《计算机安全与密码学》复习题
1．信息安全（计算机安全）目标是什么？
答：机密性（confidentiality）：防止未经授权的信息泄漏
完整性（integrity）：防止未经授权的信息篡改
可用性（avialbility）：防止未经授权的信息和资源截留
抗抵赖性、不可否认性、问责性、可说明性、可审查性（accountability）：
真实性（authenticity）：验证用户身份
2．理解计算安全性(即one-time pad的理论安全性)
使用与消息一样长且无重复的随机密钥来加密信息，即对每个明文每次采用不同的代换表不可攻破，因为任何明文和任何密文间的映射都是随机的，密钥只使用一次
3．列出并简要定义基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。
(1)、唯密文分析（攻击），密码分析者取得一个或多个用同一密钥加密的密文；
(2)、已知明文分析（攻击），除要破译的密文外，密码分析者还取得一些用同一密钥加
密的密文对；
(3)、选择明文分析（攻击），密码分析者可取得他所选择的任何明文所对应的密文（不
包括他要恢复的明文），这些密文对和要破译的密文是用同一密钥加密的；
(4)、选择密文分析（攻击），密码分析者可取得他所选择的任何密文所对应的明文（要
破译的密文除外），这些密文和明文和要破译的密文是用同一解密密钥解密的，它主要应用于公钥密码体制。。
4．传统密码算法的两种基本运算是什么？
代换和置换
前者是将明文中的每个元素映射成另外一个元素；后者是将明文中的元素重新排列。5．流密码和分组密码区别是什么？各有什么优缺点？
分组密码每次处理一个输入分组，对应输出一个分组；流密码是连续地处理输入元素，每次输出一个元素
流密码Stream: 每次加密数据流的一位或者一个字节。连续处理输入分组，一次输出一个元素，速度较快
6．已知密文ILPQPUN使用的是移位密码，试解密（提示：明文为有意义的英文）。
答：原文： ILPQPUN
移动1位：HKOPOTM 移动2位：GJNONSL移动3位：FIMNMRK 移动4位：EHLMLQJ
移动5位：DGKLKPI 移动6位：CFJKJOH移动7位：BEIJING 明文为BEIJING。7．利用playfair密码加密明文bookstore，密钥词是（HARPSICOD），所得的密文是什么？
I/JD RG LR QD HG
解答：生成playfair矩阵：Array
根据矩阵加密为：
bo ok st or ex
I/JD DG PU GO GV
8．用密钥largest构造一个playfair矩阵，并加密以下消息：
Must see you over Cadogan West. Coming at once.
注：该消息摘自Sherlock Holmes的故事The Adventure of the Bruce-Partington Plans.
解答：矩阵为：
加密为：UZTBDLGZPNNWLGTGTUEROVLDBDUHFPERHWQSRZ
9．当海军上尉John F.Kennedy 管理的美国巡逻船PT-109被日本毁灭者击沉时，位于澳大利亚的一个无线站截获了一条用Playfair密码加密的消息：
KXJEY UREBE ZWEHE WRYTU HEYFS
KREHE GOYFI WTTTU OLKSY CAJPO
BOTEI ZONTX BYBWT GONEY CUZWR
GDSON SXBOU YWRHE BAAHY USEDQ
密钥为royal new Zealand navy.请解密这条消息，将TT换为tt.
解答：PT BOAT ONE OWE NINE LOST IN ACTION IN BLACKETT STRAIT TWO MILES SW MERESU COVE X CREW OF TWELVE X REQUEST ANY INFORMATION 10．用密钥词cat实现vigenere密码，加密明文vigenere coper，所得的密文是什么？
解答：
Key: catcatca tcatcatcat
Plaintext: vigenere coper
Chipertext: XIZGNXTE VQPXT
11．用vigenere密码加密单词explanation.密钥为leg .
解答：key: legleglegle
plaintext: explanation
ciphertext: PBVWETLXOZR
12．假定有一个密钥2431的列置换密码，则明文can you understand的密文是多少？
YNSDCODTNURNAUEA
Key: 2 4 3 1
Plaintext: c a n y
o u u n
d e r s
t a n d
Chipertext: YNSDCODTNURNAUEA
13．什么是乘积密码？
多步代换和置换，依次使用两个或两个以上的基本密码，所得结果的密码强度将强与所有单个密码的强度.
14．混淆和扩散的区别是什么？
扩散（Diffusion):明文的统计结构被扩散消失到密文的,使得明文和密文之间的统计关系
尽量复杂.即让每个明文数字尽可能地影响多个密文数字
混淆(confusion)：使得密文的统计特性与密钥的取值之间的关系尽量复杂，阻止攻击者发现密钥
15．S-Box的概念
S盒用在DES算法中，每个s盒都由6位输入产生4位输出，所有说，s盒定义了一个普通的可逆代换。相当程度上，DES的强度取决于s盒的设计，但是，s盒的构造方法是不公开的
解、取输入首尾两位作为行号：11
取中间4位作为列号：0101
即第3行第5列：1
所以输出为四位二进制：0001
17．这个问题给出了用一轮DES加密的具体数值的例子。我们假设明文和密钥K有相同的位模式，即
用十六进制表示为：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
用二进制表示为：0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
(a)推导第一轮的子密钥K1
(b)推导L0，R0。
(c)扩展R0 得到E[R0]，其中E[.]是表3.2 的扩展函数。
(d)计算A= E[R0]⊕K1
(e)把(d) 的48位结果分成6位（数据）一组的集合并求对应S盒代替的值。
(f)将(e )的结果连接起来获得一个32位的结果B。
(g)应用置换获得P(B)。
(h)计算R1= P(B)⊕L0
(i)写出密文。
解答：a. （根据上面3张图进行子密钥生成）First, pass the 64-bit input through PC-1 to produce a 56-bit result. Then perform a left circular shift separately on the two 28-bit halves. Finally, pass the 56-bit result through PC-2 to produce the 48-bit K 1.（首先根据PC-1将64位初始密钥转换为56位，然后将左右28位分别左循环移一位，最后，根据PC-2将56位置换选择为48位，即K1 ）:
in binary notation: 0000 1011 0000 0010 0110 0111 1001 1011 0100 1001 1010 0101 in hexadecimal notation: 0 B 0 2 6 7 9 B 4 9 A 5
b. L0, R0 are derived by passing the 64-plaintext through IP (初始置换): L0 = 1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111
R0 = 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010
c.
