Прямо сейчас, в эту самую секунду, ваши устройства подвергаются атаке. Не со стороны человека, склонившегося над клавиатурой — со стороны армий автоматизированных ботов, бесконечно сканирующих…
English narration · English + 中文 subtitles burned in · Английское озвучивание · Английский + китайские субтитры (встроенные)
6.1
Security, privacy and integrity — three different ideas · Безопасность, конфиденциальность и целостность — три разных понятия
Syllabus · Программа
English
Candidates should be able to:
Notes and guidance
Explain the difference between the terms security, privacy and integrity of data
Show appreciation of the need for both the security of data and the security of the computer system
Describe security measures designed to protect computer systems, ranging from the stand-alone PC to a network of computers
Including user accounts, passwords, authentication techniques such as digital signatures and biometrics, firewall, anti-virus software, anti-spyware, encryption
Show understanding of the threats to computer and data security posed by networks and the internet
Including malware (virus, spyware), hackers, phishing, pharming
Describe methods that can be used to restrict the risks posed by threats
Describe security methods designed to protect the security of data
Including encryption, access rights
Русский
Кандидаты должны уметь:
Примечания и рекомендации
Объясните разницу между терминами безопасность, конфиденциальность и целостность данных
Проявите понимание необходимости как безопасности данных, так и безопасности компьютерной системы
Опишите меры безопасности, предназначенные для защиты компьютерных систем, от автономного ПК до сети компьютеров
Включая учетные записи пользователей, пароли, методы аутентификации, такие как цифровые подписи и биометрия, межсетевой экран (файрвол), антивирусное программное обеспечение, антишпионское ПО, шифрование
Проявите понимание угроз безопасности компьютеров и данных, исходящих из сетей и Интернета
Включая вредоносное ПО (вирусы, шпионское ПО), хакеров, фишинг, фарминг
Опишите методы, которые могут использоваться для ограничения рисков, создаваемых угрозами
Опишите методы безопасности, предназначенные для защиты целостности данных
Включая шифрование, права доступа
Source: Cambridge International syllabus · Источник: Программа Cambridge International
English
These sound alike but mean different things:
security 安全 — protecting data from unauthorised 未授权 access, change or destruction.
privacy 隐私 — an individual's right to control who sees their personal data, with consent and a clear purpose.
integrity 完整性 — the data being accurate and complete — not corrupted or accidentally changed.
A file can be secure (only the right people can open it) but lack integrity (a typo corrupted it); or accurate but not private (anyone can read it). All three are needed.
The differences the scheme wants, one sentence each: security is keeping the data safe from loss and from unauthorised access; privacy is keeping the data confidential, so that only those with the right to see it can; integrity is the data being correct, consistent and complete. So "the difference between security and privacy": security is about protecting the data from being accessed, changed or lost by people who should not; privacy is about the individual's right to decide who may see their personal data. "The difference between security and integrity": security protects the data from unauthorised access; integrity is about the data being accurate and up to date, which validation and verification protect.
Русский
Эти термины звучат похоже, но означают разное:
Безопасность — защита данных от несанкционированного доступа, изменения или уничтожения.
Конфиденциальность — право человека контролировать, кто видит его персональные данные, при наличии согласия и чёткой цели.
Целостность — соответствие данных реальности и полноте — они не должны быть повреждены или случайно изменены.
Файл может быть защищён (только нужные люди могут его открыть), но нарушена его целостность (опечатка повредила данные); или данные точны, но нет конфиденциальности (любой может их прочитать). Все три аспекта необходимы.
Различия, которые требует схема, по одному предложению для каждого: безопасность — сохранение данных от потери и несанкционированного доступа; конфиденциальность — сохранение данных в тайне, чтобы их видели только те, кому разрешено; целостность — корректность, согласованность и полнота данных. Так, «различие между безопасностью и конфиденциальностью»: безопасность защищает данные от доступа, изменения или утраты со стороны_chargeurs; конфиденциальность касается права человека решать, кто может видеть его персональные данные. «Различие между безопасностью и целостностью»: безопасность защищает от несанкционированного доступа; целостность обеспечивает точность и актуальность данных, что подтверждают проверка и верификация.
Explore · Исследовать
Risk and responsibility lab · Лаборатория рисков и ответственности
Sort examples by the rule, risk or protection involved. · Распределите примеры по вовлеченному правилу, риску или защите.
Two things to protect: the data itself (keep it confidential, intact and available) and the computer system (a compromised system can attack others, steal credentials, or be held to ransom).
"Why does the school need to keep both secure?" Data: it is personal and confidential, so it must not be read, changed or deleted by an unauthorised person, and its loss would stop the school working. System: an intruder who reaches the computer system can install malware, use it to attack other systems, damage the hardware or software, or lock it with ransomware; a secure system is the first line of defence for the data on it.
Русский
Два объекта защиты: сами данные (сохранить их в тайне, нетронутыми и доступными) и компьютерная система (скомпрометированная система может атаковать другие, красть учётные данные или стать заложником шифровальщиков).
"Почему школе нужно защищать оба?" Данные: они персональные и конфиденциальные, поэтому не должны читаться, изменяться или удаляться посторонними, а их потеря парализует работу школы. Система: злоумышленник, получивший доступ к системе, может установить вредоносное ПО, использовать её для атак на другие системы, повредить железо или программное обеспечение, или заблокировать систему шифровальщиком; защищённая система — это первая линия обороны данных, хранящихся на ней.
6.1
Threats from networks and the internet · Угрозы из сетей и интернета
virus 病毒 — self-copying code that attaches to other programs and spreads when they run.
worm 蠕虫 — self-copying code that spreads over networks 网络 with no user action.
