《现代密码学习题》答案
第一章
判断题
×√√√√×√√
选择题
1、1949年，（ A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。
A、Shannon
B、Diffie
C、Hellman
D、Shamir
2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（ D）决定的。
A、加密算法
B、解密算法
C、加解密算法
D、密钥
3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（ B ）。
A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全
4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（ D ）。
A、唯密文攻击
B、已知明文攻击
C、选择明文攻击
D、选择密文攻击
填空题：
5、1976年，W.Diffie和M.Hellman在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。
6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。
7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。
8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。
9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。
10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。
第二章
判断题：
×√√√
选择题：
1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。
A、置换密码
B、单表代换密码
C、多表代换密码
D、序列密码
2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码
3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。
A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码
4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（C ）。
A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码
填空题：
5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现，一般认为密码体制属于传统密码学范畴。
6、传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。
7、置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码。
8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换和多表代换密码。
9、一个有6个转轮密码机是一个周期长度为 26 的6次方的多表代替密码机械装置。
第三章
判断题：
√√√√××
选择题：
2.（1）--（6）DDADAC
填空题：
3.（1）.自反性，对称性和传递性
（2）.gcd(a,m)=1
（3）.子域，扩域
（4）.保密系统的通信理论
（5）.冗余度和唯一解距离
（7）.时间复杂度和空间复杂度
第四章
判断题：
（1-5）×√√√×（6-11）××√√√√
1、在（ C ）年，美国国家标准局把IBM的Tuchman-Meyer方案确定数据加密标准，即DES。
A、1949
B、1972
C、1977
D、2001
2、密码学历史上第一个广泛应用于商用数据保密的密码算法是（ B ）。
A、AES
B、DES
C、IDEA
D、RC6
3、在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（B ）。
A、2
B、4
C、8
D、16
4、差分分析是针对下面（A）密码算法的分析方法。
A、DES
B、AES
C、RC4
D、MD5
5、AES结构由一下4个不通的模块组成，其中（ A ）是非线性模块。
A、字节代换
B、行位移
C、列混淆
D、轮密钥加
6、适合文件加密，而且有少量错误时不会造成同步失败，是软件加密的最好选择，这种分组密码的操作模式是指（ D ）。
A、电子密码本模式
B、密码分组链接模式
C、密码反馈模式
D、输出反馈模式
7、设明文分组序列X1…Xn产生的密文分组序列为Y1…Yn。假设一个密文分组Y1在传输是出现了错误（即某些1变成了0，或者相反）。不能正确解密的明文分组数目在应用（）模式时为1.
A、电子密码本模式和输出反馈模式
B、电子密码本模式和密码分组链接模式
C、密码反馈模式和密码分组链接模式
D、密码分组链接模式和输出反馈模式
8、IDEA使用的密钥长度为（ C ）位。
A、56
B、64
C、128
D、156
9、Skipjack是一个密钥长度为（C）位分组加密算法。
A、56
B、64
C、80
D、128
10、分组密码主要采用混乱原则和扩散原则来抵抗攻击者对该密码体制的统计分析。
11、在今天看来，DES算法已经不再安全，其主要愿意是源于密钥空间的限制，容易被穷举攻破。
12、轮函数是分组密码结构的核心，评价轮函数设计质量的三个主要指标是安全性、速度和灵活性。
13、DES的轮函数F是由三个部分：扩展置换、非线性代换和线性置换组成的。
14、DES密码中所有的弱密钥、半弱密钥、四分之一弱密钥和八分之一弱密钥全部加起来，一共有 256 个安全性较差的密钥。
15、关于DES算法，密钥的长度（即有效位数）是 56 位，又其互补性使DES在选择明文攻击下所需的工作量减半。
16、分组密码的加解密算法中最关键部分是非线性运算部分，那么，DES加密算法的非线性预算部分是指字节代换，AES加密算法的非线性运算部分是指S盒。
17、在 2001 年，美国国家标准与技术研究所正式公布高级加密标准AES。
18在高级加密标准AES规范中，分组长度只能是 128 位，密钥的长度可以是 128 位、 192 位、256 位中的任意一种。
19、DES与AES有许多相同之处，也有一些不同之处，请指出两处不同： AES密钥长度可变DES不可变，DES面向比特运算AES面向字节运算。
第五章
判断题：
（1-5）√×√√×
选择题：
1、m序列本身是适宜的伪随机序列产生器，但只有在（ A ）下，破译者才不能破解这个伪随机序列。
A、唯密文攻击
B、已知明文攻击
C、选择明文攻击
D、选择密文攻击
2、Geffe发生器使用了（ C ）个LFSR。
A、1
B、2
C、3
D、4
3、J-K触发器使用了（ B ）个LFSR。
A、1
B、2
C、3
D、4
4、PKZIP算法广泛应用于（ D ）程序。
A、文档数据加密
B、数据传输加密
C、数字签名
D、文档数据压缩
5、A5算法的主要组成部分是3个长度不通的线性移位寄存器，即A、B、C。其中A有（A ）位，B有（ D）位，C有（ E ）位。
A、19
B、20
C、21
D、22
E、23
6、SEAL使用了4个（ B ）位寄存器。
A、24
B、32
C、48
D、56
7、按目前的计算能力，RC4算法的密钥长度至少应为（ C ）才能保证安全强度。
A、任意位
B、64位
C、128位
D、256位
8、目前，使用最广发的序列密码是（ A ）。
A、RC4
B、A5
C、SEAL
D、PKZIP
填空题：
9、序列密码的起源可以追溯到 Vernam密码算法。
10、序列密码结构可分为驱动部分和组合部分两个主要组成部分。
11、序列密码的安全核心问题是如何将一小段的比特串（密钥）扩展成足够“长”的密钥。
12、序列密码的工作方式一般分为是同步和自同步。
13、一般地，一个反馈移位寄存器由两部分组成：移位寄存器和反馈函数。
14、反馈移位寄存器输出序列生成过程中，对输出序列周期长度起着决定性的作用，而
对输出的序列起着决定性的作用。
15、选择合适的n级线性反馈函数可使序列的周期达到最大值 2的n次方－1 ，并具有m序列特性，但敌手知道一段长为 n 的明密文对时即能破译这n级线性反馈函数。
16、门限发生器要求：LFSR的数目是奇数，确信所有的LFSR的长度互素，且所有的反馈多项式都是本原的，这样可达到最大周期。
第六章
判断题：
（1-5）√√√√×（6-10）√××√√
选择题：
1、下面（A ）不是Hash函数的等价提法。
A、压缩信息函数
B、哈希函数
C、单向散列函数
D、杂凑函数
2、下面（ B ）不是Hsha函数具有的特性。
A、单向性
B、可逆性
C、压缩性
D、抗碰撞性
3、线代密码学中很多应用包含散列运算，而应用中不包含散列运算的是（ A ）。
A、消息机密性
B、消息完整性
C、消息认证码
D、数字签名
4、西面（ C ）不是Hash函数的主要应用。
A、文件校验
B、数字签名
C、数据加密
D、认证协议
5、MD5算法以（ D ）位分组来处理输入文本。
A、64
B、128
C、256
D、512
6、MD5的主循环有（B ）轮。
A、3
B、4
C、5
D、8
7、SHA1接收任何长度的输入消息，并产生长度为（B ）bit的Hash值。
A、64
B、160
C、128
D、512
8、分组加密算法（如AES）与散列函数算法（如SHA）的实现过称最大不同是（ D ）。
A、分组
B、迭代
C、非线性
D、可逆
9、生日攻击是针对（ D ）密码算法的分析方法。
A、DES
B、AES
C、RC4
D、MD5
10、设Hash函数的输出长度为n bit，则安全的Hash函数寻找碰撞的复杂度应该为（ C ）。
A、O（P（n））
B、O(2n)
C、O（2n-1）
D、O（2n/2）
11、MD5的压缩函数中，512bit的消息被分为16块输入到步函数，每一块输入（ B ）次。
A、3
B、4
C、5
D、8
填空题：
12、Hash函数就是把任意长度的输入，通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出称为散列值。
13、Hash函数的单向性是指对任意给它的散列值h找到满足H（x)＝h的x 。
14、Hash函数的抗碰撞性是指。
15、MD5算法的输入是最大长度小于 2的64次方 bit的消息，输出为 128 bit的消息摘要。
16、MD5的分组处理是由4轮构成的，每一轮处理过程类似，只是使用的寄存器不同，而每轮又由16个步
函数组成，每个步函数相投，但为了消除输入数据的规律性而选用的逻辑函数（非线性函数）不同。
17、SHA1的分组处理是有80步构成的，每20步之间的处理差异在于使用的寄存器和非线性函数是
不同的，而每步的32bit消息字生成也有所差异，其中前 16 步直接来自消息分组的消息字，而余下的 14 步的消息字是由前面的4个值相互异或后再循环移位得到的。
18、与以往攻击者的目标不通，散列函数的攻击不是恢复原始的明文，而是寻找散列函数的过程，最
常用的攻击方法是生日攻击，中途相遇攻击。
19、消息认证码的作用是验证信息来源的正确性和验证消息的完整性。
20、MD5、SHA1、SHA256使用的寄存器长度为 32 bit，SHA512使用的寄存器长度为 64 bit.
