Databaser, nettverk og sikkerhet: gratis øving, teori og oppgaver

1. Relasjonsdatabaser og SQL

Hva handler det om?

Nesten alle apper lagrer dataene sine i en database: brukere, bestillinger, målinger. En relasjonsdatabase lagrer data i tabeller, og du henter ut akkurat det du trenger med spørrespråket SQL.

Begreper og formler

• En tabell har kolonner (felt) og rader (poster).
• Primærnøkkel: en kolonne som identifiserer hver rad unikt, for eksempel student_id.
• Fremmednøkkel: en kolonne som peker til primærnøkkelen i en annen tabell. Slik kobles tabeller sammen.
• Grunnformen i SQL:

SELECT kolonner FROM tabell WHERE betingelse ORDER BY kolonne;

• Aggregatfunksjoner: COUNT(*), SUM(x), AVG(x), MIN(x), MAX(x). Med GROUP BY regnes de per gruppe.
• JOIN setter sammen rader fra to tabeller der nøklene passer:

SELECT s.navn, e.emne FROM Student s JOIN Eksamen e ON e.student_id = s.id;

• Normalisering: hver opplysning lagres ett sted. Det hindrer motstridende kopier når noe endres.

Slik løser du oppgavene

1. Les FROM først (hvilken tabell), så WHERE (hvilke rader), så SELECT (hva som vises).
2. Gå gjennom radene én for én og sjekk betingelsen.
3. Bruk aggregatfunksjonen på radene som er igjen.

Eksempel

Tabellen Ansatt har lønnene 520 000, 610 000, 480 000 og 700 000. Hva gir SELECT COUNT(*) FROM Ansatt WHERE lonn > 500000;?

1. Radene med lønn over 500 000: 520 000, 610 000 og 700 000.
2. COUNT(*) teller dem: resultatet er 3.

Vanlige feil

• Å glemme WHERE i en UPDATE eller DELETE. Da endres eller slettes alle radene.
• Å blande WHERE (filtrerer rader) og HAVING (filtrerer grupper etter GROUP BY).
• Å lagre samme opplysning i flere tabeller, så de til slutt ikke stemmer.

Begreper i denne delen

Øv på relasjonsdatabaser og sql i appen →

2. IP-nettverk og subnetting

Hva handler det om?

Alt som er koblet til internett, har en IP-adresse. For å dele et nettverk i mindre deler, for eksempel ett for kontoret og ett for produksjonen, brukes subnetting. Du må også kunne regne på hvor lang tid det tar å sende data.

Begreper og formler

• En IPv4-adresse er 32 bit, skrevet som fire tall 0–255: 192.168.1.10.
• Prefiks /p: de første $p$ bitene er nettverksdelen, resten er for maskiner (verter).
• Antall adresser i et subnett er $2^{32-p}$. Antall brukbare verter er

fordi nettverksadressen (første) og kringkastingsadressen (siste) ikke kan brukes av maskiner.

• /24 tilsvarer nettmasken 255.255.255.0 (256 adresser, 254 verter).
• Nettverksadressen finner du ved å runde siste del ned til et helt antall blokker: blokkstørrelsen er $2^{32-p}$.
• Overføringstid: $t = \dfrac{\text{datamengde i bit}}{\text{bithastighet}}$. Husk at 1 byte = 8 bit.
• Lag: IP er nettverkslaget, TCP og UDP er transportlaget. TCP garanterer levering i riktig rekkefølge. DNS oversetter navn til IP-adresser.

Slik løser du oppgavene

1. Verter: regn $2^{32-p} - 2$.
2. Nettverksadresse: blokkstørrelse $2^{32-p}$, del siste oktett på den og rund ned.
3. Tid: gjør om MB til bit ($\cdot 8$) før du deler på Mbit/s.

Eksempel

Hvor lang tid tar det å laste ned 100 MB med 50 Mbit/s?

1. $100\ \text{MB} = 800$ Mbit.
2. $t = 800/50 = 16$ s.

Vanlige feil

• Å glemme de to reserverte adressene når du teller verter.
• Å blande MB (megabyte) og Mb (megabit), en faktor 8.
• Å tro at større prefiks gir flere adresser. Det er omvendt: /30 er mye mindre enn /24.

Begreper i denne delen

Øv på ip-nettverk og subnetting i appen →

3. IKT-sikkerhet

Hva handler det om?

Alle ingeniører må kunne grunnleggende IKT-sikkerhet: data skal holdes hemmelig, ikke endres i det skjulte, og være tilgjengelig når de trengs. Mange angrep starter med et svakt passord eller en lurt bruker.

Begreper og formler

• KIT/CIA: konfidensialitet (bare de rette kan lese), integritet (data endres ikke uautorisert), tilgjengelighet (systemet virker når det trengs).
• Passordstyrke (entropi) i bit, når hvert tegn velges tilfeldig blant $N$ tegn og passordet har $L$ tegn:

• Antall mulige passord er $N^L$. Tid for å prøve alle: $N^L$ delt på antall forsøk per sekund.
• Hashfunksjon: gjør data om til et fingeravtrykk som ikke kan regnes tilbake. Passord lagres som hash (med salt), aldri i klartekst.
• Symmetrisk kryptering: samme nøkkel til å låse og låse opp. Asymmetrisk: offentlig nøkkel krypterer, bare den private nøkkelen dekrypterer.
• Tofaktorautentisering: noe du vet (passord) pluss noe du har (telefon eller kodebrikke).
• Phishing: falske e-poster eller sider som lurer brukeren til å gi fra seg passord.

Slik løser du oppgavene

1. Entropi: gang lengden med $\log_2$ av antall mulige tegn.
2. Knekketid: regn $N^L$ og del på forsøk per sekund, og gjør om til passende enhet.

Eksempel

Et passord på 8 små bokstaver (26 mulige tegn):

1. $H = 8\cdot\log_2 26 \approx 8\cdot 4{,}70 = 37{,}6$ bit.
2. $26^8 \approx 2{,}1\cdot 10^{11}$ muligheter. Med $10^{10}$ forsøk per sekund tar alt under et halvt minutt.

Vanlige feil

• Å tro at kompliserte, korte passord er bedre enn lange. Lengde gir mest styrke.
• Å lagre passord i klartekst eller med rask hash uten salt.
• Å bruke samme passord flere steder.

Begreper i denne delen

Øv på ikt-sikkerhet i appen →