Trojan horse 木马 — looks useful but hides malicious code.
spyware 间谍软件 — secretly collects information (keystrokes, passwords).
ransomware 勒索软件 — encrypts your files and demands payment.
adware 广告软件 — pushes unwanted adverts.
2. Tricking people (social attacks):
phishing 网络钓鱼 — fake emails/sites that trick users into giving credentials.
pharming 域名欺骗 — redirects a user to a fake site even when they type the correct address.
social engineering 社会工程 — tricking people into giving up information.
The scheme's descriptions of the four named threats: a virus is malicious software that replicates (copies itself), attaches itself to other files and deletes or corrupts data; spyware is malicious software that records the user's key presses and actions and sends them to a third party, to obtain passwords and personal data; a phishing email pretends to come from a legitimate organisation and contains a link to a fake website where the user is asked for personal or bank details; pharming is malicious code installed on the user's computer or on a web server that redirects the user to a fake website even though they typed the correct address. Similarities of spyware and a virus: both are malware, both are installed without the user's knowledge, both can send data to a third party or damage the system; the difference is that a virus replicates itself while spyware records and transmits information. Phishing and pharming both lead the user to a fake website that collects their data; phishing needs the user to click a link in an email, pharming works through code on the computer or the DNS server and needs no email.
3. Attacks on the network:
hacking 黑客入侵 by hackers 黑客 — unauthorised access, often via weak passwords or software flaws.
denial of service 拒绝服务 (DoS/DDoS) — floods a server so real users cannot reach it.
eavesdropping 窃听 — capturing data in transit (a risk on open Wi-Fi).
man-in-the-middle 中间人攻击 — an attacker secretly relays or alters messages between two parties.
Worked example. Identify and describe two threats to the data on a school network, and give a different prevention method for each.
Threat 1, malware: a virus copied onto a computer from an email attachment or a download replicates itself and corrupts or deletes files; prevention: anti-virus software that scans files and is kept up to date. Threat 2, hacking: an unauthorised person gains access to the network, for example by guessing a weak password, and reads or changes the data; prevention: a firewall that blocks unauthorised connections, or strong passwords with two-factor authentication. A third pair, phishing: an email leads a user to a fake site that collects their login; prevention: training users to check the sender and the URL, and filtering email. The measure must match the threat: encryption does not stop a virus, and anti-virus software does not stop phishing.
Русский
Угрозы делятся на три группы.
Атакующий типа "человек посередине" находится между двумя сторонами
Вредоносное ПО (malware) — опасные программы:
вирус — самовоспроизводящийся код, прикрепляющийся к другим программам и распространяющийся при их запуске.
червь — самовоспроизводящийся код, распространяющийся по сетям без участия пользователя.
троян — выглядит полезным, но скрывает вредоносный код.
шпионское ПО (spyware) — тайно собирает информацию (нажатия клавиш, пароли).
шифровальщик (ransomware) — шифрует файлы и требует выкуп.
рекламное ПО (adware) — навязывает нежелательную рекламу.
2. Обман людей (социальные атаки):
фишинг — поддельные письма/сайты, вынуждающие пользователей передать учётные данные.
фарминг — перенаправляет пользователя на поддельный сайт даже при вводе правильного адреса.
социальная инженерия — манипуляция людьми с целью получения информации.
Описания четырёх названных угроз в схеме: вирус — это вредоносное программное обеспечение, которое воспроизводит (копирует себя), прикрепляется к другим файлам и удаляет или повреждает данные; шпионское ПО (spyware) — это вредоносное программное обеспечение, которое записывает нажатия клавиш и действия пользователя и отправляет их третьей стороне для получения паролей и персональных данных; фишинговое письмо имитирует отправителя из легитимной организации и содержит ссылку на поддельный веб-сайт, где от пользователя запрашиваются персональные или банковские данные; фарминг — это вредоносный код, установленный на компьютере пользователя или на веб-сервере, который перенаправляет пользователя на поддельный веб-сайт, даже если он ввёл правильный адрес. Сходства шпионского ПО и вируса: оба являются вредоносным ПО, оба устанавливаются без ведома пользователя, оба могут отправлять данные третьей стороне или повреждать систему; различие заключается в том, что вирус воспроизводит себя, а шпионское ПО записывает и передаёт информацию. Фишинг и фарминг оба приводят пользователя на поддельный веб-сайт, собирающий его данные; фишинг требует от пользователя клика по ссылке в письме, фарминг работает через код на компьютере или DNS-сервере и не требует письма.
3. Атаки на сеть:
взлом со стороны хакеров — несанкционированный доступ, часто через слабые пароли или уязвимости программного обеспечения.
отказ в обслуживании (DoS/DDoS) — перегружает сервер так, что реальные пользователи не могут к нему обратиться.
подслушивание — перехват данных при передаче (риск в открытых сетях Wi-Fi).
атака «человек посередине» — злоумышленник тайно ретранслирует или изменяет сообщения между двумя сторонами.
Разобранное решение. Определите и опишите две угрозы данным в школьной сети, а также приведите различные методы защиты для каждой.