21、设消息为“Hi”，则用MD5算法压缩前，填充后的消息二进制表示为。
第七章
判断题：
（1-7）×√××√√√
选择题：
1、下列（ D）算法不具有雪崩效应。
A、DES加密
B、序列密码的生成
C、哈希函数
D、RSA加密
2、若Alice想向Bob分发一个会话密钥，采用ElGamal公钥加密算法，那么Alice应该选用的密钥是（ C ）。
A、Alice的公钥
B、Alice的私钥
C、Bob的公钥
D、Bob的私钥
3、设在RSA的公钥密码体制中，公钥为（e,n）=(13,35)，则私钥d=（ B）。
A、11
B、13
C、15
D、17
4、在现有的计算能力条件下，对于非对称密码算法Elgamal，被认为是安全的最小密钥长度是（ D ）。
A、128位
B、160位
C、512位
D、1024位
5、在现有的计算能力条件下，对于椭圆曲线密码算法，被认为是安全的最小密钥长度是（ B ）。
A、128位
B、160位
C、512位
D、1024位
6、指数积分法针对下面（ C ）密码算法的分析方法。
A、背包密码体制
B、RSA
C、ElGamal
D、ECC
填空题：
7、公钥密码体制的思想是基于陷门单向函数，公钥用于该函数的正向（加密）计算，私钥用于该函数的反向（解密）计算。
8、 1976 年，W.Diffie和M.Hellman在密码学新方向一文中提出了公钥密码的思想，从而开创了线代密码学的新领域。
9、公钥密码体制的出现，解决了对称密码体制很难解决的一些问题，主要体现一下三个方面：密钥分发问题、密钥管理问题和数字签名问题。
10、RSA的数论基础是数论的欧拉定理，在现有的计算能力条件下，RSA 被认为是安全的最小密钥长度是 1024位。
11、公钥密码算法一般是建立在对一个特定的数学难题求解上，那么RSA算法是基于大整数因子分解
困难性、ElGamal算法是基于有限域乘法群上离散对数的困难性。
12、基于身份的密码体制，李永用户公开的信息作为公钥来解决用户公钥的真实性问题，但在实际应用中，这种体制存在以下两方面不足：用户私钥的安全性，这种体制的应用范围。
13、Rabin公钥密码体制是1979你M.O.Rabin在论文《Digital Signature Public-Key as Factorization》中提出的一种新的公钥密码体制，它是基于合数模下求解平方根的困难性（等价于分解大整数）构造的一种公钥密码体制。
14、1984年，Shamir提出了一种基于身份的加密方案IBE 的思想，方案中不使用任何证书，直接将用户的身份作为公钥，以此来简化公钥基础设施PKI中基于公钥证书维护的过程。
第八章
判断题：
（1-7）××××√√×
选择题：
1、通信中仅仅使用数字签名技术，不能保证的服务是（ C）。
A、认证服务
B、完整性服务
C、保密性服务
D、防否认服务
2、Alice收到Bob发给他的一个文件的签名，并要验证这个签名的有效性，那么签名验证算法需要Alice选用的密钥是（C ）。
A、Alice的公钥
B、Alice的私钥
C、Bob的公钥
D、Bob的私钥
3、在普通数字签名中，签名者使用（ B ）进行信息签名。
A、签名者的公钥
B、签名者的私钥
C、签名者的公钥和私钥
D、签名者的私钥
4、签名者无法知道所签消息的具体内容，即使后来签名者见到这个签名时，也不能确定当时签名的行为，这种签名称为（D ）。
A、代理签名
B、群签名
C、多重签名
D、盲签名
5、签名者把他的签名权授给某个人，这个人代表原始签名者进行签名，这种签名称为（ A ）。
A、代理签名
B、群签名
C、多重签名
D、盲签名
6、下列（ A ）签名中，签名这的公钥对应多个私钥。
A、失败——停止签名
B、前向安全签名
C、变色龙签名
D、同时生效签名
7、下列（ B ）签名中，除了签名者以外还有人能够生成有效签名。
A、失败——停止签名
B、前向安全签名
C、变色龙签名
D、同时生效签名
填空题：
8、在数字签名方案中，不仅可以实现消息的不可否认型，而且还能实现消息的完整性、机密性。
9、普通数字签名一般包括3个过程，分别是系统初始化、签名产生过程和签名验证过程。
10、1994年12月美国NIST正式办不了数字签名标准DSS，它是在 ElGamal 和 Schnorr数字签名的方案的基础上设计的。
11、根据不通的签名过程，多重数字签名方案可分两类：即有序多重数字签名和广播多重数字签名。
12、群签名除具有一般数字签名的特点外，还有两个特征：即匿名性和抗联合攻击。
13、盲签名除具有一般数字签名的特点外，还有两个特征：即匿名性和不可追踪性。
14、代理签名按照原始签名者给代理签名者的授权形式可分为3种：完全委托的代理签名、部分授权的代理签名和带授权书的代理签名。
15、门限数字签名是一种涉及一个组，需要由多个用户来共同进行数字签名的，其具有两个重要的特征：门限特性和健壮性。
16、一次性数字签名是指签名者只能签署一条消息的签名方案，如果签名者签署消息不多于一个，那么私钥就有可能泄露。
第九章
判断题：
（1-7）√√×√××√
选择题：
2.（1）-（6）.BCCDBB
填空题：
3.（1）.每一步必须明确定义，并且不会引起歧义
.对每种可能的情况必须规定具体的动作
（2）.完全，计算，统计
（3）.隐蔽性，绑定性
（4）.Schnorr利用离散对数的知识证明
（5）.在求解X2≡a mod p,X2≡a mod q中方便求根
（6）.取数协议，支付协议，存整协议
（7）.注册，投票，计票
（8）.匿名性，课追踪性
第十章
1判断题
（1-5）√√√√√（6-8）√××
2选择题
（1-5）ADCBC （6-8）CCD
3简答题.
