故障之間平均可運作的時間。MTBF 愈長,代表故障發生得愈不頻繁。
  • 平均修復時間(MTTR):故障發生後,平均恢復服務所需時間。MTTR 愈短,故障對使用者的影響通常愈小。
  • 可用度(Availability):在觀察期間內,系統可提供服務的時間比例。簡化計算可寫為 可用度=可運作時間總觀察時間\text{可用度}=\frac{\text{可運作時間}}{\text{總觀察時間}}

判讀時應同時看故障頻率與修復速度:系統即使偶爾故障,若能快速復原,對使用者造成的影響仍可能較低。

二、變更失敗與回復度量

軟體更新、設定調整或部署後發生事故,是判斷變更是否受控的重要訊號。

  • 變更失敗率:造成服務中斷、錯誤增加、回復或緊急修補的部署占全部部署的比例: 變更失敗率=造成故障或需補救的部署數部署總數\text{變更失敗率}=\frac{\text{造成故障或需補救的部署數}}{\text{部署總數}}
  • 故障回復時間:從變更造成事故起,到服務恢復正常所需時間。
  • 回復或緊急修補比例:觀察部署後需回復版本、緊急修補或額外處理的頻率。

變更失敗率愈低、回復時間愈短,通常表示變更程序與品質控制較成熟,使用者受到更新影響的風險較低。

三、變更量與需求波動度量

追蹤需求變更、缺陷修正及程式碼修改的數量、頻率與範圍,可評估系統未來持續變動的壓力。

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第 二 題25 分

DevOps 是一種重視軟體開發(Dev)人員和 IT 維運技術(Ops)人員之間溝通合作的文化、運動或慣例。為確保軟體供應鏈(software supply chain, SSC)的安全,促成 DevSecOps,將軟體開發安全導入持續整合(continuous integration)與持續部署(continuous deployment)管道(CI/CD pipeline),以避免軟體供應鏈攻擊(SSC attacks)。

(一) 何謂 DevSecOps?

(二) 從 CI/CD 到持續安全,要考慮哪些軟體供應鏈風險因子?

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核心觀念

本題考查 DevSecOps 的內涵,以及如何把安全控制融入 CI/CD,降低軟體供應鏈各環節遭受攻擊的風險。重點是安全必須貫穿軟體生命週期,不能只在發布前或上線後才檢查。

DevSecOps 是將安全(Security)納入 DevOps 的協作文化與工程流程,使開發、維運及資安人員共同負責安全,並透過自動化、持續檢查與快速回饋,讓安全控制融入需求、設計、開發、建置、測試、發布及維運階段。

軟體供應鏈(SSC) 涵蓋軟體及其依賴元件、原始碼、建置工具與環境、套件儲存庫、部署流程,以及參與開發和交付的身分與權限。供應鏈任一環節遭到入侵或竄改,都可能使惡意程式進入最終交付物。

解題方法

先以軟體交付流程為主線,從原始碼一路追蹤到正式環境,再檢查各階段的人員與身分、程式與依賴、工具與建置環境、產物與部署、監控與應變。這種切入方式能涵蓋 CI/CD 的技術面,也能納入供應鏈中常被忽略的第三方與治理風險。

(一)何謂 DevSecOps?

DevSecOps 是 DevOps 的延伸,將安全工作整合至開發與維運的日常流程,建立「共同負責安全」的文化,並以自動化方式在 CI/CD 各階段執行安全控制。其目標是在不妨礙持續交付的前提下,及早發現並修正弱點、降低發布風險,並持續驗證上線軟體的安全狀態。

實務上可包括:

  • 需求與設計階段:安全需求、安全架構檢視、威脅建模。
  • 開發階段:安全編碼規範、程式碼審查、祕密資訊掃描。
  • 建置與測試階段:自動化弱點掃描、依賴套件檢查、動態安全測試。
  • 發布階段:驗證建置產物、管理簽章與發布權限,並設置安全閘門。
  • 維運階段:監控弱點與異常、修補更新、事件通報及復原。