E(R0) = 01110 100001 010101 010101 011110 100001 010101 010101
d. A = E[R 0]⊕K 1=011100 010001 011100 110010 111000 010101 110011 110000
e. S 100(1110) = S 10(14) = 0 (base 10) = 0000 (base 2) S 201(1000) = S 21(8) = 12 (base 10) = 1100 (base 2) S 300(1110) = S 30(14) = 2 (base 10) = 0010 (base 2) S 410(1001) = S 42(9) = 1 (base 10) = 0001 (base 2) S 510(1100) = S 52(12) = 6 (base 10) = 0110 (base 2)
S 601(1010) = S 61(10) = 13 (base 10) =
1101 (base 2)
S 711(1001) = S 73
(9) = 5 (base 10) = 0101 (base 2)
S 810(1000) = S 82(8) = 0 (base 10) =
0000
(base 2)
f. B = 0000 1100 0010 0001 0110 1101 0101 0000
g. 按照下图对f 的32位结果进行变换
, P(B) = 1001 0010 0001 1100 0010 0000 1001 1100
h. R1 = P(B) ⊕L 0= 0101 1110 0001 1100 1110 1100 0110 0011
i. L1 = R0. The ciphertext is the concatenation of L1 and R1. 18． AES 与DES 相比有优点？3DES 与DES 相比的变化有哪些？什么是2DES
中的中
间相遇攻击?
(1) AES更安全。
(2) 3DES增加了1到2个密钥，进行多轮DES，安全性更高。
(3) C = EK2(EK1(P)) ? X = EK1(P) = DK2(C)
给定明文密文对(P,C)
对所有256个密钥,加密P,对结果按X排序与T中
对所有256个密钥,解密C,解密结果与T中的值比较
找出K1,K2使得EK1(P) = DK2(C)
用k1和k2对P加密，若结果为C，则认定这两个密钥为正确的密钥
19．分组密码的工作模式有哪些？及优缺点？
A．ECB，电码本模式，一次处理64位明文，每次使用相同的密钥加密。任何64位的明文组都有唯一的密文与之对应，有“结构化”的缺点。
B．C BC，密码分组连接模式，克服了ECB中“结构化”的缺点，同样的明文变成密文之后就不同了，而且加密必须从头到尾
C．C FB，密码反馈模式．一次处理Ｍ位，上一个分组的密文产生一个伪随机数输出的加密算法的输入，该输出与明文的异或，作为下一个分组的输入。
D．OFB，输出反馈模式，与ＣＦＢ基本相同，只是加密算法的输入是上一次DES的输出。
E．计数器模式，计数器被初始化为某个值，并随着消息块的增加其值加1，在于明文组异或得到密文组。也可用于流密码。
20．下图为S-DES密钥生成图：
其中：
按照上述条件, 若K选为(1010000010),
产生的两个子密钥分别为：
K1=(1 0 1 0 0 1 0 0)
K2=(0 1 0 0 0 0 1 1)
21．公钥和私钥的作用是什么？
用户的私钥是保密的，只知道给用户。用户的公共密钥提供给他人使用。可以用私钥加密，可以由任何人与公共密钥验证签名。或公共密钥可以用于加密信息，只能由拥有私钥解密。
22．求GCD（560，1547）结果为7
23．求GCD（645，1807）结果为1 ，此时可求出645在模1807下的乘法逆元。
接下图
由可知478和654 在模1807下互为乘法逆元。
24．求GCD（123，277）结果为1。此时可求出123在模277下的乘法逆元
由上述结果可知：9和123 在模277下互为乘法逆元。
25． 求GCD （24140，16762）
gcd(24140, 16762) = gcd(16762, 7378) = gcd(7378, 2006) = gcd(2006, 1360) = gcd(1360, 646) = gcd (646, 68) = gcd(68, 34) = gcd(34, 0) = 34 26． 求GCD （4655，12075）结果为35 27． 欧拉函数φ(n)表示所有小于正整数n 且与n 互素的正整数的个数。在表中给出了当
28．
下面是a b mod n 的快速指数算法。请注意，这里的变量c 不是必需的，引入它只是
为了便于解释算法，c 的终值既是指数。f 的终值即为算法的结果 。
运用上述算法，计算5 mod 1234.给出计算中的步骤。 解答： i 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 b i 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 c 1 2 4 5 11 23 46 93 186 372 f 5 25
625
937
595
569
453
591
59
1013
29． RSA 算法中密钥的生成和加密解密过程。 （1）密钥生成过程：