（1）.会话密钥，密钥加密，主密钥
（2）.集中式交换方案和分布式交换方案。
（3）.使用前状态，使用状态，使用后状态和延期状态
（4）.密钥生成
（5）.网外分发，网内分发
（6）.公开密钥分发和秘密密钥的分发
（7）.无中心控制分发和有中心控制分发
（8）.中间人攻击
（9）.用户安全分量，密钥托管分量和数据恢复分量
（10）.密钥托管代理，数据恢复密钥，数据恢复业务和托管密钥防护
（11）.拉格朗日插值
（12）.中国剩余
部分简答题答案：
1.公钥密码体制与对称密码体制相比有什么有点和不足？
优点：
（1）密钥的分发相对容易；
（2）密钥管理简单；
（3）可以有效地实现数字签名。
缺点：
（1）与对称密码体制相比，费对称密码体制加解密速度比较慢；
（2）同等安全强度下，费对称密码体制要求的密钥位数要多一些；
（3）密文的长度往往大于明文长度。
2. 简述密码体制的原则：
（1）密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密算法解密算法都可高效的实现；
（2）密码体制的安全性依赖于密钥的安全性，密码算法是公开的；
（3）密码算法没有安全弱点，也就是说，密码分析者除了穷举搜索攻击外再也找不到更好的攻击方法；
（4）密钥空间要足够大，使得试图通过穷举搜索密钥的攻击方式在计算机上不可行。
3.简述保密系统的攻击方法。
（1）唯密文攻击，密码分析者除了拥有截获的密文外，没有其他可以利用的信息；
（2）已知明文攻击，密码分析者不仅掌握了相当数量的密文，还有一些已知的明—密文对可供利用；
（3）选择明文攻击，密码分析者不仅可以获得一定数量的明—密文对，还可以选择任何明文并在使用同一未知密钥的情况下能达到相应的密文；
（4）选择密文攻击，密码分析者能选择不同的被加码的密文，并还可以得到对应的明文，密码分析者的主要任务是推出密钥及其他密文对应的明文；
（5）选择文本攻击，是选择明文攻击和选择密文攻击的组合
4.简述DES算法中S盒的特点。
（1）具有良好的非线性，既输出的每一个比特与全部输入比特有关；
（2）每一行包括所有的16种4位二进制；
（3）两个输入相差1bit时，输出相差2bit；
（4）如果两个输入刚在中间2个比特上不同，则输出至少有两个比特不同；
（5）如果两个输入前两位比特不同而最后两位相同，则输出一定不同；
（6）相差6bit的输入共有32对，在这32对中有不超过8对的输出相同；
（7）S盒是DES中唯一非线性部分
5.为什么二重DES并不像人们想象的那样可以提高密钥长度到112bit，而相当于57bit？简要说明原因。
明文攻击可以成功攻击密钥长度为112位的二重DES，其计算量级位2的56次方，与攻击DES所需的计算复杂度2的55次方相当，两者基本在同一个数量级
6．简述DES与AES的相同之处：
（1）二者的圈函数都是由3层构成，非线性层，线性混合层，子密钥异或，只是顺序不同；
（2）AES的子密钥异或对应于DES中S盒之前的子密钥异或；
（3）AES的列混合运算的目的是让不同的字节相互影响，而DES中的F函数的输出与左边的一半数据相加也有类似的效果；
（4）AES的非线性运算是字节代换，对应于DES中唯一的非线性运算S盒；
（5）行移位运算保证了每一行的字节不仅仅影响其他行对应的字节，而且影响其他行所有的字节，这与DES中置换P相似
7.简述序列密码算法和分组密码算法的不同。
分组密码是把明文分成相对比较大的快，对于每一块使用相同的加密函数进行处理，因此，分组密码是无记忆的，相反，序列密码处理的明文长度可以小到1bit，而且序列密码是有记忆的，另外分组密码算法的实际关键在于加解密算法，使之尽可能复杂，而序列密码算法的实际关键在于密钥序列产生器，使之尽可能的不可预测性。
9.密钥序列生成器是序列密码算法的核心，请说出至少5点关于密钥生成器的基本要求。
（1）种子密钥K的长度足够大，一般在128位以上；
（2）KG生成的密钥序列{ki}具极大周期；
（3）混合性，既{ki}的每一个比特均与K的大多数比特有关；
（4）扩散性，既K任意比特的改变要引起{ki}在全貌上的改变；
（5）密钥序列{ki}的不可预测，密文及相应的明文的部分信息，不能确定整个{ki}
10.简述A5算法的实现过程。
该算法可以描述成由一个22bit长的参数和64bit长的参数生成两个114bit长的序列的黑盒子。。。。。。。。
1简要说明散列函数的特点。
（1）H可以应用于任意长度的消息；
（2）H产生定长的输出；
（3）对任意给定的消息x，计算H（x）比较容易，用硬件和软件均可实现
（4）单向性：又称为抗原像性，对任意给定的消息x，找到满足y不等于x，且H（x）=H（y）的消息x在计算上是不可行的
（5）抗弱碰撞性：又称为抗第二原像性，对任意给定的消息x，找到满足y不等于x，且H（x）=H（y）的消息y在计算上是不可行的；
（6）抗强碰撞性：找到任何满足H（x）=H（y）的偶对（x，y）在计算上是不可行的
11.简述MD5的算法。
（1）附加填充位；
（2）初始化链接变量；
（3）分组处理；
（4）步函数；
12.简述SHA1的算法
（1）附加填充位；
（2）初始化链接变量；
（3）以512位的分组为单位处理信息，其核心是一个包含4个循环的模块，每个循环由20个步骤组成；（4）每一循环均以当前正在处理512bitYq和160bit的缓存值A,B,C,D和E为输入，然后更新缓存内容；（5）得到最终散列值；
13.与RSA密码体制和ELGamal密码体制相比，简述ECC密码体制的特点。
（1）椭圆曲线密码体制的安全性不同于RSA的大整数因子分解问题及ELGamal素域乘法群离散对数问题。（2）椭圆曲线资源丰富，同一个有限域上存在着大量不同的椭圆曲线，这为安全性增加了额外保证。
（3）效率方面，在同等安全水平上，椭圆曲线密码体制的密钥长度与RSA，ELGamal的密钥小得多，所以计算量小，处理速度快，存储空间小，传输宽带要求低。
（4）安全性，椭圆曲线密码体制具有更高的安全性
14.简述数字签名的特点。
（1）可信性：签名使文件的接收者相信签名者是慎重的在文件上签名的；
（2）不可重用性：签名不可重用，既统一消息在不同时刻的签名是不同的；
（3）不可改变性：在文件签名后，文件不能改变
（4）不可伪造性：签名能够证明是签名者而不是其他人在文件上签名，任何人都不能伪造签名；
（5）不可否认性：在签名者否认自己的签名时，签名接收者可以请求第三方进行仲裁
15.为什么对称密码体制不能实现消息的不可否认性？
因为通信双方拥有同样的密钥，所以接收方可以否认接收到的消息，发送方也可以否认发送过某消息，既对称密码体制很难解决签别认证和不可否认性的问题
《现代密码学习题》答案 第一章 1、1949 年，（ A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理 论基础，从此密码学成了一门科学。 A、Shannon B 、Diffie C、Hellman D 、Shamir 2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥 5 部分组成，而其安全性是由（ D）决定的。 A、加密算法 B、解密算法 C、加解密算法 D、密钥 3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要 的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（ B ）。 A 无条件安全 B计算安全 C可证明安全 D实际安全 4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通，密码分析一般可分为 4 类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（ D ）。 A、唯密文攻击 B 、已知明文攻击 C 、选择明文攻击D、选择密文攻击 5、1976 年，和在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想， 从而开创了现代密码学的新领域。 6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通
