109 鐵路人員升資考試佐級晉員級 技術類(選試資訊管理與資通安全概要) 資訊管理與資通安全概要 考古題詳解
第 一 題25 分
從使用者的觀點來看,應該如何選擇並使用雲端服務,才能避免下列狀況的發生?
(一) 用戶端與雲伺服器的傳輸資料被攻擊者成功竄改或竊聽。
(二) 儲存在雲伺服器的機密內容被攻擊者盜取。
(三) 儲存在雲伺服器的資料被攻擊者竄改。
(四) 被他人盜用自己購買的雲端服務。
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核心觀念
本題考查雲端服務的安全使用方式,須依威脅發生的位置,分別採取傳輸保護、資料保護、完整性驗證及身分驗證措施。判斷時可先區分「傳輸中的資料」與「儲存中的資料」,再確認要維護的是機密性、完整性或身分驗證。
解題方法與各小題分析
(一)避免傳輸資料遭竊聽或竄改
選擇使用支援 HTTPS/TLS 的雲端服務,並確認瀏覽器連線憑證有效、網域名稱正確。TLS 可加密用戶端與伺服器間的傳輸內容,降低竊聽風險;其訊息完整性保護則可偵測傳輸內容遭竄改。
使用公共 Wi‑Fi 時,應避免連線到仿冒的服務網站,也不應忽略憑證錯誤警告;必要時改用可信任網路或 VPN。VPN 可保護裝置到 VPN 閘道間的通道,但不能取代對雲端服務本身 HTTPS 憑證的確認。
(二)避免儲存在雲端的機密內容遭竊取
對敏感資料進行加密,並妥善管理金鑰。若服務支援用戶端加密,應在上傳前於自己的裝置加密,且由使用者保管解密金鑰;如此即使雲端儲存資料遭未授權存取,攻擊者仍難以直接讀取明文。
另應選擇具備存取控制、權限管理與安全紀錄的服務,只將資料分享給必要對象,並避免公開分享連結或設定過寬的存取權限。雲端服務的伺服器端加密可降低儲存媒體遭直接竊取時的風險,但金鑰若由服務提供者管理,仍須一併評估帳戶遭入侵及服務端權限遭濫用的風險。
(三)避免儲存在雲端的資料遭竄改
選擇具備版本控制、異動紀錄及資料完整性檢查功能的服務,定期檢查重要資料,並保留獨立備份。雜湊值可用來比對資料是否改變:對同一資料計算雜湊值,若事後結果不同,即表示資料內容已變動;
第 二 題25 分
近年來,各網頁瀏覽器都開始對於不支援 HTTPS 通訊協定的網站連線提出警告。其理由或原因為何?而 HTTPS 採用了什麼方法來保護使用者?伺服器端除了軟體之外,還需要準備什麼來支援 HTTPS 連線?
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核心觀念
本題考查 HTTP 與 HTTPS 的差異、HTTPS 的安全機制,以及伺服器端建立 HTTPS 所需的憑證。HTTPS 是以 TLS(舊稱 SSL)保護 HTTP 通訊的方式,常見連線使用 TCP 443 埠。
瀏覽器警告不支援 HTTPS 的網站,主要是提醒使用者:該連線缺乏 TLS 提供的傳輸保護。使用 HTTP 時,資料通常以明文傳送,可能遭第三方竊聽或竄改;使用者也較難確認連線對象是否為預期網站。
解題方法
作答時可分成三部分:先說明瀏覽器警告的原因,再列出 HTTPS 提供的保護,最後回答伺服器除軟體外所需的材料。
一、瀏覽器為何警告
HTTP 本身不會加密傳輸內容,也不提供訊息完整性保護。使用者輸入的帳號、密碼、表單內容或瀏覽資料,可能被同一網路中的攻擊者截取;傳輸內容也可能遭到插入或修改。若網站未使用 HTTPS,使用者亦缺少可靠的伺服器身分驗證,容易受到中間人攻擊或連到仿冒網站。
因此,警告的核心理由是:HTTP 連線無法充分保障資料機密性、完整性與伺服器身分可信度。這不表示每個 HTTP 網站都在竊取資料,而是代表連線本身沒有 HTTPS 所提供的保護。
二、HTTPS 如何保護使用者
HTTPS 透過 TLS 建立安全通道,主要提供:
- 機密性:利用加密保護傳輸內容,降低遭竊聽後直接讀取資料的風險。
- 完整性:利用訊息驗證機制偵測資料在傳輸途中是否遭竄改。
第 三 題25 分
何謂「邊緣運算」(edge computing)?試舉出兩個例子,說明適用邊緣運算的場域與情境。
