112 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
何謂數位簽章?(10 分)
以一般行政機關的公文管理系統為例,如何透過導入數位簽章提升公文作業的安全與效率?(15 分)
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核心觀念
數位簽章是電子簽章的一種。依民國 112 年《電子簽章法》第 2 條,數位簽章係將電子文件經數學演算法運算成一定長度的數位資料,再以簽署人的私密金鑰加密形成簽章,並可用相對應的公開金鑰驗證;當時法條並要求具備憑證機構簽發的憑證。
數位簽章主要提供三項安全功能:
- 身分鑑別:透過憑證確認公開金鑰與簽署人身分、資格的關聯。
- 完整性:驗證簽章時,可檢查文件簽署後是否遭到變更。
- 不可否認性:簽章可作為簽署人曾簽署該文件的證據;但其效力仍取決於憑證有效性、私密金鑰保管及相關管理程序。
數位簽章的典型流程如下:簽署端先對文件計算摘要值,再用私密金鑰對摘要值簽署;驗證端以公開金鑰驗證簽章,並重新計算文件摘要,核對兩者是否相符。數位簽章著重驗證身分與文件完整性,本身不負責保密;若要保密,須另行加密文件。
依民國 112 年《電子簽章法》第 9、10 條,依法令應簽名或蓋章者,經相對人同意得以電子簽章為之;數位簽章使用依法核定或許可之憑證機構簽發、且仍有效並未逾使用範圍的憑證,始符合該法所定效力要件。以上以命題當年(民國 112 年)法規為準;《電子簽章法》已於民國 113 年修正,現行法已修正。
解題方法
本題分為兩部分:第一部分說明數位簽章的原理、驗證方式及安全功能;第二部分把這些功能對應到機關公文流程,依序說明簽核、發文、收文驗證、保存與管理,並指出對安全及效率的具體效益。
公文管理系統的導入方式與效益
以一般行政機關的公文管理系統為例,可在下列流程導入數位簽章:
- 建立簽署身分與憑證管理 為承辦人、各層級主管及有權核定或發文者配置適當憑證,將憑證身分與機關人員、職務及權限連結。系統須檢查憑證有效期間、使用範圍與撤銷狀態,並管理憑證更新及人員異動。
第 二 題25 分
實體關係圖(Entity-Relationship Diagram, ERD)是一種圖形化的工具,用於表示資料庫結構中的實體、實體之間的關係以及這些實體的屬性。
請問實體關係圖通常由哪些組件組成?(10 分)
除了這些組件外,為了讓系統分析師和資料庫設計師更清楚理解資料結構和資料間的相互關係,進而有效設計資料庫結構,實體關係圖通常還可以附加哪些資訊?(15 分)
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核心觀念
本題考查實體關係圖(Entity-Relationship Diagram, ERD)的基本組成,以及設計者可加註哪些資訊,以呈現資料需求與資料間的限制。ERD 的核心是描述「有哪些資料、資料有何特性,以及資料彼此如何關聯」。
解題方法
先列出 ERD 的基本建模元素,再補充能進一步說明資料意義、關係限制與資料規則的資訊。答題時應區分「基本組件」與「可附加資訊」,避免只列出實體、關係、屬性而漏掉第二小題。
ERD 的基本組件(10 分)
- 實體(Entity):具有獨立意義、需要儲存資料的對象,例如「學生」、「課程」或「訂單」。在 ERD 中通常以矩形表示。
- 關係(Relationship):表示兩個或多個實體之間的關聯,例如「學生選修課程」。常以菱形表示,或以連線搭配文字標示。
- 屬性(Attribute):描述實體或關係的資料特性,例如學生的學號、姓名,或選課關係的選課日期。傳統 Chen 表示法通常以橢圓表示。
屬性亦可依性質細分,例如:
- 鍵屬性:可唯一識別實體的屬性,例如學號。
- 複合屬性:可拆分為子屬性,例如地址可分為縣市、區、街道。
- 多值屬性:一個實體可能具有多個值,例如聯絡電話。
- 衍生屬性:可由其他屬性計算得出,例如由出生日期計算年齡。
可附加的資訊(15 分)
為使 ERD 更完整、可直接支援分析與資料庫設計,常附加下列資訊:
- 基數或多重度(Cardinality / Multiplicity):說明關係兩端的數量限制,例如一對一、一對多、多對多。例:「一位系所可有多位學生」。
- 參與限制(Participation Constraint):說明實體是否必須參與某項關係。完全參與表示每個該類實體都必須參與;
第 三 題25 分
車牌辨識是使用深度學習圖形辨識的應用,請說明車牌辨識的應用流程如何進行?(10 分)
在停車場的辨識現場如何運作?(15 分)
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核心觀念
車牌辨識(License Plate Recognition, LPR)是以攝影機取得車輛影像,再由電腦視覺與深度學習模型找出車牌位置、讀取字元,最後將辨識結果交由停車場管理系統執行進出管制、計費與紀錄。典型流程可分成「影像取得、車牌定位、影像前處理、字元辨識、結果校驗與系統應用」。