信理论和公钥密码思想。 7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。 8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。 对9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为 称和非对称。 10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。 第二章 1、字母频率分析法对（ B ）算法最有效。 A、置换密码 B 、单表代换密码C、多表代换密码D、序列密码 2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。 A 仿射密码 B维吉利亚密码C轮转密码 D希尔密码 3、重合指数法对（ C）算法的破解最有效。 A 置换密码 B单表代换密码C多表代换密码 D序列密码 4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是 （C ）。
《密码学原理与实践(第三版)》课后习题参考答案 (由华中科技大学信安09级提供) 第二章 2.1（何锐） 解：依题意有：x ∈{2,…,12}，y ∈{D ，N} 计算Pr[x ，y]： Pr[2，D]=1/36 Pr[3，D]=0 Pr[4，D]=1/36 Pr[5，D]=0 Pr[6，D]=1/36 Pr[7，D]=0 Pr[8，D]=1/36 Pr[9，D]=0 Pr[10，D]=1/36 Pr[11，D]=0 Pr[12，D]=1/36 Pr[2，N]=0 Pr[3，N]=1/18 Pr[4，N]=1/18 Pr[5，N]=1/9 Pr[6，N]=1/9 Pr[7，N]=1/6 Pr[8，N]=1/9 Pr[9，N]=1/9 Pr[10，N]=1/18 Pr[11，N]=1/18 Pr[12，N]=0 计算Pr[x | y]： 有Pr[D]=1/6 Pr[N]=5/6 Pr[2 | D]=1/6 Pr[3 | D]=0 Pr[4 | D]=1/6 Pr[5 | D]=0 Pr[6 | D]=1/6 Pr[7 | D]=0 Pr[8 | D]= 1/6 Pr[9 | D]=0 Pr[10 | D]= 1/6 Pr[11 | D]=0 Pr[12 | D]=1/6 Pr[2 | N]=0 Pr[3 | N]=1/15 Pr[4 | N]=1/15 Pr[5 | N]=2/15 Pr[6 | N]=2/15 Pr[7 | N]=1/5 Pr[8 | N]=2/15 Pr[9 | N]=2/15 Pr[10 | N]=1/15 Pr[11 | N]=1/15 Pr[12 | N]=0 计算Pr[y | x]： Pr[D | 2]=1 Pr[D | 3]=0 Pr[D | 4]=1/3 Pr[D | 5]=0 Pr[D | 6]=1/5 Pr[D | 7]=0 Pr[D | 8]=1/5 Pr[D | 9]=0 Pr[D | 10]=1/3 Pr[D | 11]=0 Pr[D | 12]=1 Pr[N | 2]=0 Pr[N | 3]=1 Pr[N | 4]=2/3 Pr[N | 5]=1 Pr[N | 6]=4/5 Pr[N | 7]=1 Pr[N | 8]=4/5 Pr[N | 9]=1 Pr[N | 10]=2/3 Pr[N | 11]=1 Pr[N | 12]=0 有上面的计算可得： Pr[D | x]Pr[x] = Pr[D]Pr[x | D] Pr[N | x]Pr[x] = Pr[N]Pr[x | N] 显然符合Bayes 定理。 2.2（王新宇） 证明： 由P=C=K=z n ，对于1≤i ≤n,加密规则e i (j)=L(i,j)（1≤j ≤n)， 且每行的加密规则不同。 首先，计算C 的概率分布。假设i ∈ z n ，则 )] (Pr[i ]Pr[]Pr[d K j Z k K y y n k ∑∈ === = )](Pr[i n 1 d K j Z n k ∑∈==
现代密码学教程第二版 谷利泽郑世慧杨义先 欢迎私信指正，共同奉献 第一章 1.判断题 2.选择题 3.填空题 1.信息安全的主要目标是指机密性、完整性、可用性、认证性和不可否认性。 2.经典的信息安全三要素--机密性，完整性和可用性，是信息安全的核心原则。 3.根据对信息流造成的影响，可以把攻击分为5类中断、截取、篡改、伪造和重放，进一 步可概括为两类主动攻击和被动攻击。
4.1949年，香农发表《保密系统的通信理论》，为密码系统建立了理论基础，从此密码学 成为了一门学科。 5.密码学的发展大致经历了两个阶段：传统密码学和现代密码学。 6.1976年，W.Diffie和M.Hellman在《密码学的新方向》一文中提出了公开密钥密码的 思想，从而开创了现代密码学的新领域。 7.密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的《保密系统的通信理 论》和 1978年，Rivest，Shamir和Adleman提出RSA公钥密码体制。 8.密码法规是社会信息化密码管理的依据。 第二章 1.判断题 答案×√×√√√√××
2.选择题 答案：DCAAC ADA
3.填空题 1.密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分 析学。 2.8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。 3.9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和 非对称。 4.10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列 密码。
第三章5.判断 6.选择题
古典密码 1.密码的基本概念 ○1作为数学的一个分支，是密码编码学和密码分析学的统称 ○2密码编码学：使消息保密的技术和科学 研究内容：1、序列密码算法的编码技术 2、分组密码算法的编码技术 3、公钥密码体制的编码技术 ○3密码分析学：破译密文的科学和技术 研究内容：1、密码算法的安全性分析和破译的理论、方法、技术和实践 2、密码协议的安全性分析的理论与方法 3、安全保密系统的安全性分析和攻击的理论、方法、技术和实践2.密码体制的5构成要素： ○1M：明文消息空间，表示所有可能的明文组成的有限集。 ○2C：密文消息空间，表示所有可能的密文组成的有限集。 ○3K：密钥空间，表示所有可能的密钥组成的有限集。 ○4E：加密算法集合。 ○5D：解密算法集合 3.密码体制的分类： ○1对称密匙密码系统加密密钥=解密密钥钥匙是保密的依赖密钥选择 ○2非对称密匙密码系统加密密钥≠解密密钥 加密密钥为公钥（Public Key）解密密钥为私钥（Private Key） 4.古典密码体制的算法 ○1棋盘密码希腊作家Polybius提出密钥空间：25 ○2移位密码 ○3代换密码 ○4维吉尼亚密码 ○5仿射密码：仿射密码是移位密码的一个推广，其加密过程中不仅包含移位操作，而且使用了乘法运算 例题： 1-1mod26=1 3-1mod26=9 5- 1mod26=21 7-1mod26=15 11-1mod26=19 17-1mod26=23 25- 1mod26=25 ○6置换密码 ○7Hill密码 例题： 5.密码分析的Kerckhoffs原 则：攻击者知道所用的加密算法的内部机理，不知道的仅仅是加密算法所采用的加密密钥 6.常用的密码分析攻击分为以下四类：
一．选择题 1、关于密码学的讨论中，下列（D ）观点是不正确的。 A、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综 合技术 B、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学 C、密码并不是提供安全的单一的手段，而是一组技术 D、密码学中存在一次一密的密码体制，它是绝对安全的 2、在以下古典密码体制中，属于置换密码的是（B）。 A、移位密码 B、倒序密码 C、仿射密码 D、PlayFair密码 3、一个完整的密码体制，不包括以下（?C?? ）要素。 A、明文空间 B、密文空间 C、数字签名 D、密钥空间 4、关于DES算法，除了（C ）以外，下列描述DES算法子密钥产生过程是正确的。 A、首先将DES 算法所接受的输入密钥K（64 位），去除奇偶校验位，得到56位密钥（即经过PC-1置换，得到56位密钥） B、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，循环左移的位数取决于i的值，这些经过循环移位的值作为下一次 循环左移的输入 C、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，每轮循环左移的位数都相同，这些经过循环移位的值作为下一次循 环左移的输入 D、然后将每轮循环移位后的值经PC-2置换，所得到的置换结果即为第i轮所需的子密钥Ki 5、2000年10月2日，NIST正式宣布将（B ）候选算法作为高级数据加密标准，该算法是由两位比利时密码学者提出的。 A、MARS B、Rijndael C、Twofish D、Bluefish *6、根据所依据的数学难题，除了（A ）以外，公钥密码体制可以分为以下几类。 A、模幂运算问题 B、大整数因子分解问题 C、离散对数问题 D、椭圆曲线离散对数问题 7、密码学中的杂凑函数（Hash函数）按照是否使用密钥分为两大类：带密钥的杂凑函数和不带密钥的杂凑函数，下面（C ）是带密钥的杂凑函数。 A、MD4 B、SHA-1
