2026年软件架构师系统安全设计方向应用场景练习题

2026年软件架构师系统安全设计方向应用场景练习题一、单选题（每题2分，共10题）1.场景：某金融机构需要设计一个支持全国跨省实时结算的系统，要求确保数据传输和存储的机密性。架构师选择使用TLS1.3协议进行传输加密，并采用HSM（硬件安全模块）存储加密密钥。该设计的主要安全风险是什么？A.TLS1.3协议存在已知漏洞，易被中间人攻击。B.HSM存储的密钥可能因物理损坏导致数据无法解密。C.跨省实时结算时，TLS握手会导致网络延迟增加。D.若HSM密钥管理不当，可能导致密钥泄露。2.场景：某电商平台要求系统具备高可用性，并需防止DDoS攻击影响用户访问。架构师设计了多地域分布式架构，并引入了云厂商提供的抗DDoS服务。以下哪种措施最能有效缓解分布式拒绝服务攻击？A.增加服务器带宽，提高流量承载能力。B.使用CDN缓存静态资源，分散流量压力。C.部署Web应用防火墙（WAF）过滤恶意请求。D.在所有接入层部署入侵检测系统（IDS）。3.场景：某政府公共服务系统需要满足《网络安全法》要求，并实现用户操作日志的全链路可追溯。架构师设计了如下方案：用户请求通过HTTPS传输，后端使用JWT进行身份验证，并存储操作日志在分布式时序数据库中。该方案的主要安全隐患是什么？A.HTTPS传输可能被中间人攻击，若私钥泄露会导致数据篡改。B.JWT无状态认证可能导致会话管理混乱。C.分布式时序数据库若未做权限控制，可能被未授权访问。D.日志存储在分布式数据库中，查询效率较低。4.场景：某医疗系统需要支持多医疗机构数据共享，同时要求患者数据脱敏存储。架构师设计了联邦学习架构，允许各机构在不共享原始数据的情况下联合训练模型。该设计的主要挑战是什么？A.联邦学习需要复杂的通信协议，增加系统延迟。B.脱敏数据仍可能泄露患者隐私，需进一步加密处理。C.多机构协同训练时，模型精度可能下降。D.联邦学习架构对网络带宽要求较高。5.场景：某物流公司需要设计一个实时追踪包裹的系统，要求在保证数据实时性的同时防止位置信息泄露。架构师设计了如下方案：前端使用WebSocket传输位置数据，后端采用分片存储，并限制用户只能查询自己的包裹信息。该方案的主要安全风险是什么？A.WebSocket传输未加密，易被窃听。B.分片存储可能导致数据碎片化，查询效率降低。C.若权限控制不当，可能存在越权查询风险。D.实时传输对服务器性能要求较高。二、多选题（每题3分，共5题）6.场景：某电商系统需要防止SQL注入攻击，架构师采取了以下措施：①使用预编译SQL语句；②限制用户输入长度；③部署WAF过滤恶意字符。哪些措施能有效防止SQL注入？A.预编译SQL语句能避免动态拼接SQL的风险。B.限制用户输入长度能减少攻击面。C.WAF能拦截部分SQL注入请求，但无法完全防止。D.若数据库默认权限过高，仍可能被绕过。7.场景：某金融系统需要设计零信任架构，要求在用户访问资源时进行多因素认证。架构师设计了如下方案：①用户登录时使用MFA（多因素认证）；②访问不同级别的资源时动态调整权限；③所有请求通过微隔离网关转发。哪些措施符合零信任原则？A.MFA能提高账户安全性，防止密码泄露。B.动态权限控制能限制用户行为范围。C.微隔离网关能防止横向移动攻击。D.若认证服务被攻破，仍可能导致权限滥用。8.场景：某政务系统需要支持多终端访问，包括PC、移动端和物联网设备。架构师设计了如下方案：①使用OAuth2.0进行统一认证；②为不同终端提供适配的API接口；③所有请求通过HTTPS传输。哪些措施能提高系统安全性？A.OAuth2.0能实现单点登录，减少用户密码泄露风险。B.终端适配API能防止不同设备因协议差异导致漏洞。C.HTTPS传输能防止数据在传输过程中被窃听。D.若API接口存在逻辑漏洞，仍可能被攻击。9.场景：某制造业企业需要设计工业控制系统（ICS）的安全架构，要求防止恶意软件入侵。架构师设计了如下方案：①将ICS与办公网络物理隔离；②部署入侵检测系统（IDS）监控异常流量；③定期更新ICS设备固件。哪些措施能有效提高ICS安全性？A.物理隔离能防止办公网络攻击扩散到ICS。B.IDS能及时发现恶意流量并告警。C.固件更新能修复已知漏洞，但无法防止未知攻击。D.若ICS设备未做权限控制，仍可能被未授权访问。10.场景：某教育机构需要设计在线考试系统，要求防止作弊行为。架构师设计了如下方案：①考生登录时进行人脸识别；②监控考生屏幕和摄像头画面；③考试答案通过区块链存储，防止篡改。哪些措施能有效防止作弊？A.人脸识别能防止考生替考。B.屏幕和摄像头监控能防止使用外挂作弊。C.区块链存储能确保答案不可篡改。D.