DevSecOps 不是單純增加一個發布前的資安測試步驟,而是讓安全責任、控制措施與回饋機制持續存在於整個軟體生命週期。

(二)從 CI/CD 到持續安全,須考慮的軟體供應鏈風險因子

  1. 原始碼與版本控制風險 原始碼遭未授權存取或竄改、惡意提交、分支保護不足、審查或簽核機制薄弱,以及憑證或 API 金鑰等祕密資訊被寫入程式碼。

  2. 第三方套件與依賴風險 開源或商用套件可能含有已知弱點、遭植入惡意程式、來源不明或已停止維護;套件名稱混淆、相依性混淆及版本遭替換,也可能使惡意元件進入專案。應盤點直接與間接依賴、確認來源及版本,並追蹤弱點與更新狀況。

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第 三 題25 分

新版的電子簽章法於 113 年 5 月發布施行,該法案已將數位簽章的法律地位作出適當的規範。如今使用 RSA 公開加密系統來實作訊息為 77 之數位簽章 SS,其中所選用的兩質數分別為 1717 及 1919,且其公開金鑰為 173173。請問所使用的私鑰及數位簽章 SS 的值為何?

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核心觀念

本題考 RSA 數位簽章的金鑰計算與簽章生成。以 RSA 實作時,公開金鑰為 (n,e)(n,e),私鑰指數 dd;訊息 mm 的簽章為

S≡md(modn)S \equiv m^d \pmod n

其中 dd 是 ee 在模數 φ(n)\varphi(n) 下的乘法反元素,也就是

ed≡1(modφ(n))ed \equiv 1 \pmod{\varphi(n)}

題目提及電子簽章法,但本題的數值計算依 RSA 定義進行。法規背景以命題當年(民國 113 年)法規為準;題目未要求判斷具體法律效果。

解題方法

兩質數為 p=17p=17、q=19q=19,因此 RSA 模數為

n=pq=17×19=323n=pq=17\times19=323

歐拉函數為

φ(n)=(p−1)(q−1)=16×18=288\varphi(n)=(p-1)(q-1)=16\times18=288

公開金鑰指數為 e=173e=173。求私鑰指數 dd,即解

173d≡1(mod288)173d\equiv1\pmod{288}

用擴展歐幾里得算法:

288=1×173+115173=1×115+58115=1×58+5758=1×57+1\begin{aligned} 288&=1\times173+115\\ 173&=1\times115+58\\ 115&=1\times58+57\\ 58&=1\times57+1 \end{aligned}

回代得

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第 四 題25 分

重新識別係將已去識別化資料與個人可識別資訊(personal identifiable information, PII)的當事人重新建立連結之過程。請問依據 CNS 29191,組織有重新識別需求時,應符合哪些重新識別 PII 之要求?

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核心觀念

本題考查 CNS 29191「重新識別 PII 之要求」。重新識別是將已去識別化資料與原 PII 當事人重新建立連結的過程。組織有重新識別需求時,應依標準第 7 節,兼顧資料接收者不得識別當事人、PII 控制者須能依程序重新識別,以及重新識別過程的正確性與可稽核性。

解題方法與標準要求

依 CNS 29191 第 7.1 至 7.4 節,分四項說明:

  1. 經匿名或擬匿名處理的資料,接收者不得識別當事人(7.1) 資料接收者只能鑑別資料屬性,不能識別 PII 當事人。資料不得提供任何可用以識別當事人的資訊;必要時,可允許接收者查證資料或其屬性是否真實。

  2. 不同資料不得聚合後連結至同一當事人(7.2) 同一 PII 當事人的不同匿名或擬匿名資料,不得提供可在聚合後連結至該當事人的資訊。資料接收者取得的資料,不得包含可據以連結當事人的間接識別資料。

  3. 可逆擬匿名資料須能由 PII 控制者重新識別(7.3)

  • PII 控制者應備有重新識別程序,規定使用方法、所需資訊、授權及啟動流程。
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