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CIA 三要素:機密性、完整性、可用性

資安要保護的東西可以歸成三個問題:有沒有被不該看的人看到、內容還正不正確、需要時用不用得到。

看情境判斷哪一項被破壞 控制措施各守哪一格 鑑別性與不可否認性

💡 先搞懂問題

資安事件的樣子五花八門:官網打不開、客戶名單外流、報表數字被改、硬碟壞掉。如果每次只說「系統出事了」,主管無法判斷事情有多嚴重,技術人員也不知道該找哪一類對策。缺的是一套共同語言,讓大家先講清楚「到底是什麼東西受到傷害」。

CIA 三要素就是這套語言。它把資訊安全要保護的性質拆成三項:機密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)。任何事故都可以先問一句「破壞的是哪一項」,再往下挑對策。

資訊資產 資料、系統、服務 C I A 機密性:誰看得到 完整性:對不對 可用性:用不用得到
三個頂點各問一個問題,任何一角塌掉,資產就不安全。

生活比喻:銀行保險箱

想像你在銀行租了一個保險箱。你會在意三件事。第一,只有你拿著鑰匙才能打開,行員或其他客戶看不到裡面放什麼。第二,你放進去的東西不會被偷偷換掉,上次放的是祖母的金手鐲,下次打開還是同一只。第三,你在營業時間想取就能取,不會每次去都遇到「今天暫停服務」。

這三件事缺一都有問題。就算保險箱再堅固,如果銀行天天停業,對你來說跟沒有保險箱一樣;反過來,銀行天天開門,但箱子誰都能開,也失去了意義。

回到資安:剛才「只有持鑰匙的人能開」對應的是機密性,實務上靠存取控制與加密;「東西不會被偷換」對應完整性,靠雜湊值比對、數位簽章、變更紀錄來發現或防止竄改;「想取就能取」對應可用性,靠備援、備份、負載平衡、抗 DDoS 服務維持。

比喻有兩個容易誤解的地方。保險箱的一把鎖同時擋住偷看與偷換,但在電腦裡,加密只讓人看不懂,並不會阻止別人改動或刪除密文;要發現內容被改,得另外靠雜湊、訊息鑑別碼或數位簽章。另外,銀行停業多半是銀行自己決定的,資訊系統的可用性卻常被外力打斷,例如流量攻擊、硬體故障、停電或機房空調失效,所以可用性的對策多半是「預先準備第二套」而不是「照常開門」。

🎮 互動實驗室一:事故分診台

每張卡片是一起原創的虛構事故。請判斷它主要破壞的是哪一項性質,按下 C、I 或 A。答完會顯示判斷線索,連續答對會累積連勝。

得分 0 / 0
連續答對 0
最佳連勝 0
事故 1 / 20

畫面說明:先找出情境裡「受害的是什麼」,再對應到 C、I、A。

🎮 互動實驗室二:控制措施配對

把下方的控制措施放進它主要保護的格子。桌機可以直接拖曳;手機或平板請先點一下措施,再點要放的格子。有些措施同時保護兩項,放對一格後它會標示「還差 1 格」,請再放一次。

C 機密性

不讓未授權者取得內容

I 完整性

不被未授權修改、內容正確

A 可用性

需要時能順利取用
畫面說明:還沒有動作。選一個控制措施開始,放對會留在格子裡,放錯會說明它為什麼不屬於那一格。
完成 0 / 0
放錯次數 0

📘 原理補完

三項性質的正式意思

ISO/IEC 27000 這份資安管理的名詞標準,對三要素的定義可以白話成這樣:機密性是資訊不提供、不揭露給未經授權的個人、單位或程序;完整性是資訊準確而且完整,沒有被未經授權地修改,也包括因錯誤造成的不正確;可用性是經授權的一方在需要時,能夠存取並使用資訊或系統。

性質判斷時問的問題典型的破壞典型的控制措施
機密性 C有沒有不該拿到的人拿到、看到?資料外洩、偷看螢幕、竊聽未加密連線、遺失未加密筆電存取控制、加密、資料遮罩、防窺片
完整性 I內容還是原本、正確的樣子嗎?金額被竄改、網頁被置換、檔案被植入惡意程式、日誌被刪改雜湊值比對、數位簽章、訊息鑑別碼、變更管理與覆核、輸入驗證
可用性 A需要的時候拿得到、用得了嗎?DDoS、當機、斷電、斷線、勒索軟體加密檔案、備份讀不出來備援、異地備份、負載平衡、UPS、抗 DDoS 流量清洗

