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中六 ICT｜網絡保安與加密配套練習（第一份・密碼與對稱加密）
中六 ICT｜網絡保安與加密配套練習（第一份・密碼與對稱加密）
由 26 的 8 次方算到 12 位密碼的破解年數，先分清 keyspace、字典攻擊與 salt 的作用，再練對稱加密的根本限制。
先做題，後對答案 建議三十分鐘；每題先把指數算式寫出來，再按計算機核對。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 約 30 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中六 ICT｜網絡保安與加密 |
| 適用年級 | 中六（S6）ICT |
02 題目（10 題）
- 基礎一個密碼只由 8 個小寫英文字母組成，全部組合共有多少個？
- 基礎承上題，若攻擊者每秒可試 1 000 000 個密碼，平均要試半個 keyspace，約需多少小時？
- 基礎對稱式加密（symmetric encryption）最主要有甚麼限制？
- 基礎AES-256 的金鑰長度是 256 bit，即等於多少 bytes？
- 進階若密碼改用 26 個小寫字母加 10 個數字（共 36 個字元），同樣 8 位，組合數是純字母的多少倍？
- 進階為甚麼「字典攻擊」通常比純暴力破解更快成功？
- 進階雙因素認證（2FA）的「兩個因素」是指哪兩類東西？
- 挑戰網站把密碼雜湊儲存時加入 salt，主要防禦哪一種攻擊？
- 挑戰密碼由 8 位增至 12 位（只用小寫字母），組合數變成多少倍？以同一部每秒 1 000 000 次的機器計，破解時間約多少年？
- 錯題重練錯題重練：有同學說「Base64 編碼就是一種加密，因為原文看不到了」。錯在哪裡？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 208,827,064,576 個 | 每個位有 26 種選擇，8 位就是 26 的 8 次方，即 208,827,064,576；位數是乘方而不是乘 8。 |
| 2 | 約 29.0 小時 | 208,827,064,576 ÷ 2 ÷ 1,000,000 ÷ 3 600 = 29.0 小時；平均只需試一半，所以先除 2。 |
| 3 | 收發雙方要用同一把金鑰，所以要先安全地把金鑰交到對方手上 | 同一把金鑰既加密又解密，速度快，但金鑰分發（key distribution）本身就是保安漏洞。 |
| 4 | 32 bytes | 256 ÷ 8 = 32；bit 換 byte 一律除 8。 |
| 5 | 約 13.51 倍（2,821,109,907,456 個） | (36 ÷ 26) 的 8 次方 = 13.51；字元集擴大 1.38 倍，8 次方後就放大成 13.51 倍。 |
| 6 | 因為它先試最常用的密碼清單，命中率高，不用掃完整個 keyspace | 字典攻擊利用人的習慣（生日、123456、qwerty），所以實際帳戶往往在數百萬次之內就被攻破。 |
| 7 | 你知道的（密碼）＋你持有的（手機或 token 產生的一次性碼） | 因素是類別而不是數量：兩個密碼仍屬同一類，只有跨類別（知道＋持有／生物特徵）才算 2FA。 |
| 8 | 彩虹表（預先算好的雜湊對照表） | salt 令同一個密碼在不同帳戶得出不同雜湊，預先建表的成本即失效；但 salt 不能擋線上逐個試。 |
| 9 | 約 456,976 倍（26 的 4 次方）；約 1,512 年 | 26 的 (12−8) 次方 = 456,976 倍；95,428,956,661,682,176 ÷ 2 ÷ 1,000,000 ÷ 3 600 ÷ 8 766 ≈ 1,512 年，四位字元換來千萬倍時間。 |
| 10 | Base64 只是編碼，任何人用同一演算法就能還原，沒有金鑰 | 編碼（encoding）為傳輸而改變表示法，加密（encryption）才用金鑰保密；看到亂碼不等於已加密。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。