密码主要功能： 1.机密性：指保证信息不泄露给非授权的用户或实体，确保存储的信息和传输的信息仅能 被授权的各方得到，而非授权用户即使得到信息也无法知晓信息容，不能使用。 2.完整性：是指信息未经授权不能进行改变的特征，维护信息的一致性，即信息在生成、 传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权篡改(插入、替换、删除、重排序等)，如果发生，能够及时发现。 3.认证性：是指确保一个信息的来源或源本身被正确地标识，同时确保该标识的真实性， 分为实体认证和消息认证。 消息认证：向接收方保证消息确实来自于它所宣称的源； 实体认证：参与信息处理的实体是可信的，即每个实体的确是它所宣称的那个实体，使得任何其它实体不能假冒这个实体。 4.不可否认性：是防止发送方或接收方抵赖所传输的信息，要求无论发送方还是接收方都 不能抵赖所进行的行为。因此，当发送一个信息时，接收方能证实该信息的确是由所宣称的发送方发来的；当接收方收到一个信息时，发送方能够证实该信息的确送到了指定的接收方。 信息安全：指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露、否认等，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。 信息安全的理论基础是密码学，根本解决，密码学理论 对称密码技术——分组密码和序列密码——机密性； 消息认证码——完整性，认证性； 数字签名技术——完整性，认证性，不可否认性； 1949年Shannon发表题为《保密系统的通信理论》 1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。1976年，Diffe和Hellman发表了《密码学的新方向》，提出了一种新的密码设计思想，从而开创了公钥密码学的新纪元。 置换密码 置换密码的特点是保持明文的所有字符不变，只是利用置换打乱了明文字符的位置和次序。列置换密码和周期置换密码 使用密码设备必备四要素：安全、性能、成本、方便。 密码体制的基本要求： 1.密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密函数和解密函数都可以高效地计算。 2.密码体制的安全性是依赖密钥的安全性，密码算法是公开的。 3.密码算法安全强度高，也就是说，密码分析者除了穷举搜索攻击外再找不到更好的攻击 方法。 4.密钥空间应足够大，使得试图通过穷举密钥空间进行搜索的方式在计算上不可行。 密码算法公开的意义： 有利于增强密码算法的安全性；
第1章绪论 1．1为什么会有信息安全问题的出现？ 答题要点： （1）网络自身的安全缺陷。主要指协议不安全和业务不安全。协议不安全的主要原因 一是 Internet 从建立开始就缺乏安全的总体构想和设计；二是协议本身可能会泄漏口令等。业务不安全的主要表现为业务内部可能隐藏着一些错误的信息；有些业务本，难以区分出错原因；有些业务设置复杂，一般非专业人士很难完善地设置。 （2）网络的开放性。网络协议是公开的协议，连接基于彼此的信任，远程访问等，使 得各种攻击无需到现场就能成功。 （3）人的因素，包括人的无意失误、黑客攻击、管理不善等。 1．2简述密码学与信息安全的关系。 答题要点： 密码技术是实现网络信息安全的核心技术，是保护数据最重要的工具之一。 密码学尽管在网络信息安全中具有举足轻重的作用，但密码学绝不是确保网络信息安全的唯一工具，它也不能解决所有的安全问题。 1．3简述密码学发展的三个阶段及其主要特点。 答题要点：密码学的发展大致经历了三个阶段： （1）古代加密方法（手工阶段）。特点：基于手工的方式实现，通常原理简单，变化量小，时效性较差等。 （2）古典密码（机械阶段）。特点：加密方法一般是文字置换，使用手工或机械变换的 方式实现。它比古代加密方法更复杂，但其变化量仍然比较小。转轮机的出现是这一阶段的重要标志，利用机械转轮可以开发出极其复杂的加密系统，缺点是密码周期有限、制造费用高等。 （3）近代密码（计算机阶段）。特点：这一阶段密码技术开始形成一门科学，利用电子 计算机可以设计出更为复杂的密码系统，密码理论蓬勃发展，出现了以 DES 为代表的对称 密码体制和 RSA 为代表的非对称密码体制，制定了许多通用的加密标准，促进和加快了密 码技术的发展。 1．4近代密码学的标志是什么？ 答：1949 年 Claude Shannon 发表论文 The communication theory of secrecy systems，1976 年 W.Diffie 和 M.Hellman 发表论文 New directions in cryptography，以及美国数据加密标准 DES 的实施，标志着近代密码学的开始。 1．5安全机制是什么？主要的安全机制有哪些？ 答题要点： 安全机制是指用来保护网络信息传输和信息处理安全的机制。 安全机制可分为两类：特定的安全机制和通用的安全机制。 特定的安全机制包含：加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制和公证。 通用的安全机制包含：可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪和安全恢复。1．6什么是安全服务？主要的安全服务有哪些？ 答题要点： 安全服务就是指在信息传输和处理过程中为保证信息安全的一类服务。 主要的安全服务包括：机密性、完整性、鉴别、非否认性、访问控制、可用性。 1．7简述安全性攻击的主要形式及其含义。 答题要点：
现代密码学考试总结 https://www.doczj.com/doc/9f3250366.html,work Information Technology Company.2020YEAR
密码主要功能： 1.机密性：指保证信息不泄露给非授权的用户或实体，确保存储的信息和传输的信息仅 能被授权的各方得到，而非授权用户即使得到信息也无法知晓信息内容，不能使用。 2.完整性：是指信息未经授权不能进行改变的特征，维护信息的一致性，即信息在生 成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权篡改(插入、替换、删除、重排序等)，如果发生，能够及时发现。 3.认证性：是指确保一个信息的来源或源本身被正确地标识，同时确保该标识的真实 性，分为实体认证和消息认证。 消息认证：向接收方保证消息确实来自于它所宣称的源； 实体认证：参与信息处理的实体是可信的，即每个实体的确是它所宣称的那个实体，使得任何其它实体不能假冒这个实体。 4.不可否认性：是防止发送方或接收方抵赖所传输的信息，要求无论发送方还是接收方 都不能抵赖所进行的行为。因此，当发送一个信息时，接收方能证实该信息的确是由所宣称的发送方发来的；当接收方收到一个信息时，发送方能够证实该信息的确送到了指定的接收方。 信息安全：指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露、否认等，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。 信息安全的理论基础是密码学，根本解决，密码学理论 对称密码技术——分组密码和序列密码——机密性； 消息认证码——完整性，认证性； 数字签名技术——完整性，认证性，不可否认性； 1949年Shannon发表题为《保密系统的通信理论》 1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。 1976年，Diffe和Hellman发表了《密码学的新方向》，提出了一种新的密码设计思想，从而开创了公钥密码学的新纪元。 置换密码 置换密码的特点是保持明文的所有字符不变，只是利用置换打乱了明文字符的位置和次序。 列置换密码和周期置换密码 使用密码设备必备四要素：安全、性能、成本、方便。 密码体制的基本要求： 1.密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密函数和解密函数都可以高效地计算。 2.密码体制的安全性是依赖密钥的安全性，密码算法是公开的。 3.密码算法安全强度高，也就是说，密码分析者除了穷举搜索攻击外再找不到更好的攻 击方法。 4.密钥空间应足够大，使得试图通过穷举密钥空间进行搜索的方式在计算上不可行。