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核心觀念
**邊緣運算(edge computing)**是將資料處理、分析或部分儲存工作,從集中式雲端或大型資料中心移近資料產生端,例如感測器、攝影機、工廠設備、車載系統或基地台。靠近資料來源的設備可先處理資料,再視需要將摘要、警示或結果傳送至雲端。
邊緣運算與雲端運算不是互相取代,而是可以分工合作:邊緣端負責即時反應與初步處理,雲端負責跨場域資料整合、長期儲存、模型訓練或全域管理。
適用邊緣運算的情境,通常具有下列特性:
- 需要低延遲:資料若往返雲端才處理,反應時間可能過長。
- 資料量龐大:全部上傳會占用頻寬,增加傳輸成本。
- 網路連線不穩或中斷:設備仍須在現場維持基本運作。
- 涉及隱私或敏感資料:可在本地先分析,只傳送必要資訊。
解題方法
題目要求定義邊緣運算,並舉兩個例子說明適用的場域與情境。作答時可先寫出「運算位置靠近資料來源」這項核心定義,再選擇兩個能清楚呈現其效益的場域。每個例子依序交代:
- 場域及資料來源;
- 為何不適合只依賴雲端處理;
- 邊緣端如何處理,以及帶來的效益。
這樣能同時回答「何謂邊緣運算」與「哪些場域、情境適用」,避免只列名詞而未說明理由。
例子一:智慧工廠設備監控
工廠中的機台感測器可持續產生振動、溫度、壓力等資料。若每筆資料都先傳到遠端雲端分析,再等待結果回傳,可能延誤異常處置;大量原始資料也會占用網路頻寬。
第 四 題25 分
何謂公開金鑰基礎建設(public key infrastructure, PKI)?試說明 PKI 的組成要素,並舉例我國政府使用 PKI 的施政作為。
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核心觀念
公開金鑰基礎建設(Public Key Infrastructure, PKI)是一套以非對稱式密碼技術為基礎,負責建立、簽發、管理、查驗及撤銷公開金鑰憑證的制度與技術架構。它把「某個身分」與「某把公開金鑰」可靠地連結起來,讓使用者能透過數位憑證確認對方身分及公鑰歸屬。
PKI 可支援下列安全服務:
- 身分鑑別:確認憑證主體的身分。
- 完整性與不可否認性:以私密金鑰產生數位簽章,接收者用憑證中的公開金鑰驗證簽章,確認文件未遭竄改及簽署者身分。
- 機密性:以接收者的公開金鑰加密資料,僅持有相對應私密金鑰者能解密。
憑證本身通常由憑證機構簽章,用以證明憑證主體與公開金鑰的關聯。實務上,驗證者除了檢查簽章,還要確認憑證鏈可信、憑證在有效期間內,且未被撤銷。PKI 提供信任與憑證管理機制;加密、簽章等功能則由相關密碼技術實際執行。
涉及法規部分,以下以命題當年(民國 109 年)法規為準。PKI 與電子憑證應用可參照當時的《電子簽章法》及相關子法;本題無須援引特定條文作為定義依據。
解題方法
本題是申論題,可依「定義 → 組成要素 → 政府應用實例」作答。先說明 PKI 如何把身分與公鑰建立可信連結,再逐一交代憑證生命週期所需的機構、資料、程序及查驗機制,最後以我國政府的 GPKI 與自然人憑證等應用作為例證。
PKI 的組成要素可說明如下:
- 憑證機構(CA,Certification Authority):負責簽發、更新、管理及撤銷憑證。政府 PKI 中,政府憑證總管理中心(GRCA)作為信賴起源,建立階層式信任架構,並與下層憑證機構建立信任關係。
- 註冊機構(RA,Registration Authority):受理憑證申請,查核申請者身分及申請資格,再將核准結果交由 CA 簽發憑證。RA 可與 CA 分設,也可由 CA 兼任。
- 數位憑證:以標準格式記載憑證主體、公開金鑰、簽發者、序號及有效期間等資訊,並由 CA 簽章。憑證將身分與公開金鑰綁定,供他人查驗。
- 憑證持有者與信賴憑證者:憑證持有者保管相對應的私密金鑰並使用憑證;信賴憑證者收到簽章或憑證後,負責驗證憑證鏈、用途、期限及狀態。