看情境判斷的三個步驟

  1. 先找受害對象:是資料的「去向」出了問題、資料的「內容」出了問題,還是「服務或資料取不到」。
  2. 對應問題:去向出問題選機密性,內容出問題選完整性,取不到選可用性。
  3. 如果一個事件同時傷到兩項,就看題目描述強調的後果。題目寫「員工無法開啟檔案」,重點在可用性;寫「資料被公開在網路上」,重點在機密性。

延伸性質:鑑別性與不可否認性

CIA 之外,ISO/IEC 27000 也列出幾個延伸性質,考試最常出現的是下面兩個,另外兩個知道名字即可。

鑑別性/真確性(Authenticity)
確認對方或資料的來源真的是它宣稱的那一個。例如確認這封信真的是由往來廠商寄出,而不是冒名者。
不可否認性(Non-repudiation)
能證明某個動作確實發生、由誰發起,事後當事人無法抵賴。例如主管以自己的私鑰簽核後,就難以主張「那不是我簽的」。
可歸責性(Accountability)
系統中的行為可以追溯到特定的人或程式,通常靠個人帳號與存取紀錄達成。
可靠性(Reliability)
系統的行為與結果能穩定地符合預期。

這兩個延伸性質最容易在「數位簽章」和「訊息鑑別碼(MAC,Message Authentication Code)」之間混淆。兩者都能讓收件人發現內容被改,也都能確認訊息來自持有金鑰的一方,所以都提供完整性與鑑別性。差別在金鑰:MAC 用的是雙方共享的同一把祕密金鑰,收件人自己也算得出同樣的 MAC,因此發生爭議時無法向第三方證明訊息一定是對方產生的;數位簽章用的是只有簽署者持有的私鑰,別人只能用公鑰驗證、無法代簽,所以才能提供不可否認性。

容易答錯的地方

勒索軟體:把檔案加密到打不開,考試常見的主要影響是可用性,因為資料內容還在,只是用不了。若攻擊者先把資料偷走再威脅公開(常稱雙重勒索),偷走的那部分則另外傷到機密性。

網頁置換:駭客把首頁換成別的內容,網站仍然打得開,受損的是內容正確性,所以是完整性,不是可用性。

加密不等於全包:密碼技術的目標包含機密性、完整性、鑑別性與不可否認性,但不包含可用性,因為它無法保證服務不中斷;金鑰遺失時,加密甚至會讓合法使用者也打不開資料。

機密性與隱私:機密性是資訊不被未授權取得的性質,隱私是當事人對自己個人資料的權利。兩者相關但不是同一件事;把個資去識別化是隱私保護的做法,也會降低外洩時的傷害。

不是三要素的干擾詞:「安全性」「可讀性」「可稽核性」都不是 CIA 其中一項。另外,三要素之間常需要取捨,例如權限卡得越嚴、驗證步驟越多,機密性越好,但使用的便利與可用性可能下降,實務上要依資產的重要程度找平衡。

✅ 自我檢測

以下 6 題都是原創情境題,選完會立即顯示對錯與解析。目前得分:0 / 6

🎯 重點整理

  1. 機密性是不讓未授權者取得;完整性是內容正確、不被未授權修改;可用性是授權者需要時能用。
  2. 看情境:外洩、偷看、竊聽選 C;竄改、置換、被植入選 I;中斷、當機、DDoS、打不開選 A。
  3. 看措施:加密與存取控制守 C;雜湊、數位簽章、MAC 守 I;備援、備份、負載平衡、UPS、流量清洗守 A。
  4. 存取控制常同時對應 C 與 I;TLS 加密連線同時保護傳輸中的 C 與 I。
  5. 勒索軟體加密檔案主要是 A;網頁置換是 I;若資料同時被偷走再加上 C。
  6. 密碼技術的目標不含可用性;「安全性」「可讀性」不是三要素。
  7. 數位簽章提供完整性、鑑別性與不可否認性;MAC 因為共享金鑰,只提供完整性與鑑別性。