2025年大學(xué)《數(shù)據(jù)計(jì)算及應(yīng)用》專業(yè)題庫——數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)對(duì)信息安全的保障考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，下列哪一項(xiàng)技術(shù)主要用于在不影響數(shù)據(jù)庫正常使用的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改？A.數(shù)據(jù)備份B.數(shù)據(jù)恢復(fù)C.數(shù)據(jù)遷移D.數(shù)據(jù)重構(gòu)2.哈希函數(shù)在信息安全中主要應(yīng)用于哪些方面？（選擇兩個(gè)正確答案）A.用戶身份認(rèn)證B.數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)C.數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)D.訪問權(quán)限控制3.在云計(jì)算環(huán)境中，IaaS層提供了哪些核心資源？（選擇兩個(gè)正確答案）A.應(yīng)用軟件B.服務(wù)器虛擬機(jī)C.數(shù)據(jù)庫服務(wù)D.操作系統(tǒng)4.RBAC（基于角色的訪問控制）模型的核心思想是什么？A.直接將權(quán)限授予用戶B.通過定義角色來管理權(quán)限，再將角色分配給用戶C.基于用戶屬性動(dòng)態(tài)分配權(quán)限D(zhuǎn).基于數(shù)據(jù)敏感性分級(jí)控制訪問5.Hadoop生態(tài)中的HDFS（HadoopDistributedFileSystem）為了實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)性，采用了哪種機(jī)制？A.數(shù)據(jù)分片與復(fù)制B.元數(shù)據(jù)校驗(yàn)C.數(shù)據(jù)壓縮D.快照技術(shù)6.以下哪種技術(shù)屬于對(duì)稱加密算法？A.RSAB.ECCC.AESD.SHA-2567.在大數(shù)據(jù)平臺(tái)中，對(duì)用戶訪問行為進(jìn)行記錄和分析，以檢測(cè)異?；顒?dòng)，這主要應(yīng)用了數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)的哪個(gè)方面？A.分布式存儲(chǔ)B.并行計(jì)算C.數(shù)據(jù)挖掘D.數(shù)據(jù)可視化8.以下哪項(xiàng)不是容器化技術(shù)（如Docker）在安全方面可能帶來的挑戰(zhàn)？A.容器間的隔離機(jī)制可能存在漏洞B.容器鏡像的安全性和來源難以保證C.運(yùn)行時(shí)安全監(jiān)控和管理復(fù)雜D.數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)的安全性9.人工智能技術(shù)在信息安全領(lǐng)域的一個(gè)主要應(yīng)用方向是？A.自動(dòng)化密碼生成B.惡意軟件的自動(dòng)分析和檢測(cè)C.網(wǎng)絡(luò)帶寬的自動(dòng)優(yōu)化D.自動(dòng)化數(shù)據(jù)備份10.區(qū)塊鏈技術(shù)的哪些特性使其在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值？（選擇兩個(gè)正確答案）A.去中心化B.不可篡改性C.加密傳輸D.高吞吐量二、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要解決信息安全中的______和______兩大問題。2.在分布式系統(tǒng)中，為了確保數(shù)據(jù)一致性，常采用______協(xié)議。3.云計(jì)算的安全架構(gòu)通常需要考慮的四個(gè)主要層面是：______、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全和______。4.大數(shù)據(jù)平臺(tái)的安全審計(jì)需要收集和分析各種日志，常用的日志類型包括訪問日志、操作日志和______。5.對(duì)稱加密算法的特點(diǎn)是加密和解密使用相同的密鑰，而非對(duì)稱加密算法則使用不同的密鑰，分別為______密鑰和______密鑰。6.基于屬性的訪問控制（ABAC）模型允許根據(jù)用戶的______、資源的______以及環(huán)境條件動(dòng)態(tài)決定訪問權(quán)限。7.在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私的一種重要技術(shù)是______，它允許在數(shù)據(jù)不出本地的情況下進(jìn)行計(jì)算。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相較于集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在安全性方面可能面臨的主要挑戰(zhàn)。2.解釋什么是公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI），并簡(jiǎn)述其在信息安全中的作用。3.簡(jiǎn)述在大數(shù)據(jù)平臺(tái)（如Hadoop）中，保障數(shù)據(jù)安全通常需要考慮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。4.簡(jiǎn)述機(jī)器學(xué)習(xí)在網(wǎng)絡(luò)安全異常檢測(cè)中的應(yīng)用原理。四、計(jì)算題（10分）假設(shè)使用AES-128位對(duì)稱加密算法對(duì)一個(gè)100MB的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密。已知加密過程大約需要0.5秒，解密過程大約需要0.3秒。請(qǐng)計(jì)算：1.完成該文件的一次完整加密與解密（加密后再解密）大約需要多少時(shí)間？2.如果網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為1Gbps，將加密后的文件傳輸?shù)搅硪慌_(tái)計(jì)算機(jī)大約需要多少時(shí)間？（假設(shè)忽略其他網(wǎng)絡(luò)開銷）五、設(shè)計(jì)題（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)化的云平臺(tái)數(shù)據(jù)訪問控制方案，該平臺(tái)部署了基于Hadoop的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)著不同敏感級(jí)別的用戶數(shù)據(jù)。方案需要明確：1.至少定義三種角色（角色名稱自定），并說明每種角色的主要權(quán)限范圍。2.描述如何根據(jù)用戶身份和角色，結(jié)合數(shù)據(jù)敏感級(jí)別，制定具體的訪問控制策略（例如，誰可以讀取、誰可以寫入、誰可以修改）。3.提出至少兩種該方案需要考慮的安全加固措施。