Угроза 1, вредоносное ПО: вирус, скопированный на компьютер из вложения письма или при загрузке, воспроизводит себя и повреждает или удаляет файлы; защита: антивирусное программное обеспечение, сканирующее файлы и поддерживаемое в актуальном состоянии. Угроза 2, взлом: несанкционированное лицо получает доступ к сети, например, подбирая слабый пароль, и читает или изменяет данные; защита: межсетевой экран, блокирующий несанкционированные соединения, или сильные пароли с двухфакторной аутентификацией. Третья пара: фишинг — письмо ведет пользователя на поддельный сайт, собирающий его учетные данные; защита: обучение пользователей проверять отправителя и URL, а также фильтрация писем. Мера защиты должна соответствовать угрозе: шифрование не останавливает вирусы, а антивирусное ПО не останавливает фишинг.
Вредоносное ПО по поведению: самораспространяющееся (вирус, червь) против скрытого/замаскированного (троян, шпионское ПО, вымогательское ПО, рекламное ПО)
Measures protect both the security of data (against loss, theft or corruption) and the security of the computer system (its hardware, software and network).
A standalone PC
a strong password; antivirus kept up to date; prompt software updates; backup 备份 to separate media; full-disk encryption 加密; a locked screen.
A networked PC
All the above, plus a firewall 防火墙, per-user permissions (admin rights only for admins), central management of user accounts 用户账户, and audit logs 审计日志 (who logged in, what they touched).
How the measures work, in the wording the scheme awards:
firewall: examines every incoming and outgoing transmission and compares it with set criteria (a whitelist or blacklist of addresses, ports and protocols); blocks any that do not meet the criteria; can prevent access to certain sites and warn of unauthorised access attempts.
encryption: the data is scrambled (encoded) with a key into ciphertext, so an intercepted copy cannot be understood without the key; the receiver uses a key to decrypt it. It protects data in transmission and in storage, but it does not stop the data being intercepted or deleted.
passwords and user accounts: only a user who knows the password can log in; a strong password (long, mixed characters, changed regularly) cannot be guessed; accounts lock after repeated failures; each account carries its own access rights.
anti-virus and anti-spyware software: scans files and programs against a database of known malware signatures, checks behaviour, quarantines or deletes what it finds, and must be updated so that new malware is recognised.
access rights: each user (or group) is given permissions for each file or table, such as read-only or read and write, so a user cannot see or change data that is not theirs; a database can also present each user with a view containing only the fields they need.
biometrics: the device captures an image of the face, fingerprint or iris, converts it to digital data, compares it with the stored data for that user and allows access only on a match; it cannot be forgotten, lent or guessed like a password.
backups: a copy of the data on separate media, kept off-site, so that lost or corrupted data can be restored.
To restrict the risks of malware, in three marks: install anti-malware software and keep it updated; use a firewall; do not open attachments or download files from unknown sources; keep the operating system and applications patched; and train users.
Across the internet
VPN 虚拟专用网 — encrypts traffic between the user and the corporate gateway.
HTTPS / TLS — encrypt web traffic.
digital signatures 数字签名 — prove who sent a message and that it was not altered in transit.
intrusion detection — watches traffic for known attack patterns.
How a digital signature authenticates a document (five marks): the sender puts the message through a hash function to produce a digest; the sender encrypts the digest with their private key, and that encrypted digest is the digital signature; the message and the signature are sent together; the receiver decrypts the signature with the sender's public key to recover the digest; the receiver hashes the received message and compares the two digests; if they match, the message came from the sender (only they hold the private key) and was not altered in transmission. A signature proves who sent the message and that it is intact; it does not hide the contents, which is what encryption of the message is for.
Русский
Меры защищают как безопасность данных (от потери, кражи или повреждения), так и безопасность компьютерной системы (ее аппаратного обеспечения, программного обеспечения и сети).
Автономный ПК
сильный пароль; антивирус, поддерживаемый в актуальном состоянии; своевременные обновления программного обеспечения; резервное копирование на отдельные носители; полное шифрование диска; заблокированный экран.
Подключенный к сети ПК
Все вышеперечисленное, плюс межсетевой экран, права доступа для каждого пользователя (административные права только для администраторов), централизованное управление учетными записями пользователей и журналы аудита (кто вошел, что трогал).
Как работают меры, в формулировках, которые оценивает схема:
межсетевой экран: проверяет каждое входящее и исходящее соединение и сравнивает его с заданными критериями (список разрешенных или запрещенных адресов, портов и протоколов); блокирует все, что не соответствует критериям; может ограничивать доступ к определенным сайтам и предупреждать о попытках несанкционированного доступа.
шифрование: данные преобразуются (кодировываются) с помощью ключа в шифротекст, поэтому перехваченная копия не может быть прочитана без ключа; получатель использует ключ для расшифровки. Это защищает данные при передаче и хранении, но не предотвращает перехват или удаление данных.
пароли и учетные записи пользователей: войти в систему может только пользователь, знающий пароль; сильный пароль (длинный, с разнообразными символами, регулярно меняемый) невозможно подобрать; учетные записи блокируются после нескольких неудачных попыток; каждая учетная запись имеет свои права доступа.
антивирусное и антишпионское ПО: сканирует файлы и программы по базе известных сигнатур вредоносного ПО, проверяет поведение, помещает найденное в карантин или удаляет его, и должно обновляться, чтобы распознавать новые угрозы.
права доступа: каждому пользователю (или группе) предоставляются права доступа к каждому файлу или таблице, такие как только чтение или чтение и запись, чтобы пользователь не мог просматривать или изменять чужие данные; база данных также может отображать каждому пользователю представление, содержащее только необходимые ему поля.
биометрия: устройство захватывает изображение лица, отпечатка пальца или радужной оболочки глаза, преобразует его в цифровые данные, сравнивает с сохраненными данными данного пользователя и предоставляет доступ только при совпадении; это нельзя забыть, одолжить или подобрать, как пароль.