《应用密码学》习题和思考题答案 第4章 密码学数学引论 4－1 编写一个程序找出100~200间的素数。 略 4－2 计算下列数值：7503mod81、(－7503)mod81、81mod7503、(－81)mod7503。 解：7503mod81＝51 (－7503)mod81＝30 81mod7503＝81 (－81)mod7503＝7422 4－3 证明：（1）[]))(m od (m od )(m od )(m od m b a m m b m a ?=? （2）[][])(m od ))(m od ())(m od (m od )(m m c a m b a m c b a ?+?=+? 证明： （1）设(mod )a a m r =，(mod )b b m r =，则a a r jm =+（j 为某一整数），b b r km =+（k 为某一整数）。于是有： [](mod )(mod )mod ()(mod )a b a m b m m r r m ?= ()()() ()() ()() 2()(mod )mod mod mod a b a b a b a b a b m r jm r km m r r r km r jm kjm m r r m ?=++=+++= 于是有：[]))(m od (m od )(m od )(m od m b a m m b m a ?=? （2）设(mod )a a m r =，(mod )b b m r =，(mod )c c m r =，则a a r jm =+（j 为某一整数），b b r km =+（k 为某一整数），c c r im =+（i 为某一整数）。于是有： []()()()()[]()()22()mod (mod ) (mod ) mod mod a b c a b c a b a a a c b c a b a c a b c m r jm r km r im m r jm r km r im m r r r im r km r r r jm kjm r jm ijm m r r r r m ???+=++++????????=++++??=+++++++=+ []()()()()()[]()(mod )()(mod )(mod ) mod mod mod mod a b a c a b a c a b m a c m m r jm r km m r jm r im m m r r r r m ?+?=+++++????=+ 于是有：[][])(m od ))(m od ())(m od (m od )(m m c a m b a m c b a ?+?=+?
试题 2015 年~ 2016 年第1 学期 课程名称：密码学专业年级： 2013级信息安全 考生学号：考生姓名： 试卷类型： A卷■ B卷□考试方式: 开卷□闭卷■……………………………………………………………………………………………………… 一. 选择题（每题2分，共20分） 1.凯撒密码是有记录以来最为古老的一种对称加密体制，其加密算法的定义为， 任意，，那么使用凯撒密码加密SECRET的结果是什么（）。 A. UGETGV B. WIGVIX C. VHFUHW D. XIVGIW 2.在一下密码系统的攻击方法中，哪一种方法的实施难度最高的（）。 A. 唯密文攻击 B. 已知明文攻击 C. 选择明文攻击 D. 选择文本攻击 3.仿射密码顺利进行加解密的关键在于保证仿射函数是一个单射函数，即对于 任意的同余方程有唯一解，那么仿射密码的密钥空间大小是（）。（表示中所有与m互素的数的个数） A. B. C. D. 4.为了保证分组密码算法的安全性，以下哪一点不是对密码算法的安全性要求
（）。 A. 分组长度足够长 B. 由密钥确定置换的算法要足够复杂 C. 差错传播尽可能地小 D. 密钥量足够大 5.以下哪一种分组密码工作模式等价于同步序列密码（）。 A. 电码本模式（ECB模式） B. 密码分组链接模式（CBC模式） C. 输出反馈模式（OFB模式） D. 密码反馈模式（CFB模式） 6.以下对自同步序列密码特性的描述，哪一点不正确（）。 A．自同步性 B．无错误传播性 C．抗主动攻击性 D．明文统计扩散性 7.如下图所示的线性移位寄存器，初始值为，请问以下哪 一个选项是正确的输出序列（）。 A． B． C． D． 8.以下关于消息认证码的描述，哪一点不正确（）。 A．在不知道密钥的情况下，难以找到两个不同的消息具有相同的输出 B．消息认证码可以用于验证消息的发送者的身份 C．消息认证码可以用于验证信息的完整性 D．消息认证码可以用于加密消息 9.以下哪些攻击行为不属于主动攻击（）。 A．偷听信道上传输的消息
1、请分别举例说明什么就是保密性原则？完整性原则？认证原则？不可 抵赖原则？访问控制原则？可用性原则？为了实现这六个安全原则,主要采用哪些密码技术？ 答: （1）保密性原则就是指不经过授权,不能访问或利用信息,只有发送者与接受者能访问信息内容,信息不能被截获; （2）完整性原则就是指信息不经过授权,不能被修改得特性,即信息在传输得过程中不能被偶然或蓄意得修改、删除或者插入,即不 能被篡改; （3）认证原则就是指信息需要明确得身份证明,通过认证过程保证正确得消息来源,与信息接收方建立信任关系,缺乏认证机制可 能会导致伪造; （4）不可抵赖原则就是指信息得发送者不可否认已发出得信息, （5）访问控制原则就是指定与控制用户能够访问哪些信息,能够有什么样得操作,通常包括角色管理与规则管理; （6）可用性原则就是指就是信息可被授权实体访问并按需求使用得特性,不因中断等攻击停止服务或降低服务标准。 可以通过信息加密、信息隐形、夹带信息等方式来实现信息得保密性,可以通过特定得安全协议、信息摘要、密码校验与等方法实现信息得完整性,通过口令认证、认证令牌、数字证书、消息认证码、公钥算法等方式实现信息得认证,通过数字签名得方法实现信息得完整性与不可抵赖性,通过用户角色认证、防火墙与IDS等方式实现访问控制与可用性原
则。 2、一般病毒、蠕虫、特洛伊木马三者之间最主要得差别就是什么？ 答: 病毒可以将自己得代码嵌入到其她合法得程序中,导致计算机系统或网络得破坏; 蠕虫一般不篡改程序,只就是不断得复制自己,最终导致计算机资源或网络大量得消耗从而无法使用,蠕虫不进行任何得破坏性操作,只就是耗尽系统,使其停滞; 特洛伊木马也像病毒一样具有隐蔽性,但一般不像病毒与蠕虫那样不断复制自己,其主要得目得就是为入侵者获得某些用户得保密信息。 简单得说,病毒破坏您得信息,木马窃取您得信息,而蠕虫则攻击系统与网络服务能力。 3、什么就是密码技术？替换加密法与置换加密法有什么区别？请分别 举例说明替换加密法与置换加密法。 答: 密码技术就是加密与解密技术得组合,加密就是通过把信息编码使其从可读得明文转换成不可读得密文得过程,从而获得信息得安全性,而解密则就是通过信息解码把信息从不可读得密文转变为可读明文