① 选两个保密的大素数p 和q 。 ② 计算n=p×q ，φ(n)=(p -1)(q-1),其中φ(n)是n 的欧拉函数值。 ③ 选一整数e ，满足1 ④ 计算d ，满足d·e≡1 mod φ(n),即d 是e 在模φ(n)下的乘法逆元，因e 与φ(n)互素，由模运算可知，它的乘法逆元一定存在。 ⑤ 以{e,n}为公开钥,{d,n}为秘密钥。 （2）加密 加密时首先将明文比特串分组，使得每个分组对应的十进制数小于n ，即分组长度小于log 2n 。然后对每个明文分组m ，作加密运算： c≡m e mod n （3）解密 对密文分组的解密运算为： m≡c d mod n 30． RSA 算法计算实例（给定p,q,e,m/c ，计算n, )(n ?,d,c/m ） 1. 选择素数: p =17 & q =11 2. 计算n = pq =17×11=187 3. 计算?(n )=(p –1)(q-1)=16×10=160 4. 选择e : gcd(e,160)=1; 选择e =7 5. 确定d : de=1 mod 160 and d < 160， d=23 因为23×7=161= 1×160+1 6. 公钥P K={7,187} 7. 私钥S K={23,187} 8. RSA 的加解密为: 给定消息M = 88 ( 88<187) 加密: C = 887 mod 187 = 11 解密: M = 1123 mod 187 = 88 31． 用RSA 算法对下列数据实现加密和解密： (a) p=3;q=11;e=7;M=5 (b) p=5;q=11;e=3;M=9 (c) p=7;q=11;e=17;M=8 (d) p=11;q=13;e=11;M=7 (e) p=17;q=31;e=7;M=2 解答：a. n = 33; φ(n ) = 20; d = 3; C = 26. b. n = 55; φ(n ) = 40; d = 27; C = 14. c. n = 77; φ(n ) = 60; d = 53; C = 57. d. n = 143; φ(n ) = 120; d = 11; C = 106. e. n = 527; φ(n ) = 480; d = 343; C = 128. For decryption, we have 128343 mod 527 = 128256 ? 12864 ? 12816 ? 1284 ? 1282 ? 1281 mod 527 = 35 ? 256 ? 35 ? 101 ? 47 ? 128 = 2 mod 527 = 2 mod 257 32． 在使用RSA 的公钥密码体制中，已截获发给某用户的密文C=10，该用户的公钥 e=5,n=35,那么明文M 是多少？ 结果：5 33． 在RSA 体制中，某给定用户的公钥e=31,n=3599,那么该用户的私钥等于多少？提 示：首先用试探法决定p 和q ，然后用扩展Euclid 算法寻找31mod φ(n )的乘法逆元。 解答：By trail and error, we determine that p = 59 and q = 61. Hence φ(n ) = 58 x 60 = 3480. Then, using the extended Euclidean algorithm, we find that the multiplicative inverse of 31 modulu (n) is 3031. 34．对比对称算法和公钥算法？（建议从用途，速度和效率等方面） 对称算法：速度快，主要用于数据加密，只有一个密钥。 公钥算法：速度较慢，主要用于数字签名和密钥交换，有两个密钥 35．消息认证码的概念和基本用途？ MAC（Message Authentication Code），消息认证码，也是一种认证技术，它利用密钥来产生一个固定长度的短数据块，并将数据块附加在消息之后，格式如：MAC（M）|| M。消息和MAC一起发送到接受方。从而，接受方可以知道消息没有经过篡改,真正来自发送方（MAC 的密钥）和消息的时效性（如果MAC中包含序列号）。从这个层面来说，hash是没有密钥的MAC 36．散列函数的基本用途有哪些？ 保密、认证和签名 37．消息认证码和散列函数有哪些区别？ 散列函数(Hash)：将任意长度的消息变换为定长的消息摘要，并加以认证。 消息认证码(MAC)：依赖公开的函数（密钥控制下）对消息进行处理，生成定长的 认证标识，并加以认证。 38．什么是数字签名？如何理解RSA私钥运算结果做为数字签名? 【提示：最简单的数字签名是：E SK(a)（M）即用a的私钥（SKa）加密消息M，接受方b用a的公钥解密，得到M，b就可以认为M来自a，因为其他人不可能有a的私钥；而且消息没有经过修改，因为修改后的秘文不能用a的公钥解开，从而实现了数字签名。】39．如何实现用签名进行身份和消息认证？【提示：上面算法的改进算法就可以实现用签名进行身份和报文鉴别：E SKa（H（M））||M 。先将消息M用hash算法（MD5 or SHA1）算出mac（消息认证码），然后，用a的私钥加密此认证码，最后和原始的消息并在一起，发送到接受方b。b首先用a的公钥PKa解密前面部分，然后用同样的hash算法对M进行hash操作，比较两个结果是否相等。从而实现身份和消息认证。 40．数字签名的作用是什么 当通信双方发生了下列情况时，数字签名技术必须能够解决引发的争端： (1) 否认，发送方不承认自己发送过某一报文。 (2) 伪造，接收方自己伪造一份报文，并声称它来自发送方。 (3) 冒充，网络上的某个用户冒充另一个用户接收或发送报文。 (4) 篡改，接收方对收到的信息进行篡改。 41．请用公开密钥密码体制描述具有保密性的数字签名。（可以用图示说明表示） 42．实体认证（身份认证）和消息认证的区别是什么？ 身份认证是验证主体的真实身份与其所声称的身份是否符合的过程。消息认证是是一个证实收到的消息来自可信的源点且未被篡改的过程。即验证收到的消息确实是来自真正的发送方且未被修改的消息，也验证消息的顺序和及时性。是为了确认被认证的实体与一些特定数据项有着静态的联系，而身份认证主要是在连接建立或者在数据传送阶段的某些时刻使用的。 43．什么是消息重放？有哪些方法可以抵御消息的重放攻击，各有什么特点？ 消息重放：攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗系统的目的。 对付重放攻击的一种方法是在认证交换中使用一个序列号来给每一个消息报文编号。仅当收到的消息序数顺序合法时才接受之。但这种方法的困难是要求双方必须保持上次消息的序号。 