резервное копирование: копия данных на отдельных носителях, хранимых отдельно от основного места, позволяет восстановить утраченные или поврежденные данные.
Для ограничения рисков вредоносного ПО, за три балла: установить антивредоносное ПО и поддерживать его в актуальном состоянии; использовать межсетевой экран; не открывать вложения и не скачивать файлы из неизвестных источников; поддерживать операционную систему и приложения в исправленном состоянии; обучать пользователей.
Межсетевой экран расположен между компьютером пользователя и интернетом
Через интернет
VPN — шифрует трафик между пользователем и корпоративным шлюзом.
HTTPS / TLS — шифрует веб-трафик.
цифровые подписи — подтверждают, кто отправил сообщение и что оно не было изменено при передаче.
обнаружение вторжений — отслеживает сетевой трафик на наличие известных паттернов атак.
Как цифровая подпись аутентифицирует документ (пять баллов): отправитель пропускает сообщение через хеш-функцию для получения дайджеста; отправитель шифрует дайджест своим закрытым ключом, и зашифрованный дайджест является цифровой подписью; сообщение и подпись отправляются вместе; получатель расшифровывает подпись с помощью открытого ключа отправителя, чтобы получить дайджест; получатель хеширует полученное сообщение и сравнивает два дайджеста; если они совпадают, значит, сообщение пришло от отправителя (только у него есть закрытый ключ) и не было изменено при передаче. Подпись доказывает, кто отправил сообщение и что оно цело; она не скрывает содержимое, для этого используется шифрование самого сообщения.
Цифровая подпись: хеш сообщения, зашифрованный закрытым ключом отправителя, проверяемый получателем по сравнению со свежим хешем
Matching measures to threats · Сопоставление мер защиты с угрозами
English
interception in transit → encrypt the data (HTTPS, VPN). Intercepted ciphertext is useless without the key.
unauthorised access → strong authentication 身份验证 (long passwords; two-factor authentication 双因素认证 with a phone code or key); user authorisation 授权; lock-out after failed logins.
malware → anti-virus software and anti-spyware 反间谍软件 with real-time scanning; patching; avoid untrusted downloads.
phishing → user training; email filtering; check the URL before entering credentials.
internal threats → the least-privilege 最小权限 principle (give each user only what they need); auditing.
DDoS → rate limiting and traffic filtering.
For confidential data crossing the internet, the scheme's method is encryption: the data is encoded with a key into ciphertext, so that an unauthorised person who intercepts it cannot read it, and only the intended receiver, who has the key, can decode it. For a program file sent by email for testing, the same answer applies (encrypt the file, or send it over an encrypted connection), together with a password on the file itself.
Русский
перехват при передаче → зашифровать данные (HTTPS, VPN). Перехваченный шифротекст бесполезен без ключа.
несанкционированный доступ → надежная аутентификация (длинные пароли; двухфакторная аутентификация с кодом из телефона или токена); авторизация пользователя; блокировка после нескольких неудачных попыток входа.
вредоносное ПО → антивирусное программное обеспечение и антишпионские программы с проверкой в реальном времени; установка обновлений; избегание скачивания из ненадежных источников.
фишинг → обучение пользователей; фильтрация электронной почты; проверка URL перед вводом учетных данных.
угрозы изнутри → принцип минимальных привилегий (выдавать каждому пользователю только то, что ему необходимо); аудит.
DDoS → ограничение скорости и фильтрация трафика.
Для конфиденциальных данных, передаваемых через интернет, методом защиты является шифрование: данные кодируются ключом в шифротекст так, что несанкционированный человек, перехвативший их, не сможет их прочитать, и только целевой получатель, имеющий ключ, может их расшифровать. Для файла программы, отправленного по электронной почте для тестирования, подходит тот же ответ (зашифруйте файл или отправьте его по защищенному каналу), а также пароль на самом файле.
6.1
Protecting the data itself · Защита самих данных
English
encryption — turn plaintext 明文 into ciphertext 密文 with a key. Symmetric encryption 对称加密 (AES) uses one shared key; asymmetric encryption 非对称加密 (RSA) uses a public key 公钥 and a private key 私钥. Protects data at rest and in transit.
access control 访问控制 — file permissions (read/write/execute) and access rights 访问权限, enforced by the OS.
authentication — authentication techniques verify the user: something you know (password), have (token, phone), or are (biometrics 生物识别 — fingerprint, face, iris); strongest combined.
backups — keep copies (some off-site) so loss or corruption is recoverable.
physical security — locked server rooms, cable locks.
Access rights in a database, described for three marks: each user is given an account with a username and password; the database administrator assigns each account permissions for each table, such as read-only, read and write, or no access; users see only the tables and fields they are allowed to, so a customer cannot open the staff table and a clerk can read but not change the prices. The DBMS enforces this with its access rights and with views, and it can encrypt the stored data as well.
Русский
шифрование — преобразование открытого текста в шифротекст с помощью ключа. Симметричное шифрование (AES) использует один общий ключ; асимметричное шифрование (RSA) использует открытый ключ и закрытый ключ. Защищает данные как в состоянии покоя, так и при передаче.
контроль доступа — права доступа к файлам (чтение/запись/исполнение) и права доступа, обеспечиваемые операционной системой.
аутентификация — методы аутентификации подтверждают личность пользователя: то, что вы знаете (пароль), то, что у вас есть (токен, телефон) или то, кем вы являетесь (биометрия — отпечаток пальца, лицо, радужная оболочка); наиболее надежным является комбинированный подход.