六、論述題（20分）結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，論述數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)為信息安全帶來了哪些新的機(jī)遇，以及隨之產(chǎn)生的新的安全挑戰(zhàn)。請(qǐng)從至少三個(gè)方面進(jìn)行深入分析。試卷答案一、選擇題1.D2.AB3.B4.B5.A6.C7.C8.D9.B10.AB二、填空題1.保密性，完整性2.Paxos或Raft（或其他共識(shí)算法名稱）3.網(wǎng)絡(luò)安全，身份認(rèn)證4.錯(cuò)誤日志5.公鑰，私鑰6.屬性，特征7.隱私保護(hù)計(jì)算技術(shù)（或具體技術(shù)名稱如同態(tài)加密、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等）三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：分析分布式環(huán)境下的安全隱患點(diǎn)。主要包括網(wǎng)絡(luò)傳輸安全（數(shù)據(jù)易被竊聽或篡改）、節(jié)點(diǎn)安全（單個(gè)節(jié)點(diǎn)故障或被攻破可能影響整個(gè)系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)一致性與完整性保障難度加大、身份認(rèn)證與訪問控制復(fù)雜性增加、管理復(fù)雜性和隔離性問題等。2.解析思路：解釋PKI的概念，即通過數(shù)字證書來驗(yàn)證身份和建立信任的體系。其作用在于解決非對(duì)稱加密中密鑰分發(fā)問題，提供身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和不可否認(rèn)性等安全服務(wù)。3.解析思路：提出大數(shù)據(jù)平臺(tái)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：訪問控制（身份認(rèn)證、權(quán)限管理）、數(shù)據(jù)加密（傳輸加密、存儲(chǔ)加密）、安全審計(jì)（日志監(jiān)控與分析）、系統(tǒng)加固（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算框架安全配置）、漏洞管理、備份與恢復(fù)等。4.解析思路：闡述異常檢測(cè)原理：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法學(xué)習(xí)正常網(wǎng)絡(luò)行為模式，建立行為基線；通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量、用戶行為等數(shù)據(jù)，與正常模式進(jìn)行比較；識(shí)別出顯著偏離基線的異?；顒?dòng)，從而發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅（如惡意攻擊、內(nèi)部違規(guī)操作等）。四、計(jì)算題1.解析思路：分別計(jì)算加密時(shí)間和解密時(shí)間，然后相加。0.5秒+0.3秒=0.8秒。2.解析思路：首先計(jì)算加密后文件大?。ú豢紤]加密帶來的膨脹率，按原大小計(jì)算，100MB=100*8MB=800MB）。然后計(jì)算傳輸所需時(shí)間，時(shí)間=數(shù)據(jù)量/傳輸速率。注意單位統(tǒng)一，1Gbps=1*10^9bps=1*10^8bits/s=100MB/s。時(shí)間=800MB/100MB/s=8秒。五、設(shè)計(jì)題1.解析思路：定義角色時(shí)考慮職責(zé)分工，例如：普通用戶（只讀權(quán)限，訪問自身數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)分析師（可讀取部分敏感數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析）、系統(tǒng)管理員（擁有最高權(quán)限，可管理用戶、角色、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置）。明確各角色的權(quán)限范圍。2.解析思路：設(shè)計(jì)策略時(shí)結(jié)合角色和數(shù)據(jù)敏感級(jí)（如公開、內(nèi)部、機(jī)密）。例如：普通用戶只能讀取公開數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析師可讀取內(nèi)部數(shù)據(jù)，但不可修改；系統(tǒng)管理員可訪問所有數(shù)據(jù)，但修改機(jī)密數(shù)據(jù)需額外審批。策略應(yīng)基于用戶身份、所屬角色、數(shù)據(jù)分類、操作類型（讀/寫/修改/刪除）等維度。3.解析思路：提出加固措施需考慮多層次防護(hù)。例如：網(wǎng)絡(luò)層面，部署防火墻、WAF，隔離不同安全級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域；主機(jī)層面，操作系統(tǒng)安全加固，及時(shí)更新補(bǔ)丁，使用Hadoop的安全模塊（如Kerberos認(rèn)證）；應(yīng)用層面，加強(qiáng)身份認(rèn)證（MFA），限制登錄IP，數(shù)據(jù)訪問控制嚴(yán)格實(shí)施；數(shù)據(jù)層面，對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，啟用審計(jì)日志；管理層面，定期安全審計(jì)，加強(qiáng)員工安全意識(shí)培訓(xùn)。六、論述題解析思路：*機(jī)遇方面分析：*大數(shù)據(jù)分析提升安全態(tài)勢(shì)：通過分析海量安全日志、網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可以更早、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)未知威脅和異常行為，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性安全防護(hù)。*AI賦能自動(dòng)化安全防御：AI可以自動(dòng)執(zhí)行安全任務(wù)，如自動(dòng)化的入侵檢測(cè)與響應(yīng)（IDS/IPS）、惡意軟件分析、漏洞掃描與修復(fù)建議，大大提高安全運(yùn)營(yíng)效率，降低人力成本。*增強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)能力：結(jié)合大數(shù)據(jù)處理框架和隱私計(jì)算技術(shù)（如聯(lián)邦學(xué)習(xí)、差分隱私），可以在保障數(shù)據(jù)要素流動(dòng)和價(jià)值挖掘的同時(shí)，有效保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全。*挑戰(zhàn)方面分析：*大數(shù)據(jù)平臺(tái)自身安全風(fēng)險(xiǎn)：分布式計(jì)算架構(gòu)（如云、大數(shù)據(jù)平臺(tái)）本身存在復(fù)雜的安全漏洞，如配置錯(cuò)誤、API濫用、側(cè)信道攻擊等，