第一章 1、1949年，（A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。 A、Shannon B、Diffie C、Hellman D、Shamir 2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（D）决定的。 A、加密算法 B、解密算法 C、加解密算法 D、密钥 3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（B ）。 A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全 4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不同，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（D ）。 A、唯密文攻击 B、已知明文攻击 C、选择明文攻击 D、选择密文攻击 5、1976年，W.Diffie和M.Hellman在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。 6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。 7、密码学是研究信息及信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。 8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。 9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。 10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。 第二章 1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。 A、置换密码 B、单表代换密码 C、多表代换密码 D、序列密码 2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。 A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码 3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（C ）。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现，一般认为这些密码体制属于传统密码学范畴。 6、传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。 7、置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码。 8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换和多表代换密码。 9、一个有6个转轮密码机是一个周期长度为26 的6次方的多表代替密码机械装置。 第四章 1、在（ C ）年，美国国家标准局把IBM的Tuchman-Meyer方案确定数据加密标准，即DES。 A、1949 B、1972 C、1977 D、2001 2、密码学历史上第一个广泛应用于商用数据保密的密码算法是（B ）。 A、AES B、DES C、IDEA D、RC6 3、在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（B ）。 A、2 B、4 C、8 D、16
复 习 题 11.. 传传统统密密码码 [1] 若加法密码中密钥K ＝7，试求明文good night 的密文。 [2] 若乘法密码中密钥K ＝5，试对明文network 的加密。 [3] 已知仿射变换为c ＝5m +7(mod26)，试对明文help me 加密。 [4] 已知仿射变换为c ＝5m +7(mod26)，试对密文VMWZ 解密。 [5] 已知下列密文是通过单表代替密码加密的结果，试求其明文。 YIF QFMZRW QFYV ECFMD ZPCVMRZW NMD ZVEJB TXCDD UMJN DIFEFMDZ CD MQ ZKCEYFCJMYR NCW JCSZR EXCHZ UNMXZ NZ UCDRJ XYYSMRT M EYIFZW DYVZ VYFZ UMRZ CRW NZ DZJJXZW GCHS MR NMD HNCMF QCHZ JMXJZW IE JYUCFWD JNZ DIR. [6] 设已知Vigenere 密码的密钥为matrix ，试对明文some simple cryptosystem 加密。 [7] 若代数密码中密钥为best ，试对明文good 加密。 [8] 假设Hill 密码加密使用密钥?? ????=7394K ，试对明文best 加密。 [9] 假设Hill 密码加密使用密钥?? ????=7394K ，试对密文UMFL 解密。 [10] 假设明文friday 利用2l =的Hill 密码加密，得到密文PQCFKU ，试求密钥K 。
22.. 分分组组密密码码 [1] 设DES 数据加密标准中： 明文m = 0011 1000 1101 0101 1011 1000 0100 0010 1101 0101 0011 1001 1001 0101 1110 0111 密钥K = 1010 1011 0011 0100 1000 0110 1001 0100 1101 1001 0111 0011 1010 0010 1101 0011 试求L 1与R 1。 [2] 已知IDEA 密码算中: 明文m = 01011100 10001101 10101001 11011110 10101101 00110101 00010011 10010011 密钥K = 00101001 10101100 11011000 11100111 10100101 01010011 10100010 01011001 00101000 01011001 11001010 11100111 10100010 00101010 11010101 00110101 求第一轮的输出与第二轮的输入。 [3] 已知IDEA 密码算中: )1(1Z = 1000010010011101 求[]1)1(1-Z 与)1(1Z -。 [4] 已知FEAL 密码中 明文m = 0011 1010 1101 0111 0010 1010 1100 0010 1101 0111 1011 1000 0101 1101 0100 1000 密钥K = 1001 0010 1001 0010 1111 1000 0110 0001 1101 0101 0011 1000 0100 1000 1101 1110 求L 0与R 0。
设 A = ' ∞ ， = = ≤ ? ≤ ∞ ' ? ≤ ? ≤ ∞ ' ? 可求得 A = ' 一、古典密码 （1,2,4） 11,23AGENCY ”加密，并使用解密变换 D 11,23(c)≡11-1(c-23) (mod 26) 验证你的加密结果。 解：明文用数字表示：M=[19 7 4 13 0 19 8 14 13 0 11 18 4 2 20 17 8 19 24 0 6 4 13 2 24] 密文 C= E 11,23(M)≡11*M+23 (mod 26) =[24 22 15 10 23 24 7 21 10 23 14 13 15 19 9 2 7 24 1 23 11 15 10 19 1] = YWPKXYHVKXONPTJCHYBXLPKTB ∵ 11*19 ≡ 1 mod 26 (说明：求模逆可采用第4章的“4.1.6欧几里得算法”，或者直接穷举1~25) ∴ 解密变换为 D(c)≡19*(c-23)≡19c+5 (mod 26) 对密文 C 进行解密： M ’=D(C)≡19C+5 (mod 26) =[19 7 4 13 0 19 8 14 13 0 11 18 4 2 20 17 8 19 24 0 6 4 13 2 24] = THE NATIONAL SECURITY AGENCY 2. 设由仿射变换对一个明文加密得到的密文为 edsgickxhuklzveqzvkxwkzukvcuh ，又已知明文 的前两个字符是“if ”。对该密文解密。 解： 设解密变换为 m=D(c)≡a*c+b (mod 26) 由题目可知 密文 ed 解密后为 if ，即有： D(e)=i ： 8≡4a+b (mod 26) D(d)=f ： 5≡3a+b (mod 26) 由上述两式，可求得 a=3，b=22。 因此，解密变换为 m=D(c)≡3c+22 (mod 26) 密文用数字表示为： c=[4 3 18 6 8 2 10 23 7 20 10 11 25 21 4 16 25 21 10 23 22 10 25 20 10 21 2 20 7] 则明文为 m=3*c+22 (mod 26) =[8 5 24 14 20 2 0 13 17 4 0 3 19 7 8 18 19 7 0 13 10 0 19 4 0 7 2 4 17] = ifyoucanreadthisthankateahcer 4. 设多表代换密码 C i ≡ AM i + B (mod 26) 中，A 是 2×2 矩阵，B 是 0 矩阵，又知明文“dont ” 被加密为“elni ”，求矩阵 A 。 解： dont = (3,14,13,19) => elni = (4,11,13,8) ?a b / ≤ c d ? 则有： ? 4 / ?a b / ? 3 / ?13/ ?a b / ?13/ '11∞ ' c d ?≤14∞ (mod 26) ， ' 8 ∞ ' c d ?≤19∞ (mod 26) ?10 13/ ≤ 9 23∞