резервное копирование — хранение копий (некоторые вне места хранения) для восстановления при потере или повреждении данных.
физическая безопасность — запертые серверные, замки на кабелях.
Права доступа в базе данных, описанные на три балла: каждому пользователю выдается учетная запись с логином и паролем; администратор базы данных назначает каждой учетной записи разрешения для каждой таблицы, такие как только чтение, чтение и запись или отсутствие доступа; пользователи видят только те таблицы и поля, к которым им разрешен доступ, поэтому клиент не может открыть таблицу сотрудников, а менеджер может читать, но не менять цены. СУБД обеспечивает это с помощью своих прав доступа и представлений, а также может шифровать хранящиеся данные.
*Симметричное использует один общий ключ; асимметричное использует открытый ключ для шифрования и закрытый для расшифровки
*Токен безопасности показывает изменяющийся код для двухфакторной аутентификации («то, что у вас есть») *
*Сканер отпечатков пальцев проверяет «то, кем вы являетесь» — биологическую особенность человека, а не пароль
Explore · Исследовать
Encrypt with a Caesar cipher · Зашифруйте с помощью шифра Цезаря
Change the shift — that is the key. Each letter slides that many places along the alphabet to make the ciphertext, and the same key slides it back. That shared key is symmetric encryption in miniature. · Измените сдвиг — это и есть ключ. Каждая буква сдвигается на это количество позиций по алфавиту, образуя шифротекст, и тот же ключ сдвигает её обратно. Этот общий ключ является симметричным шифрованием в миниатюре.
Опишите и применяйте методы верификации данных при вводе и передаче данных
При вводе данных включают визуальную проверку, двойной ввод. При передаче данных включают проверку четности (байтовую и блочную), контрольную сумму
Source: Cambridge International syllabus · Источник: Программа Cambridge International
English
Data has integrity when it is accurate and complete. Two techniques: data validation (catch bad data before storing) and data verification (confirm data was entered or transferred correctly).
Validation — does the data make sense?
Validation 验证 checks data against sensible rules, automatically:
range check — within limits (a month is 1–12).
limit check — on the correct side of a single limit (e.g. age ≥ 18).
existence check — the referenced item exists (e.g. a product code is in the table).
length check — the right number of characters.
type / character check — the right kind of data (a phone field allows only digits).
format check — matches a pattern (an email must contain @).
presence check — required fields are not empty.
check digit 校验位 — an extra digit computed from the others (ISBN, card numbers) that spots transcription errors.
Worked example. In a simple check-digit scheme the check digit is the remainder when the sum of the digits is divided by $10$, appended to the number. The number $4162$ has digit sum $13$, so it is stored as $41623$. A user types $14623$: the first two digits are swapped, but the sum is still $13$, so the check digit still matches and the error is not caught. A user who types $41523$ is caught, because $4 + 1 + 5 + 2 = 12$ gives check digit $2$. A scheme that catches swapped digits weights each position differently, as the ISBN-13 check does (weights $1, 3, 1, 3, \ldots$, then the digit that makes the total a multiple of $10$). A check digit is validation: it tests the number against a rule at the moment it is entered.
lookup check and consistency check (e.g. delivery date ≥ order date).
Validation catches data that is wrongly formatted, but not data that is the right format yet factually wrong ("Bob" for "Bib").
Worked example. Identify the validation check each piece of pseudocode performs.
Pseudocode
Check
IF x < 0 OR x > 10 THEN OUTPUT "Invalid"
range check: the value must lie between two limits
IF x = "" THEN OUTPUT "Invalid"
presence check: the field must not be empty
IF NOT(x = "Red" OR x = "Yellow" OR x = "Blue") THEN OUTPUT "Invalid"
lookup (existence) check: the value must be one of a list
IF LENGTH(x) <> 6 THEN OUTPUT "Invalid"
length check: the right number of characters
IF MID(x, 1, 1) < "A" OR MID(x, 1, 1) > "Z" THEN OUTPUT "Invalid"
format check: a particular character must be a letter
To validate a car registration number that must be one letter, three digits and two letters: a format check tests each position against its pattern, and a length check confirms six characters. To validate a date of birth: a format check (DD/MM/YYYY), a range check (the month is $1$ to $12$, the year is not in the future) and a presence check (it is not left blank). A mark between $0$ and the maximum for the test needs a type check (an integer) and a range check, with the upper limit read from the test's own record: that is how validation protects integrity, by refusing data that could not be correct.
Verification — was the data entered or transferred correctly?
Verification 核对 checks the data was not changed in moving from one place to another.
During entry: double entry (type it twice and compare, as for a new password) or visual check.
In the scheme's words, double entry is entering the data twice, by the same person or by two people, and having the computer compare the two versions and report any difference; a visual check is the person comparing what is on the screen with the original source document and correcting any difference before saving. Both protect integrity by making sure the stored data matches the source. Even after validation and verification the data can still be wrong: it can be sensible and match the source, yet the source itself was wrong, or the user typed a different but valid value from the one intended.
During transfer (bits can flip):
parity check 奇偶校验 — an extra bit makes the number of 1s even (even parity) or odd. The receiver re-counts. Catches single-bit errors.
checksum 校验和 — the sender sends a summary value of the data; the receiver recomputes it and compares.
cyclic redundancy check 循环冗余校验 (CRC) — a stronger checksum using polynomial division, catching many more error types.
A parity block check 奇偶块校验 goes further and locates the error. Arrange the bytes in a grid: give each byte a row parity bit, then compute one extra parity byte whose bits are the column parity of the bytes above. A single flipped bit now fails one row and one column – their intersection pinpoints exactly which bit changed, so it can even be corrected.