两种更为一般的方法是： 时间戳：A接受一个新消息仅当该消息包含一个时间戳，该时间戳在A看来，是足够接近A所知道的当前时间；这种方法要求不同参与者之间的时钟需要同步。 挑战/应答方式。（Challenge/Response）A期望从B获得一个新消息，首先发给B 一个临时值(challenge)，并要求后续从B收到的消息（response）包含正确的这个临时值。 挑战问/应答方法不适应非连接性的应用，因为它要求在传输开始之前先有握手的额外开销，这就抵消了无连接通信的主要特点。 《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 ）。 网络安全试题 一、填空题 1、网络安全的特征有：保密性、完整性、可用性、可控性。 2、网络安全的结构层次包括：物理安全、安全控制、安全服务。 3、网络安全面临的主要威胁：黑客攻击、计算机病毒、拒绝服务 4、计算机安全的主要目标是保护计算机资源免遭：毁坏、替换、盗窃、丢失。 5、就计算机安全级别而言，能够达到C2级的常见操作系统有：UNIX 、 Xenix 、Novell 、Windows NT 。 6、一个用户的帐号文件主要包括：登录名称、口令、用户标识号、 组标识号、用户起始目标。 7、数据库系统安全特性包括：数据独立性、数据安全性、数据完整 性、并发控制、故障恢复。 8、数据库安全的威胁主要有：篡改、损坏、窃取。 9、数据库中采用的安全技术有：用户标识和鉴定、存取控制、数据分 级、数据加密。 10、计算机病毒可分为：文件病毒、引导扇区病毒、多裂变病毒、秘 密病毒、异性病毒、宏病毒等几类。 11、文件型病毒有三种主要类型：覆盖型、前后依附型、伴随型。 12、密码学包括：密码编码学、密码分析学 13、网络安全涉及的内容既有技术方面的问题，也有管理方面的问题。 14、网络安全的技术方面主要侧重于防范外部非法用户的攻击。 15、网络安全的管理方面主要侧重于防止内部人为因素的破坏。 16、保证计算机网络的安全，就是要保护网络信息在存储和传输过程中的保密性、完整性、可用性、可控性和真实性。 17、传统密码学一般使用置换和替换两种手段来处理消息。 18、数字签名能够实现对原始报文的鉴别和防抵赖.。 19、数字签名可分为两类：直接签名和仲裁签名。 20、为了网络资源及落实安全政策，需要提供可追究责任的机制，包括：认证、授权和审计。 21、网络安全的目标有：保密性、完整性、可用性、可控性和真实性。 22、对网络系统的攻击可分为：主动攻击和被动攻击两类。 23、防火墙应该安装在内部网和外部网之间。 24、网络安全涉及的内容既有技术方面的问题，也有管理方面的问题。 25、网络通信加密方式有链路、节点加密和端到端加密三种方式。 26、密码学包括：密码编码学、密码分析学 二、选择题 1、对网络系统中的信息进行更改、插入、删除属于 A.系统缺陷 B.主动攻击 C.漏洞威胁 D.被动攻击 2、是指在保证数据完整性的同时，还要使其能被正常利用和操作。 A. 可靠性 B. 可用性 C. 完整性 D. 保密性 3、是指保证系统中的数据不被无关人员识别。 A. 可靠性 B. 可用性 C. 完整性 D. 保密性 4、在关闭数据库的状态下进行数据库完全备份叫。 密码学简答题 By 风婴 1.阐述古典密码学中的两种主要技术以及公钥密码学思想。 答：代换（Substitution）和置换（Permutation）是古典密码学中两种主要的技术。代替技术就是将明文中每一个字符替换成另外一个字符从而形成密文，置换技术则是通过重新排列明文消息中元素的位置而不改变元素本身从而形成密文。 公钥密码的思想：密码系统中的加密密钥和解密密钥是可以不同的。由于并不能容易的通过加密密钥和密文来求得解密密钥或明文，所以可以公开这种系统的加密算法和加密密钥，用户则只要保管好自己的解密密钥。 2.简述密码分析者对密码系统的四种攻击。 答：密码分析者对密码系统的常见的攻击方法有： 1)唯密文攻击：攻击者有一些消息的密文，这些密文都是采用同一种加密方法生成的。 2)已知明文攻击：攻击者知道一些消息的明文和相应的密文。 3)选择明文攻击：攻击者不仅知道一些消息的明文和相应的密文，而且也可以选择被 加密的明文。 4)选择密文攻击：攻击者能选择不同的被加密的密文，并得到对应的明文。 3.信息隐藏技术与数据加密技术有何区别？ 答：信息隐藏不同于传统的密码学技术，它主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一共开的信息中，通过公开信息的传输来传递机密信息。而数据加密技术主要研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密文形式再进行传递。对加密通信而言，攻击者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全。但对信息隐藏而言，攻击者难以从公开信息中判断机密信息是否存在，当然他们就不易对秘密信息进行窃取、修改和破坏，从而保证了机密信息在网络上传输的安全性。 为了增加安全性，人们通常将加密和信息隐藏这两种技术结合起来使用。 4.试说明使用3DES而不使用2DES的原因。 答：双重DES可能遭到中途相遇攻击。该攻击不依赖于DES的任何特性，可用于攻击任何分组密码。具体攻击如下： 假设C = E K2[E K1[M]]，则有X = E K1[M] = D K2[C] 首先用256个所有可能的密钥K1对 M加密，将加密结果存入一表并对表按X排序。然后用256个所有可能的密钥K2对C解密，在上表中查找与C解密结果相匹配的项，如找到，记录相应的K1和K2。最后再用一新的明密文对检验上面找到的K1和K2。 以上攻击的代价（加密或解密所用运算次数）<= 2×256，需要存储256×64比特。抵抗中间相遇攻击的一种方法是使用3个不同的密钥作3次加密，从而可使已知明文攻击的代价增加到2112。 5.分组密码运行模式主要有哪几种？并简要说明什么是CBC模式？ 答：分组密码的运行模式主要有四种：电子密码本ECB模式、分组反馈链接CBC模式、密文反馈链接CFB模式和输出反馈链接OFB模式。 