本題著重兩個層次:一是車牌辨識系統的資料處理流程;二是流程在停車場入口、出口的實際運作方式。
解題方法
答題時先依資料流說明辨識系統,再以停車場入口與出口串接各項設備和管理功能。如此可同時交代深度學習如何將影像轉成車牌文字,以及辨識結果如何觸發柵欄、計費與通行紀錄。
一、車牌辨識的應用流程
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影像取得 由攝影機拍攝車輛影像,影像可由車輛感應器、地感線圈或影像動態偵測觸發。拍攝時需考量車輛速度、拍攝距離、鏡頭角度、光線及夜間補光,以取得清晰車牌影像。
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車牌定位 將影像輸入車牌偵測模型,找出車牌所在的區域或邊界框。深度學習模型會從大量標註影像學習車牌的外觀特徵,辨認車牌在整張車輛影像中的位置。
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影像前處理 擷取車牌區域後,進行尺寸調整、灰階化、去雜訊、對比與亮度調整、傾斜校正等處理,降低陰影、反光、污損、模糊或拍攝角度造成的影響,使字元特徵更清楚。
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字元辨識 將處理後的車牌影像輸入文字辨識模型,辨識車牌上的英文字母、數字及其他符號,輸出車牌文字與各字元或整體的信心分數。實作上可採用逐字元分類,或以能直接辨識整串文字的模型處理。
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結果校驗與補強 依車牌格式檢查辨識結果,例如字元數量、字元順序與合法字元範圍;也可利用連續影格重複辨識,選取信心分數較高或多次結果一致的內容。信心不足或格式不合理時,可重新拍攝、改用其他影格辨識,或轉由人工確認。
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資料比對與後續處理 將車牌文字、拍攝時間、攝影機位置及車輛影像送至管理系統,與會員、月租車、黑名單、預約或進出紀錄比對,再依規則執行放行、告警、計費與紀錄保存。
二、在停車場辨識現場的運作
入口:辨識、建檔與放行
- 車輛接近入口時,地感線圈或影像感測器偵測車輛,通知攝影機拍攝車輛及車牌影像。
- 辨識系統定位車牌並讀取文字,管理系統同時記錄車牌、進場時間、入口設備編號及相關影像。
- 系統查詢車牌是否為月租車、預約車或其他符合快速通行條件的車輛。
第 四 題25 分
若你是某醫院的資訊人員,院裡保有高度機敏性的病患病歷資料,請問醫院應如何確保個人資料不會外洩,以免對病患的隱私造成傷害?(25 分)
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核心觀念
病歷包含可識別病患身分的資料,也包含病歷、醫療及健康檢查等高度敏感資訊。醫院保護病歷的目標,是確保資料的機密性、完整性與可用性:未經授權者不得查看或取得,資料不得遭任意竄改,且醫療業務需要時能安全使用。
以命題當年(民國 112 年)法規為準,《個人資料保護法》第 6 條將病歷、醫療、基因、性生活、健康檢查及犯罪前科等資料列為特種個人資料,蒐集、處理或利用須符合法定要件。《個人資料保護法》第 18 條要求公務機關採取適當安全措施;第 27 條則要求非公務機關採取適當安全措施,防止個人資料遭竊取、竄改、毀損、滅失或洩漏。醫院應依自身屬性適用相應規定,並依《個人資料保護法施行細則》第 12 條規劃安全措施。
解題方法
本題問的是「如何確保病患個資不外洩」,適合從資料生命週期切入:從蒐集、存取、傳輸、保存到刪除,逐階段說明管理及技術控制;再補上人員、委外與事故應變。如此可同時回應法規遵循與實際防護。
具體安全措施
一、建立管理制度與責任分工
醫院應指定個資保護權責單位或人員,盤點病歷資料的種類、存放位置、使用目的、可接觸人員及委外廠商,並訂定書面的個人資料安全維護計畫。定期檢視風險及權限,留存管理與稽核紀錄,讓安全措施能持續改善。
二、落實最小權限與身分驗證
依醫療工作職責設定角色權限,例如醫師、護理師、掛號及行政人員只取得執行業務所需的資料。使用個人帳號,不共用帳號;採用強式密碼及多因素驗證,並在員工離職、調職或職務異動時即時停用或調整權限。對大量查詢、非正常時段存取及特殊病患病歷,可設定額外核准或警示機制。
三、保護資料儲存與傳輸
對儲存在伺服器、端點設備、備份媒體及可攜式裝置中的病歷,採取適當的加密與存取控制;加密金鑰應妥善管理,避免與資料放在相同位置。資料傳輸應使用安全通道,避免透過未經核准的私人信箱、通訊軟體或未加密媒體傳送。紙本病歷則應存放於管制區域,並控管調閱、影印及攜出。
四、記錄、監控與稽核