Worked example. Four bytes are sent with even parity, followed by a parity byte. Find the bit that was corrupted.
Count the 1s in each row and each column. Every row and column should have an even number; byte 3 has five and column 4 has three. The bit where that row and that column cross is the one that changed, so it is reset from 1 to 0. A parity check on its own detects an error in a byte but cannot say which bit; two errors in the same byte cancel and pass unnoticed. A checksum, explained for three marks: the sender puts the block of data through an algorithm that produces a checksum value; the data and the checksum are sent together; the receiver runs the same algorithm on the data it received; if the two checksums match, the data is accepted, and if not, it is rejected and sent again.
Verification only proves what arrived matches what was sent — not that the data is correct, and not against deliberate tampering. Validation asks "is this sensible?"; verification asks "was this copied correctly?" — use both.
The table questions sort the methods by when they are used: during data entry, double entry and a visual check; during data transfer, a parity check (byte or block) and a checksum. Transferring video files from a camera to a server uses a checksum: the camera computes it, the server recomputes it, a mismatch means retransmit.
Worked example. A user types their date of birth as 31/02/2009, and types their email address twice. Which check catches which error, and what is the difference? Validation asks "is this data sensible?" - the computer tests it against a rule, and a format or range check rejects 31/02/2009 because February never has 31 days. Verification asks "was this data entered correctly?" - typing the email twice is double entry, and comparing the two copies catches a typing slip. The limit is what makes this a favourite question: validation can never tell you the data is right, only that it is possible - 01/02/2009 passes every validation rule even if the user was actually born on a different day. Say what each check can and cannot catch.
Русский
Данные имеют целостность, когда они точны и полны. Два метода: валидация данных (обнаружение некорректных данных до их сохранения) и верификация данных (подтверждение того, что данные были введены или переданы правильно).
Валидация — имеет ли смысл эти данные?
Валидация проверяет данные на соответствие разумным правилам автоматически:
проверка диапазона — в пределах заданных границ (месяц — это 1–12).
проверка лимита — с правильной стороны одного порога (например, возраст ≥ 18).
проверка существования — ссылочный элемент существует (например, код товара присутствует в таблице).
проверка длины — правильное количество символов.
проверка типа / символа — правильный тип данных (поле телефона допускает только цифры).
проверка формата — соответствует шаблону (электронная почта должна содержать @).
проверка наличия — обязательные поля не пустые.
контрольная цифра — дополнительный символ, вычисленный на основе остальных (ISBN, номера карт), который выявляет ошибки переписывания.
Разобранное решение. В простой схеме контрольной цифры контрольная цифра — это остаток от деления суммы цифр на $10$, добавляемый к числу. У числа $4162$ сумма цифр равна $13$, поэтому оно хранится как $41623$. Пользователь вводит $14623$: первые две цифры поменяны местами, но сумма всё ещё равна $13$, поэтому контрольная цифра совпадает и ошибка не обнаружена. Пользователь, введший $41523$, будет пойман, потому что для $4 + 1 + 5 + 2 = 12$ контрольная цифра составляет $2$. Схема, выявляющая перестановку цифр, присваивает каждой позиции весовой коэффициент, как это делает проверка ISBN-13 (веса $1, 3, 1, 3, \ldots$, затем цифра, делающая сумму кратной $10$). Контрольная цифра служит проверкой корректности: она проверяет число на соответствие правилу непосредственно в момент ввода.
справочная проверка и проверка согласованности (например, дата доставки ≥ дата заказа).
Валидация выявляет данные с неправильным форматом, но не данные, имеющие правильный формат, но фактические ошибки («Боб» вместо «Биб»).
Разобранное решение. Определите, какую проверку валидации выполняет каждый фрагмент псевдокода.
Псевдокод
Проверка
IF x < 0 OR x > 10 THEN OUTPUT "Invalid"
проверка диапазона: значение должно находиться между двумя пределами
IF x = "" THEN OUTPUT "Invalid"
проверка наличия: поле не должно быть пустым
IF NOT(x = "Red" OR x = "Yellow" OR x = "Blue") THEN OUTPUT "Invalid"
справочная (существования) проверка: значение должно быть одним из перечисленных
IF LENGTH(x) <> 6 THEN OUTPUT "Invalid"
проверка длины: правильное количество символов
IF MID(x, 1, 1) < "A" OR MID(x, 1, 1) > "Z" THEN OUTPUT "Invalid"
проверка формата: определенный символ должен быть буквой
Для проверки регистрационного номера автомобиля, который должен состоять из одной буквы, трех цифр и двух букв: проверка формата проверяет каждую позицию на соответствие шаблону, а проверка длины подтверждает наличие шести символов. Для проверки даты рождения: проверка формата (DD/MM/YYYY), проверка диапазона (месяц находится в пределах от $1$ до $12$, год не может быть будущим) и проверка наличия (поле не оставлено пустым). Оценка между $0$ и максимальным баллом за тест требует проверки типа (целое число) и проверки диапазона, при этом верхний предел считывается из самой записи теста: именно так валидация защищает целостность, отказываясь от данных, которые физически не могут быть верными.
Верификация — были ли данные введены или переданы правильно?
Верификация проверяет, не были ли данные изменены при перемещении из одного места в другое.
При вводе: двойной ввод (введите дважды и сравните, как при создании нового пароля) или визуальная проверка.