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 网络与信息安全技术A卷 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1．信息安全的基本属性是＿＿＿。 A. 保密性 B.完整性 C. 可用性、可控性、可靠性 D. A，B，C都是 2．假设使用一种加密算法，它的加密方法很简单：将每一个字母加5，即a加密成f。这种算法的密钥就是5，那么它属于＿＿＿。 A. 对称加密技术 B. 分组密码技术 C. 公钥加密技术 D. 单向函数密码技术 3．密码学的目的是＿＿＿。 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 4．A方有一对密钥（K A公开，K A秘密），B方有一对密钥（K B公开，K B秘密），A方向B方发送数字签名M，对信息M加密为：M’= K B公开（K A秘密（M））。B 方收到密文的解密方案是＿＿＿。 A. K B公开（K A秘密（M’）） B. K A公开（K A公开（M’）） C. K A公开（K B秘密（M’）） D. K B秘密（K A秘密（M’））5．数字签名要预先使用单向Hash函数进行处理的原因是＿＿＿。 A. 多一道加密工序使密文更难破译 B. 提高密文的计算速度 C. 缩小签名密文的长度，加快数字签名和验证签名的运算速度 D. 保证密文能正确还原成明文 6．身份鉴别是安全服务中的重要一环，以下关于身份鉴别叙述不正确的是＿＿。 A. 身份鉴别是授权控制的基础 B. 身份鉴别一般不用提供双向的认证 C. 目前一般采用基于对称密钥加密或公开密钥加密的方法 D. 数字签名机制是实现身份鉴别的重要机制 7．防火墙用于将Internet和内部网络隔离＿＿＿。 A. 是防止Internet火灾的硬件设施 B. 是网络安全和信息安全的软件和硬件设施 C. 是保护线路不受破坏的软件和硬件设施 D. 是起抗电磁干扰作用的硬件设施 密码学与网络安全第七讲身份鉴别 讨论议题 1.鉴别的基本概念 2.鉴别机制 3.鉴别与交换协议 4.典型鉴别实例 一、鉴别的基本概念 1、鉴别--Authentication 鉴别就是确认实体是它所声明的,也就是确保通信是可信的。鉴别是最重要的安全服务之一，鉴别服务提供了关于某个实体身份的保证。（所有其它的安全服务都依赖于该服务）；鉴别可以对抗假冒攻击的危险。 2、鉴别的需求和目的 1)问题的提出：身份欺诈； 2)鉴别需求：某一成员（声称者）提交一个主体的身份并声称它是 那个主体。 3)鉴别目的：使别的成员（验证者）获得对声称者所声称的事实的 信任。 3、身份鉴别 定义：证实客户的真实身份与其所声称的身份是否相符的过程。依据： 1)密码、口令等； 2)身份证、护照、密钥盘等 3)指纹、笔迹、声音、虹膜、DNA等 4)协议 4、鉴别协议 ?双向鉴别(mutual authentication) ? 单向鉴别(one-way authentication) 1）双向鉴别协议：最常用的协议。该协议使得通信各方互相认证鉴别各自的身份，然后交换会话密钥。 ? 基于鉴别的密钥交换核心问题有两个： –保密性：确保信息的机密性，阻止截取、窃听等攻击； –实效性；阻止冒充、篡改、重放等攻击。 为了防止伪装和防止暴露会话密钥，基本身份信息和会话密钥信息必须以保密形式通信，这就要求预先存在密钥或公开密钥供实现加密使用。第二个问题也很重要，因为涉及防止消息重放攻击。 鉴别的两种情形 ? 鉴别用于一个特定的通信过程，即在此过程中需要提交实体的身份。 1）实体鉴别（身份鉴别）：某一实体确信与之打交道的实体正是所需要的实体。只是简单地鉴别实体本身的身份，不会和实体想要进行何种活动相联系。 在实体鉴别中，身份由参与某次通信连接或会话的远程参与者提交。这种服务在连接建立或在数据传送阶段的某些时刻提供使用, 使用这种服务可以确信(仅仅在使用时间内)：一个实体此时没有试图冒 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： 密码学与网络信息安全 【论文摘要】本文以优化中小企业信息化管理为思想，以系统开发为宗旨从系统企业的需求到信息化需要系统的支撑，然后设计出进销存管理系统，最后实现进销存管理系统的整个过程。关键词:信息化进销存优化管理。 【论文关键词】密码学信息安全网络 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。 密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。 密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。 网络安全，这是个百说不厌的话题。因为在互联网上，每台计算机都存在或多或少的安全间题。安全问题不被重视，必然会导致严重后果。诸如系统被破坏、数据丢失、机密被盗和直接、间接的经济损失等。这都是不容忽视的问题。既然说到网络安全，我们经常提到要使用防火墙、杀毒软件等等。这些的确很重要，但是人们往往忽视了最重要的，那就是思想意识。 人类的主观能动性是很厉害的，可以认识世界、改造世界，正确发挥人的主观能动性可以提高认知能力。但是人类本身固有的惰性也是十分严重的，喜欢墨守成规、图省事。就是这点惰性给我的网络带来了安全隐患。据不完全统计，每年因网络安全问题而造成的损失超过300亿美元，其中绝大多数是因为内部人员的疏忽所至。所以，思想意识问题应放在网络安全的首要位置。 一、密码 看到这里也许会有读者以为我大放网词，那就先以我自己的一个例子来说起吧。本人也很懒，但是也比较注意安全性，所以能设置密码的地方都设置了密码，但是密码全是一样的。从E-mail信箱到用户Administrator，统一都使用了一个8位密码。我当初想:8位密码，怎么可能说破就破，固若金汤。所以从来不改。用了几年，没有任何问题，洋洋自得，自以为安全性一流。恰恰在你最得意的时候，该抽你嘴巴的人就出现了。