若监控设备被攻击，仍可能存在作弊风险。三、简答题（每题5分，共4题）11.场景：某医疗机构需要设计电子病历系统，要求在满足《个人信息保护法》要求的同时支持跨院数据共享。架构师设计了如下方案：①患者数据加密存储；②使用联邦学习进行数据脱敏；③共享数据时要求双方机构签署协议。请分析该方案的安全优势和潜在风险。12.场景：某电商平台需要设计秒杀系统，要求在高并发场景下防止刷单行为。架构师设计了如下方案：①使用分布式锁控制库存扣减；②部署风控系统识别异常订单；③订单数据存储在Redis中，提高读取速度。请分析该方案的安全优势和潜在风险。13.场景：某政务系统需要支持多部门协同办公，要求防止数据泄露。架构师设计了如下方案：①使用RBAC（基于角色的访问控制）管理权限；②文件传输通过加密通道进行；③离职员工需及时撤销访问权限。请分析该方案的安全优势和潜在风险。14.场景：某物流公司需要设计包裹追踪系统，要求在保证实时性的同时防止位置信息泄露。架构师设计了如下方案：①使用WebSocket传输位置数据；②位置数据分片存储，并限制查询范围；③传输数据时使用动态加密算法。请分析该方案的安全优势和潜在风险。四、论述题（每题10分，共2题）15.场景：某金融机构需要设计一个支持跨境支付的系统，要求满足《网络安全法》和各国数据跨境传输法规。架构师设计了如下方案：①使用SWIFT系统进行跨境支付；②支付数据加密传输；③支付信息存储在分布式数据库中，并限制访问权限。请分析该方案的安全优势和潜在风险，并提出改进建议。16.场景：某制造业企业需要设计工业物联网（IIoT）系统，要求在保证设备互联互通的同时防止恶意攻击。架构师设计了如下方案：①使用MQTT协议进行设备通信；②部署边缘计算节点进行数据预处理；③设备身份认证使用TLS1.3协议。请分析该方案的安全优势和潜在风险，并提出改进建议。答案与解析一、单选题答案与解析1.D-解析：HSM密钥管理不当（如私钥备份不安全、物理访问控制弱）会导致密钥泄露，进而使加密失效。TLS1.3本身较安全，CDN和WAF更多用于缓解网络攻击，而非核心密钥管理。2.B-解析：CDN通过分布式缓存和流量清洗，能有效分散DDoS攻击流量，降低单一节点压力。增加带宽和WAF能缓解部分攻击，但无法根本解决分布式攻击问题。3.A-解析：HTTPS私钥若泄露，攻击者可伪造证书进行中间人攻击，导致数据篡改。JWT无状态认证、日志权限控制和数据库查询效率问题均非主要安全隐患。4.B-解析：脱敏数据仍可能通过统计方法推断隐私信息，需进一步加密或使用差分隐私技术。联邦学习的通信复杂度、模型精度和带宽问题相对次要。5.A-解析：WebSocket传输未加密时，攻击者可窃听位置数据。分片存储、权限控制和服务器性能问题相对次要。二、多选题答案与解析6.A,B,C-解析：预编译SQL、输入长度限制和WAF均能有效防止SQL注入，但若权限控制不当仍可能被绕过。7.A,B,C-解析：MFA、动态权限控制和微隔离均符合零信任原则，但若认证服务被攻破仍可能导致风险。8.A,C-解析：OAuth2.0和HTTPS传输能有效提高安全性，终端适配和API漏洞问题相对次要。9.A,B-解析：物理隔离和IDS能有效提高ICS安全性，固件更新和权限控制问题相对次要。10.A,B,C-解析：人脸识别、监控和区块链存储均能有效防止作弊，但若监控设备被攻击仍存在风险。三、简答题答案与解析11.安全优势：-加密存储保护数据机密性；-联邦学习脱敏数据，满足隐私法规；-协议签署确保共享过程合规。潜在风险：-联邦学习脱敏效果有限，仍可能泄露隐私；-协议签署若执行不力，仍可能存在数据泄露风险。12.安全优势：-分布式锁防止并发问题；-风控系统识别异常订单；-Redis提高读取速度。潜在风险：-分布式锁若设计不当，可能死锁；-风控系统可能误判正常订单；-Redis若未做加密，数据可能泄露。13.安全优势：-RBAC清晰权限控制；-加密传输保护数据机密性；-动态权限撤销防止数据泄露。潜在风险：-RBAC若设计不当，可能存在权限冗余；-加密通道若配置错误，可能被绕过；-离职员工权限撤销执行不力仍可能泄露数据。14.安全优势：-WebSocket保证实时传输；-分片存储防止数据泄露；-动态加密提高安全性。潜在风险：-WebSocket传输未加密时易被窃听；-分片存储若设计不当，可能存在查询漏洞；-动态加密算法若选择不当，可能被破解。四、论述题答案与解析15.安全优势：-SWIFT系统标准化跨境支付流程；-加密传输保护数据机密性；-分布式数据库提高数据可用性。潜在风险：-SWIFT系统易受国家级攻击；-加密若配置不当，可能被绕过；改进建议：-引入多因素认证（MFA）提高支付安全；-采用区块