Согласно определению схемы, двойной ввод — это ввод данных дважды тем же человеком или двумя разными людьми, после чего компьютер сравнивает обе версии и сообщает о любых различиях; визуальная проверка — это когда человек сверяет то, что отображается на экране, с исходным документом, и исправляет любые расхождения перед сохранением. Оба метода защищают целостность, обеспечивая соответствие хранимых данных источнику. Даже после валидации и верификации данные все еще могут быть неверными: они могут быть логичными и соответствовать источнику, но сам источник был ошибочен, либо пользователь ввел другой, но допустимый вариант вместо задуманного.
При передаче (биты могут инвертироваться):
проверка четности — дополнительный бит делает количество 1 четным (четная четность) или нечетным. Получатель пересчитывает. Обнаруживает одиночные ошибки.
контрольная сумма — отправитель передает сводное значение данных; получатель вычисляет его заново и сравнивает.
циклический код избыточности (CRC) — более надежная контрольная сумма, использующая деление полиномов, выявляющая множество других типов ошибок.
Проверка блока четности идет дальше и локализирует ошибку. Расположите байты в сетке: добавьте каждому байте строковый бит четности, затем вычислите один дополнительный бит четности байта, биты которого являются столбцовыми битами четности байтов, расположенных выше. Одиночный перевернутый бит теперь нарушает одну строку и один столбец — их пересечение точно указывает, какой бит изменился, поэтому его даже можно исправить.
Разобранное решение. Четыре байта передаются с четной четностью, за ними следует бит четности байта. Найдите бит, который был поврежден.
Проверка блока четности: строка, которая дает сбой, и столбец, который дает сбой, пересекаются на перевернутом бите
Подсчитайте количество 1 в каждой строке и каждом столбце. В каждой строке и каждом столбце должно быть четное количество; байт 3 имеет пять, а столбец 4 — три. Бит на пересечении этой строки и этого столбца является измененным, поэтому он сбрасывается со значения 1 на 0. Проверка четности сама по себе обнаруживает ошибку в байте, но не указывает, какой именно бит; две ошибки в одном байте компенсируют друг друга и проходят незамеченными. Контрольная сумма, объясненная на три балла: отправитель пропускает блок данных через алгоритм, который вычисляет значение контрольной суммы; данные и контрольная сумма передаются вместе; получатель запускает тот же алгоритм на полученных данных; если обе контрольные суммы совпадают, данные принимаются, иначе они отклоняются и отправляются повторно.
Бит четности устанавливается для обеспечения чётного или нечётного количества 1Вычисление контрольной суммы для блока данных
Верификация доказывает лишь то, что принятое совпадает с отправленным — а не то, что данные верны, и не защиту от преднамеренного вмешательства. Валидация спрашивает: «Это разумно?»; верификация спрашивает: «Это было скопировано правильно?» — используйте оба метода.
Вопросы по таблице группируют методы в зависимости от того, когда они применяются: при вводе данных — двойной ввод и визуальная проверка; при передаче данных — проверка четности (байта или блока) и контрольная сумма. При передаче видеофайлов с камеры на сервер используется контрольная сумма: камера вычисляет её, сервер пересчитывает, несовпадение означает повторную передачу.
Валидация проверяет, что данные имеют смысл; верификация проверяет, что они были скопированы без изменений
Разобранный пример. Пользователь вводит дату своего рождения как 31/02/2009, а адрес электронной почты вводит дважды. Какой метод обнаруживает какую ошибку, и какова разница? Валидация спрашивает «являются ли эти данные разумными?» — компьютер проверяет их по правилу, и проверка формата или диапазона отвергает 31/02/2009, потому что в феврале никогда не бывает 31 дня. Верификация спрашивает «были ли эти данные введены правильно?» — ввод адреса электронной почты дважды является двойным вводом, и сравнение двух копий выявляет опечатку. Ограничение заключается в том, что это популярный вопрос: валидация никогда не может сказать вам, что данные верны, только то, что они возможны — 01/02/2009 проходит все правила валидации, даже если пользователь родился в другой день. Скажите, что каждый метод может и не может обнаружить.
Classify concrete examples by the computing idea they demonstrate. · Классифицируйте конкретные примеры по вычислительной идее, которую они демонстрируют.
Definitions the examiner accepts · Определения, принимаемые экзаменатором
English
A definition question is marked against fixed wording. Learn these exactly.
Term
Definition
data security
keeping data safe from loss and from unauthorised access, change or deletion
data privacy
keeping data confidential, so that it is seen only by those who have the right to see it
data integrity
the data being accurate, consistent and complete
malware
malicious software that is installed without the user's knowledge to damage a system or steal data
virus
malware that replicates itself, attaches to other files and corrupts or deletes data
spyware
malware that records the user's key presses or actions and sends them to a third party
phishing
an email pretending to be from a legitimate organisation that leads the user to a fake website to collect personal data
pharming
malicious code that redirects the user to a fake website even when the correct address is entered
firewall
hardware or software that examines all traffic entering or leaving a system against set criteria and blocks what does not meet them
encryption
scrambling data with a key into ciphertext, so that it cannot be understood without the key to decrypt it
digital signature
a hash of a message encrypted with the sender's private key, used to prove who sent it and that it was not altered
data validation
an automatic check that entered data is reasonable and follows set rules
data verification
a check that data has been entered or transferred correctly, by comparing it with the source or with a recomputed value
check digit
an extra digit calculated from the other digits of a number and appended to it, so that an error in the number can be detected
parity check
an extra bit added to a byte so that the number of 1s is even (or odd), which the receiver recounts
checksum
a value calculated from a block of data by an algorithm and sent with it, recalculated by the receiver and compared
Русский
Вопросы с определениями оцениваются по фиксированной формулировке. Выучите их точно.