我的一个同事竟然用最低级也是最有效的穷举法吧我的8位密码给破了。还好都比较熟，否则公司数据丢失，我就要卷着被子回家了。事后我问他，怎么破解的我的密码，答曰:只因为每次看我敲密码时手的动作完全相同，于是便知道我的密码都是一样的，而且从不改变。这件事情被我引以为戒，以后密码分开设置，采用10位密码，并且半年一更换。现在还心存余悸呢。我从中得出的教训是，密码安全要放在网络安全的第一位。因为密码就是钥匙，如果别人有了你家的钥匙，就可以堂而皇之的进你家偷东西，并且左邻右舍不会怀疑什么。我的建议，对于重要用户，诸如:Root,Administratoi的密码要求最少要8位，并且应该有英文字母大小写以及数字和其他符号。千万不要嫌麻烦，密码被破后更麻烦。为什么要使用8位密码呢，Unix一共是0x00 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 密码学试题 选择题 1、如果发送方用私钥加密消息，则可以实现() A、保密性 B、保密与鉴别 C、保密而非鉴别 D、鉴别 2、在混合加密方式下，真正用来加解密通信过程中所传输数据(明文)的密钥是() A、非对称算法的公钥 B、对称算法的密钥 C、非对称算法的私钥 D、CA中心的公钥 3、以下关于加密说法，不正确的是() A、加密包括对称加密和非对称加密两种 B、信息隐蔽是加密的一种方法 C、如果没有信息加密的密钥，只要知道加密程序的细节就可以对信息进行解密 D、密钥的位数越多，信息的安全性就越高 4、以下关于混合加密方式说法不正确的是:() A、采用公开密钥体制进行通信过程中的加解密处理 B、采用公开密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信 C、采用对称密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信 D、采用混合加密方式，利用了对称密钥体制的密钥容易管理和非对称密钥体制的加解密处理速 度快的双重优点 5、两个不同的消息摘要具有相同的值时，称为() A、攻击 B、冲突 C、散列 D、都不是 6、()用于验证消息完整性。 A、消息摘要 B、加密算法 C、数字信封 D、都不是 7、HASH函数可应用于()。 A、数字签名 B、生成程序或文档的“数字指纹” C、安全存储口令 D、数据的抗抵赖性 8、数字证书采用公钥体制，每个用户设定一把公钥，由本人公开，用它进行: A、加密和验证签名 B、解密和签名 C、加密 D、解密 9、数字签名为保证其不可更改性，双方约定使用() A、HASH算法 B、RSA算法 C、CAP算法 D、ACR算法 10、1是网络通信中标志通信各方身份信息的一系列数据，提供一种在Internet上验证身份的 方式 A、数字认证 B、数字证书 C、电子证书 D、电子认证 11、以下关于CA认证中心说法正确的是 A、CA认证是使用对称密钥机制的认证方法 B、CA认证中心只负责签名，不负责证书的产生 C、CA认证中心负责证书的颁发和管理、并依靠证书证明一个用户的身份 D、CA认证中心不用保持中立，可以随便找一个用户来做为CA认证中心 12、关于CA 和数字证书的关系，以下说法不正确的是 A、数字证书是保证双方之间的通讯安全的电子信任关系，他由CA签发 B、数字证书一般依靠CA中心的对称密钥机制来实现 C、在电子交易中，数字证书可以用于表明参与方的身份 D、数字证书能以一种不能被假冒的方式证明证书持有人身份 13、以下关于数字签名说法正确的是 A、数字签名是在所传输的数据后附加上一段和传输数据毫无关系的数字信息 B、数字签名能够解决数据的加密传输，即安全传输问题 C、数字签名一般采用对称加密机制 D、数字签名能够解决篡改、伪造等安全性问题 14、密钥交换问题的最终解决方案是使用 A、身份证 《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 ?+?=+? 信息安全期末考试题库及 答案 Newly compiled on November 23, 2020 题库 一、选择 1. 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 2. 从攻击方式区分攻击类型，可分为被动攻击和主动攻击。被动攻击难以（C），然而（C）这些攻击是可行的；主动攻击难以（C），然而（C）这些攻击是可行的。 A. 阻止,检测,阻止,检测 B. 检测,阻止,检测,阻止 C. 检测,阻止,阻止,检测 D. 上面3项都不是 3. 数据保密性安全服务的基础是（D）。 A. 数据完整性机制 B. 数字签名机制 C. 访问控制机制 D. 加密机制 4. 数字签名要预先使用单向Hash函数进行处理的原因是（C）。 A. 多一道加密工序使密文更难破译 B. 提高密文的计算速度 C. 缩小签名密文的长度，加快数字签名和验 证签名的运算速度 D. 保证密文能正确还原成明文 5. 基于通信双方共同拥有的但是不为别人知道的秘密，利用计算机强大的计算能力，以该秘密作为加密和解密的密钥的认证是（C）。 A. 公钥认证 B. 零知识认证 C. 共享密钥认证 D. 口令认证 6. 为了简化管理，通常对访问者（A），以避免访问控制表过于庞大。 A. 分类组织成组 B. 严格限制数量 C. 按访问时间排序，删除长期没有访问的用户 D. 不作任何限制 7. PKI管理对象不包括（A）。 A. ID和口令 B. 证书 C. 密钥 D. 证书撤消 8. 下面不属于PKI组成部分的是（D）。 A. 证书主体 B. 使用证书的应用和系统 C. 证书权威机构 D. AS 9. IKE协商的第一阶段可以采用（C）。 A. 主模式、快速模式 B. 快速模式、积极模式 C. 主模式、积极模式 D. 新组模式 10．AH协议和ESP协议有（A）种工作模式。 A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 11. （C）属于Web中使用的安全协议。 