武汉大学计算机学院 信息安全专业2004级“密码学”课程考试题 （卷面八题，共100分，在总成绩中占70分） 参考答案 （卷面八题，共100分，在总成绩中占70分） 一、单表代替密码（10分） ①使加法密码算法称为对合运算的密钥k称为对合密钥，以英文为例求出其对合密钥,并以明文 M＝WEWILLMEETATMORNING 为例进行加解密，说明其对合性。 ②一般而言，对于加法密码，设明文字母表和密文字母表含有n个字母，n为≥1的正整数，求出其对合密钥k。 解答： 1.加法密码的明密文字母表的映射公式： A为明文字母表,即英文字母表，B为密文字母表，其映射关系为： j=i＋k mod 26 显然当k=13时，j=i＋13 mod 26，于是有i = j＋13 mod 26。此时加法密码是对合的。称此密钥k=13为对合密钥。举例：因为k=13，所以明文字母表A和密文字母表B为 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h i j k l m 第一次加密：M＝W E W I L L M E E T A T M O R N I N G C＝J R J V Y Y Z R R G O G Z B E A V A T
第二次加密：C＝W E W I L L M E E T A T M O R N I N G?? 还原出明文，这说明当k=13时，加法密码是对合的。 称此密钥为对合密钥。 ②设n为模，若n为偶数，则k=n/2为对合密钥。若n为奇数，n/2不是整数，故不存在对合密钥。 二、回答问题（10分） 1)在公钥密码的密钥管理中，公开的加密钥Ke和保密的解密钥Kd的秘密性、真实性和完整性都需要确保吗？说明为什么？解答： ①公开的加密钥Ke：秘密性不需确保，真实性和完整性都需要确保。因为公钥是公开的，所以不需要保密。 但是如果其被篡改或出现错误，则不能正确进行加密操作。如果其被坏人置换，则基于公钥的各种安全性将受到破坏， 坏人将可冒充别人而获得非法利益。 ②保密的解密钥Kd：秘密性、真实性和完整性都需要确保。因为解密钥是保密的，如果其秘密性不能确保， 则数据的秘密性和真实性将不能确保。如果其真实性和完整性受到破坏，则数据的秘密性和真实性将不能确保。 ③举例 （A）攻击者C用自己的公钥置换PKDB中A的公钥： （B）设B要向A发送保密数据，则要用A的公钥加密，但此时已被换为C的公钥，因此实际上是用C的公钥加密。 （C）C截获密文，用自己的解密钥解密获得数据。 2)简述公钥证书的作用？ 公钥证书是一种包含持证主体标识，持证主体公钥等信息，并由可信任的签证机构（CA）签名的信息集合。 公钥证书主要用于确保公钥及其与用户绑定关系的安全。公钥证书的持证主体可以是人、设备、组织机构或其它主体。
密码学的目的是。【 C 】A．研究数据加密B．研究数据解密 C．研究数据保密D．研究信息安全 注：密码学是以研究数据保密为目的的。答案A和c是密码学研究的两个方面，密码学是信息安全的一个分支。密码学以研究数据保密为目的，必然要有高度机密性，鉴别是指消息的接收者应该能够确认消息的来源，入侵者不可能伪装成他人；抗抵赖是指发送者时候不可能否认他发送的消息，这两项都是密码学的作用；而信息压缩并不是密码学的作用。 网络安全最终是一个折衷的方案，即安全强度和安全操作代价的折衷，除增加安全设施投资外，还应考虑。 【 D 】 A. 用户的方便性 B. 管理的复杂性 C. 对现有系统的影响及对不同平台的支持 D. 上面3项都是 破解双方通信获得明文是属于的技术。 【 A 】 A. 密码分析还原 B. 协议漏洞渗透 C. 应用漏洞分析与渗透 D. DOS攻击 窃听是一种攻击，攻击者将自己的系统插入到发送站和接收站之间。截获是一种攻击，攻击者将自己的系统插入到发送站和接受站之间。【 A 】 A. 被动，无须，主动，必须 B. 主动，必须，被动，无须 C. 主动，无须，被动，必须 D. 被动，必须，主动，无须 以下不是包过滤防火墙主要过滤的信息？【D】 A. 源IP地址 B. 目的IP地址 C. TCP源端口和目的端口 D. 时间 PKI是__ __。 【C】 A．Private Key Infrastructure B．Public Key Institute C．Public Key Infrastructure 公钥基础设施D．Private Key Institute 防火墙最主要被部署在___ _位置。 【 A 】 A．网络边界B．骨干线路 C．重要服务器D．桌面终端下列__ __机制不属于应用层安全。 【 C 】 A．数字签名B．应用代理 C．主机入侵检测D．应用审计 __ _最好地描述了数字证书。 【 A 】 A．等同于在网络上证明个人和公司身份的身份证B．浏览器的一标准特性，它使得黑客不能得知用户的身份 C．网站要求用户使用用户名和密码登陆的安全机制D．伴随在线交易证明购买的收据 下列不属于防火墙核心技术的是____。【 D 】A (静态／动态)包过滤技术 B NAT技术 C 应用代理技术 D 日志审计 信息安全等级保护的5个级别中，____是最高级别，属于关系到国计民生的最关键信息系统的保护。【 B 】 A 强制保护级 B 专控保护级 C 监督保护级 D 指导保护级 E 自主保护级 公钥密码基础设施PKI解决了信息系统中的____问题。【 A 】A 身份信任 B 权限管理 C 安全审计 D 加密 计算机病毒是计算机系统中一类隐藏在上蓄意破坏的捣乱程序。 【 C 】 A. 内存 B. 软盘 C. 存储介质 D. 网络 下面所列的____安全机制不属于信息安全保障体系中的事先保护环节。 【 A 】 A. 杀毒软件 B . 数字证书认证 C. 防火墙 D. 数据库加密 1999年，我国发布的第一个信息安全等级保护的国家标准GB 17859—1999，提出将信息系统的安全等级划分为____个等级，并提出每个级别的安全功能要求。 【 D 】 A 7 B 8 C 6 D 5
? ? 一．选择题 ? ? 1、关于密码学的讨论中，下列（D ）观点是不正确的。 ? ? A 、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综 ? ?合技术 号 ? 学 ? ? B 、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学 ? ? C 、密码并不是提供安全的单一的手段，而是一组技术 ? ? D 、密码学中存在一次一密的密码体制，它是绝对安全的 ? 线 2、在以下古典密码体制中，属于置换密码的是（B ）。 名 ? 姓 ? A 、移位密码 B 、倒序密码 ? ? ? C 、仿射密码 D 、PlayFair 密码 ? ? 3、一个完整的密码体制，不包括以下（C ）要素。 ? ? A 、明文空间 B 、密文空间 ? 级 ? C 、数字签名 D 、密钥空间 班 ?? 4、关于 DES 算法，除了（ C ）以外，下列描 述 DES 算法子密钥产生过程是正确的。 ? 封 ? A 、首先将 DES 算法所接受的输入密钥 K （ 64 位），去除奇偶校验位，得到 56 位密钥（即经过 PC-1 置换，得到 56 位 密钥） ? ? B 、在计算第 i 轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，循环左移的位数取决于 i 的值，这些经过循环移位的值作为 下一次 ? ? 循环左移的输入 ? 业 ? ? C 、在计算第 i 轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，每轮循环左移的位数都相同，这些经过循环移位的 值作为下一次 专 ? 循环左移的输入 ? ? ? D 、然后将每轮循环移位后的值经 PC-2 置换，所得到的置换结果即为第 i 轮所需的子密钥 Ki ? ? 5、2000 年 10 月 2 日， NIST 正式宣布将（ B ）候选算法作为高级数据加密标准，该算法是由两位比利时密 码学者提出的。 ? ? A 、MARS B 、 Rijndael 别 密 系 ? C 、 Twofish D 、Bluefish ? ? ? *6 、根据所依据的数学难题，除了（A ）以外，公钥密码体制可以分为以下几类。 ? ? A 、模幂运算问题 B 、大整数因子分解问题 ? ? C 、离散对数问题 D 、椭圆曲线离散对数问题 ?