Термин
Определение
безопасность данных
защита данных от утраты и несанкционированного доступа, изменения или удаления
конфиденциальность данных
сохранение данных в тайне, чтобы они были видны только тем, кто имеет право их просматривать
целостность данных
точность, согласованность и полнота данных
вредоносное ПО
программное обеспечение, устанавливаемое без ведома пользователя для нанесения ущерба системе или кражи данных
вирус
вредоносное ПО, которое воспроизводит себя, прикрепляется к другим файлам и повреждает или удаляет данные
шпионское ПО
вредоносное ПО, которое записывает нажатия клавиш или действия пользователя и отправляет их третьей стороне
фишинг
электронное письмо, притворяющееся письмом от легитимной организации, которое направляет пользователя на поддельный веб-сайт для сбора персональных данных
фарминг
вредоносный код, который перенаправляет пользователя на поддельный веб-сайт, даже при вводе правильного адреса
межсетевой экран
аппаратное или программное обеспечение, которое проверяет весь трафик, входящий в систему или исходящий из неё, согласно установленным критериям, и блокирует то, что им не соответствует
шифрование
преобразование данных с помощью ключа в шифротекст так, что его нельзя понять без ключа для расшифровки
цифровая подпись
хеш-сумма сообщения, зашифрованная закрытым ключом отправителя, используемая для подтверждения того, кто отправил сообщение и что оно не было изменено
валидация данных
автоматическая проверка того, что введенные данные являются разумными и соответствуют установленным правилам
верификация данных
проверка того, что данные были введены или переданы правильно, путем сравнения их с исходными данными или пересчитанным значением
проверочная цифра
дополнительная цифра, вычисленная на основе других цифр числа и добавленная к нему, чтобы можно было обнаружить ошибку в числе
проверка четности
дополнительный бит, добавляемый к байту, чтобы количество 1 было четным (или нечетным), что пересчитывается получателем
контрольная сумма
значение, вычисленное из блока данных алгоритмом и отправленное вместе с ним, пересчитываемое получателем и сравниваемое
6.2
Exam tips · Советы для экзамена
English
Keep the three ideas separate: security (keeping data safe), privacy (who may see it), integrity (keeping it correct).
Match each threat (malware, hacking, phishing, interception) to a measure (firewall, encryption, authentication, access rights).
Encryption protects confidentiality, not integrity — use a checksum, parity or check digit for integrity.
Distinguish a virus, worm and Trojan and how each spreads.
Common mistakes
Giving the same measure for two threats, or a measure that does not fit the threat. Each threat in the table needs a different prevention that actually stops it.
Naming a measure without saying how it works. "Firewall" scores when it is followed by "compares traffic with set criteria and blocks what fails".
Calling validation a check that the data is correct. Validation checks that data is reasonable; verification checks that it matches the source. Neither proves it is true.
Saying a digital signature encrypts the message. It encrypts a hash of the message with the private key; the receiver decrypts it with the public key and compares hashes.
Describing a check digit as verification, or a parity check as validation. The check digit is a validation rule on entry; parity and checksums verify a transfer.
Writing that a virus "sends data to a third party" and spyware "replicates". The replicating one is the virus; the recording one is spyware.
Русский
Разделяйте три понятия: безопасность (защита данных), конфиденциальность (кто может их видеть), целостность (сохранение их правильности).
Сопоставьте каждую угрозу (вредоносное ПО, взлом, фишинг, перехват) с мерой защиты (межсетевой экран, шифрование, аутентификация, права доступа).
Шифрование защищает конфиденциальность, но не целостность — используйте контрольную сумму, проверку четности или проверочную цифру для обеспечения целостности.
Отличайте вирус, червя и трояна и то, как каждый из них распространяется.
Распространенные ошибки
Назначение одной и той же меры для двух угроз или меры, которая не подходит к угрозе. Для каждой угрозы в таблице требуется различная профилактика, которая действительно останавливает её.
Название меры без объяснения принципа её работы. Слово «Межсетевой экран» получает баллы, если за ним следует «сравнивает трафик с установленными критериями и блокирует то, что не проходит проверку».
Называние валидации проверкой правильности данных. Валидация проверяет, что данные разумны; верификация проверяет, что они совпадают с источником. Ни одна из них не доказывает их истинность.
Утверждение о том, что цифровая подпись шифрует сообщение. Она шифрует хеш-сумму сообщения закрытым ключом; получатель расшифровывает её открытым ключом и сравнивает хеш-суммы.
Описание проверочной цифры как верификации или проверки четности как валидации. Проверочная цифра — это правило валидации при вводе; проверка четности и контрольные суммы верифицируют передачу.
Утверждение о том, что вирус «отправляет данные третьей стороне», а шпионское ПО «воспроизводится». Воспроизводящееся — это вирус; записывающее — это шпионское ПО.
Interactive lessons on this topic · Интерактивные уроки по этой теме
Work through it step by step, with instant-check exercises. · Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.
Pick one and the site follows you — notes, papers, videos and practice all open on it. · Выберите один, и сайт будет вести вас — конспекты, работы, видео и практика откроются там.
Type to search notes, lessons, code, vocabulary and past-paper questions across every subject. · Введите запрос для поиска заметок, уроков, кода, словаря и вопросов с реальных экзаменов по всем предметам.
*Токен безопасности показывает изменяющийся код для двухфакторной аутентификации («то, что у вас есть») *
*Сканер отпечатков пальцев проверяет «то, кем вы являетесь» — биологическую особенность человека, а не пароль