A. PEM、SSL B. S-HTTP、S/MIME C. SSL、S-HTTP D. S/MIME、SSL 12. 包过滤型防火墙原理上是基于（C）进行分析的技术。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 应用层 《密码学》课程试卷3 一、单项选择题（本题满分10分，共含5道小题，每小题2分） 1、古典密码算法中体现的思想_______和_______虽然很简单，但是反映了密码设计和破译的 思想，是学习密码学的基本入口。( ) A.代换 扩散 B.置换 扩散 C.替代 置换 D.扩散 混淆 2、“decrypt ”这个单词，经过位置置换σ??? ? ? ?=17364527654321变换，得到的对应密文为_______。 A.tperycd B.tdycerp C.tdyecpr D.tpdyecr 3、仿射密码是指在n 个字符表中，使得映射j i x x f =)(，j=1k i +0k mod n ，10-≤≤n i ， 若字符表字符个数为29，有效加密密钥K=(1k ,0k )共_______个。 A. 783 B. 784 C. 785 D. 786 4、在公钥体制中，每一用户U 都有自己的公开钥U PK 和秘密钥U SK 。 如果任意两个用 户A 、B 按以下方式通信，A 发给B 消息(B PK E (m), A) ，B 收到后，自动向A 返回消 息(A PK E (m), B) 以通知A ，B 确实收到报文m ，用户C 通过修改A 发给B 消息为______ 就可以获取报文m 。 A. (A PK E (m), A) B. (B PK E (m), C) C. (B PK E (m), B) D. (A PK E (m), B) 5、 IDEA 密码算法中的MA 结构如下图所示，其中M 是指16位二进制向量模_______乘 法，A 是指16位二进制向量模________加法。 1.简述网络安全的含义。 答：通过各种计算机、网络、密码技术和信息安全技术、网络控制技术，保护网络中传输、交换、处理和存储的信息的机密性、完整性、可用性、真实性、抗否认性和可控性。 2.网络安全的目标有哪些。 答：机密性，完整性，可用性，抗否认性，可控性，真实性 3.简述网络安全的研究内容有哪些。 答：基础技术研究，防御技术研究，攻击技术研究，安全控制技术和安全体系研究。其中基础技术研究包括密码技术研究，数字签名研究，消息认证研究，身份鉴别研究，访问控制研究和PKI研究；防御技术研究则包括防火墙技术，VPN技术，入侵检测技术和信息隐藏技术；攻击技术研究包括病毒攻击技术，诱骗技术，木马技术；另外还包括安全目标，安全标准，安全策略，安全控制，安全测评和安全工程等研究。 4.常见网络存在的安全威胁有哪些？请简要回答。 答：计算机病毒，拒绝服务攻击，内部、外部泄密，蠕虫，逻辑炸弹，信息丢失，篡改、催毁，特洛伊木马，黑客攻击，后门、隐蔽通道等。 5.简述网络安全威胁存在的原因。 答：①网络建设之初忽略了安全问题②协议和软件设计本身的缺陷③操作系统本身及其配置的安全性④没有集中的管理机构和统一的政策⑤应用服务的访问控制、安全设计存在的漏洞⑥安全产品配置的安全性⑦来自内部网用户的安全威胁⑧网络病毒和电子邮件病毒。 6．简述密码学的发展阶段。 答：密码学的发展可以分为两个阶段。第一个阶段是计算机出现之前的四千年，这是传统密码学阶段，基本上靠人工对消息加密、传输和放破译。第二阶段是计算机密码学阶段，包括以下两方面：传统方法的计算机密码学阶段；计算机密码学阶段。 7.常见的密码分析攻击类型有哪些？ 答：①唯密文攻击②已知明文攻击③选择明文攻击④自适应选择明文攻击⑤选择密文攻击⑥选择密钥攻击⑦软磨硬泡攻击。 8.简述端一端加密与链路加密和节点加密相加其所不具有的优点。 答；①成本低②端一端加密比链路加密更安全③端一端加密可以由用户提供，因此对用户来说这种加密方式比较灵活④端一端加密所需的密钥数量远大于链路加密。 9.RSA公钥密码体制的优点有哪些？ 答：①数学表达式简单，在公钥密码体制中是最容易理解和实现的一个。②RSA的安全性基于大数分解的困难性。③RSA公钥密码体制具有一些传统密码体制不能实现的一些功能，如认证、鉴别和数字签名等，特别适合于现代密码通信。 10.什么是认证中心？电子商务的交易过程中为什么必须设定CA？ 答：为保证客户之间在网上传递信息的安全性、真实性、可靠性、完整性和不可抵赖性，不仅需要对客户的身份真实性进行验证，也需要有一个具有权威性、公正性、唯一性的机构，负责向电子商务的各个主体颁发并管理符合国内、国际安全电子交易协议标准的安全证书。 它为客户的公开密钥签发公钥证书、发放证书和管理证书，并提供一系列密钥生命周期内的管理服务。它将客户的公钥与客户的名称及其他属性关联起来，进行客户之间电子身份认证。证书中心是一个具有权威性，可信赖性和公正性的第三方机构，它是电子商务存在和发展的基础。 第1章引言 1、计算机安全、网络安全、internet安全。 1)计算机安全：用来保护数据和阻止黑客的工具一般称为计算机安全。 2)网络安全：在信息传输时，用来保护数据传输的网络安全措施称为网络安全。 3)internet安全：在使用公有网络进行数据传的时用来保护数据传输的网络安全措施。 2、O SI安全框架包括哪些主要内容。 OSI定义了一种系统化的方法，对安全人员来说，OSI安全框架是提供安全的一种组织方法。安全框架对许多概念提供了一些有用或许抽象的概貌，OSI安全框架主要关注安全攻击、机制和服务。可以简短定义如下： 1)安全性攻击：任何危及企业信息系统安全的活动。 2)安全机制：用来检测、阻止攻击或者从攻击状态恢复到正常状态的过程，或实现该 过程的设备。 3)安全服务：加强数据处理系统和信息传输的安全性的一种处理过程或通信服务。其 目的在于利用一种或多种安全机制进行反击攻击。 3、安全攻击的两种类型：主动攻击和被动攻击。 1)被动攻击：被动攻击的特性是对传输进行窃听和监测，目标是获得传输的信息。主 要有消息内容泄漏和流量分析（通过对传输消息的频率和长度来判断通信的性质），对于被动攻击的处理重点是预防而不是检测。 