Sieci komputerowe i bezpieczeństwo: protokoły, ochrona danych

1. Zadanie treningowe 2 pkt liczba hostów w podsieci

   Administrator przydzielił dla sieci lokalnej pulę adresów z maską $/27$ (czyli $\mathrm{255.255.255.224}$). Oblicz, ile maksymalnie urządzeń (hostów) można zaadresować w tej podsieci. Zapisz obliczenia.

   Pokaż rozwiązanie

   Odpowiedź:

   30 hostów.

   Rozwiązanie:

   Maska $/27$ oznacza, że na część hosta pozostaje $32-27=5$ bitów. Liczba wszystkich kombinacji na 5 bitach to $2^5=32$. Od tej liczby odejmujemy 2 adresy, których nie można przydzielić urządzeniom: adres sieci (wszystkie bity hosta = 0) oraz adres rozgłoszeniowy (broadcast, wszystkie bity hosta = 1). Zatem liczba dostępnych hostów wynosi:

   $$2^{(32-27)}-2=2^5-2=32-2=30.$$

   W tej podsieci można zaadresować maksymalnie 30 urządzeń.

   ⚠ Typowa pułapka: Częsty błąd to podanie $2^5=32$ bez odjęcia dwóch adresów specjalnych (sieci i rozgłoszeniowego).

2. Zadanie treningowe 2 pkt wyznaczanie adresu sieci

   Urządzenie ma adres IP $\mathrm{192.168.1.130}$ z maską podsieci $/26$ (czyli $\mathrm{255.255.255.192}$). Wyznacz adres sieci, do której należy to urządzenie. Pokaż operację na ostatnim oktecie.

   Pokaż rozwiązanie

   Odpowiedź:

   192.168.1.128

   Rozwiązanie:

   Maska $/26$ oznacza, że pierwsze 26 bitów to część sieci. Trzy pierwsze oktety ($\mathrm{192.168.1}$) są w całości częścią sieci (24 bity) i pozostają bez zmian. W ostatnim oktecie maska ma postać $192=11000000_2$ (2 bity sieci, 6 bitów hosta).

   Adres sieci obliczamy przez operację logicznego AND między oktetem adresu a oktetem maski:

   • $130=10000010_2$
   • $192=11000000_2$
   • AND: $10000000_2=128$

   Zatem adres sieci to $\mathrm{192.168.1.128}$. (Dla sprawdzenia: bloki podsieci przy masce $/26$ mają rozmiar $64$, więc kolejne sieci to $.0$, $.64$, $.128$, $.192$; adres $.130$ mieści się w bloku $.128$–$.191$.)

   ⚠ Typowa pułapka: Nie wolno mylić adresu sieci z adresem hosta — trzeba wyzerować bity hosta, a nie po prostu zaokrąglić liczbę.

3. Zadanie treningowe 1 pkt identyfikacja protokołu DNS

   Który protokół odpowiada za tłumaczenie (translację) nazw domenowych, np. www.example.com, na adresy IP?

   A) DHCP B) DNS C) FTP D) HTTP

   Pokaż rozwiązanie

   Odpowiedź:

   B) DNS

   Rozwiązanie:

   Poprawna odpowiedź to B) DNS (Domain Name System) — system, który tłumaczy czytelne dla człowieka nazwy domenowe na adresy IP zrozumiałe dla urządzeń sieciowych.

   Pozostałe odpowiedzi są błędne:

   • A) DHCP automatycznie przydziela hostom konfigurację sieciową (adres IP, maskę, bramę), ale nie tłumaczy nazw.
   • C) FTP służy do przesyłania plików między komputerami.
   • D) HTTP służy do przesyłania stron WWW.

   ⚠ Typowa pułapka: DHCP bywa mylony z DNS — DHCP przydziela adresy IP, a DNS tłumaczy nazwy na adresy.

4. Zadanie treningowe 1 pkt protokoły warstwy transportowej

   Który protokół warstwy transportowej modelu TCP/IP zapewnia niezawodne, połączeniowe przesyłanie danych z potwierdzaniem odbioru i retransmisją utraconych segmentów?

   A) UDP B) IP C) TCP D) ICMP

   Pokaż rozwiązanie

   Odpowiedź:

   C) TCP

   Rozwiązanie:

   Poprawna odpowiedź to C) TCP (Transmission Control Protocol) — protokół połączeniowy, który przed transmisją nawiązuje połączenie, numeruje segmenty, potwierdza ich odbiór i retransmituje dane utracone, gwarantując niezawodność i kolejność.

   Pozostałe odpowiedzi są błędne:

   • A) UDP jest bezpołączeniowy i nie gwarantuje dostarczenia ani kolejności danych.
   • B) IP to protokół warstwy sieciowej (Internet), odpowiada za adresowanie i trasowanie pakietów, nie za niezawodność.
   • D) ICMP to protokół warstwy sieciowej służący do komunikatów diagnostycznych i błędów (np. ping).

   ⚠ Typowa pułapka: UDP też działa w warstwie transportowej, ale jest zawodny — niezawodność z potwierdzeniami zapewnia wyłącznie TCP.

5. Zadanie treningowe 2 pkt szyfrowanie symetryczne i asymetryczne

   Wyjaśnij różnicę między szyfrowaniem symetrycznym a asymetrycznym. Podaj, ile kluczy i jakiego rodzaju jest używanych w każdym z tych podejść.

   Pokaż rozwiązanie

   Odpowiedź:

   Symetryczne — jeden wspólny tajny klucz do szyfrowania i deszyfrowania; asymetryczne — para kluczy: publiczny i prywatny.

   Rozwiązanie:

   Szyfrowanie symetryczne używa jednego, tego samego tajnego klucza zarówno do zaszyfrowania, jak i do odszyfrowania danych. Obie strony muszą wcześniej bezpiecznie ustalić i przechowywać ten sam klucz — jego bezpieczna dystrybucja jest głównym problemem tej metody. Zaletą jest duża szybkość działania (przykłady algorytmów: AES, DES).

   Szyfrowanie asymetryczne używa pary powiązanych matematycznie kluczy: klucza publicznego i klucza prywatnego. Dane zaszyfrowane kluczem publicznym można odszyfrować wyłącznie odpowiadającym mu kluczem prywatnym. Klucz publiczny można swobodnie udostępniać, a klucz prywatny pozostaje tajny u właściciela — rozwiązuje to problem dystrybucji klucza. Metoda jest wolniejsza (przykład algorytmu: RSA).

   Różnica kluczowa: symetryczne = jeden wspólny klucz, asymetryczne = para klucz publiczny + prywatny.

   ⚠ Typowa pułapka: Nie należy twierdzić, że w szyfrowaniu asymetrycznym klucz publiczny i prywatny to ten sam klucz — to dwa różne, choć powiązane klucze.

Inne działy — informatyka rozszerzona

• Bazy danych i SQL (6)
• Systemy liczbowe i arytmetyka komputerowa (5)
• Algorytmy i analiza algorytmów (10)
• Programowanie (10)
• Arkusz kalkulacyjny (6)