2)主动攻击：主动攻击包括对数据流进行修改或伪造数据流，分为四类：伪装、重放、 消息修改和拒绝服务。主动攻击难以预防，但容易检测，所以重点是怎样从破坏或造成的延迟中恢复过来。 4、X.800安全服务。 1)认证：同等实体认证和数据源认证。 2)访问控制：阻止对资源的非授权使用。 3)数据保密性：连接保密性、无连接保密性、选择域保密性、流量保密性。 4)数据完整性：保证收到的数据的确是授权实体所发出的数据。 5)不可否认性：源不可否认性和宿不可否认性。 5、X.800安全机制。 1)特定安全机制：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、公证。 2)普遍的安全机制：可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪、安全恢复。 6、网络安全模型。 在需要保护信息传输以防攻击者威胁消息的保密性、真实性等的时候，就会涉及到信息安全，任何用来保证安全的方法都包含了两方面：被发送信息的安全相关变换、双方共享某些秘密消息，并希望这些信息不为攻击者所知。 一、选择 1.若一个单向函数存在一个附加信息，当不知道该附加信息时从函数值求原像是困难的，但是知道 该附加信息时从函数求原像是容易的，则该单向函数是 A.陷门单向函数 B.门陷单向函数 C.完全单向函数D容量单向函数 2.标志着公钥密码学诞生的事件是 A. C.Shannon发表的保密系统的通信理论 B.W.Diffle和M.Hellman发表“密码学的新方向”一文 C. C.RSA加密公钥的提出 D.维吉利亚密码体制的提出。 3.下列密码体制中，被认为无条件安全的是 A.一次一密乱码本(one-time pad) B.ElGamal C.RSA D.Cramer-Shop 4.下列密码体制中，不属该分组密码的是 A.IDEA B.AES C.ElGamal D.DES 5.目前通称的AES算法指的是 A.Terpent算法 B.RCG算法 C.Rijndael算法 D.Tuofish算法 二、填空 1.按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代换进行划分，代换密码可分为单表代换密码和 多表代换密码。 2.经典密码学的2个分支：密码编码学和密码分析学。 3.根据攻击者所拥有的信息不同，对数字签名方案的攻击主要有惟密钥攻击，已知消息攻击，选 择消息攻击，适应性选择消息攻击四种常见的类型。 4.分组密码主要有电子密码本模式(ECB) ，密码分组链接模式(CBC) ，密码反馈模式(CFB) ， 输出反馈模式(OFB) 。 5.根据密码分析者破译时已具备的条件，把对密码系统的常见攻击分为惟密文攻击，已知明文攻 击，选择明文攻击，选择密文攻击。 三、问答 1.Feistel 密码结构主要部件是哪些？它在迭代运算中起到什么作用？ ANS：Feistel密码是通过代替和置换(S-P网络)交替的方式来构造分组密码，其实就是基于混乱和扩散原理实现加解密运算。 S盒变换：它把输入的一个n长的比特串转化为另一个m长的比特串输出。 P盒变换：通过把一个比特串中各比特的位置次序重新排列而得到新的比特串的变换。 2.数字签名的四个特征？ ANS：数字签名具有以下特征： (1) 收方能够确认或证实发方的签名，但不能伪造。 (2) 发方发出签名的消息给收方后，就不能再否认他所签发的消息。 (3) 收方对已收到的签名消息不能否认。 (4) 第三者可以确认收发双方之间的消息传送，但不能伪造这一过程。 3.分组密码主要优点是什么？其设计原则应考虑哪些问题？ ANS：分组密码的优点是：明文信息良好的扩展性，对插入的敏感性，不需要密钥同步，较强的适用性，适合作为加密标准。在分组密码具体设计中，还需重点考虑的有：S盒的设计、P盒的设计、轮函数F的设计、迭代轮数以及密钥扩展算法等。 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。 密码学与网络信息安全 摘要伴随着网络的普及，计算机网络安全成为影响网络效能的重要问题，这就对网络的安全提出了更高的要求。一个安全的网络信息系统应当确保所传输信息的完整性、保密性、不可否认性等。目前保障通信和网络安全技术的种类很多，其中数据加密技术是保障信息安全的最核心的技术措施，信息加密也是现代密码学的主要组成部分。本文分析了密码学的发展趋势及一些常用的数据加密算法。 关键词网络信息安全；密码学；数据加密技术 1.网络安全技术研究的目的和意义 近年来，互联网络以其简捷、方便以及费用低廉等优点，己经越来越深入地渗透到互联网络不仅能够给人们提供信息资料，还使得网上电子商务的开展如网上购物、网上书店等成为可能，大大地影响了人们的生活。原来传统的信息媒体诸如纸张、胶片、磁带等纷纷让位于电子媒体。人了门可以在网络上通过网络门户如Yahoo。O、Sohu查询资料，或者通过电子邮件以及BBS等在网上交流信息，这一切都大大的提高了人们的工作效率。同时电子商务的出现标志着互联网从一个主要提供信息服务的网络向商业领域的拓展，这样就可以吸引更多的资金投入到互联网络的建设之中，从而更大的促进网络的发展。 网络的发展给人们带来了前所未有的便利，同时也给人们提出了新的挑战。每天互联网络上都有大量数据在传输，这其中既有对安全性要求相对较低的网页内容，也有安全要求相对较高的电子邮件以及ICQ信息，还有要求高度保密的电子商务交易数据。所有这一切，都对互联网上的数据安全提出了更高的要求。由于Internet网络本身的开放性，使每一个上网的用户既成为网络的受益者也可能成为网络的破坏者。同样由于目前Internet网络的无序化使得网络秩序基本上处于无法可依的状态。因此就要求对网上用户传来的数据进行加密/解密、签名/校验等工作，以保证自己的网上安全。 目前所有在互联网网络上的通信都使用TCP/IP协议，由于互联网络本身特点以及TCP/IP协议的弱点，TCP八P协议在信息到达终点之前可能要通过许多中间计算机和单独的网络，这使得它的传输信息容易受到第三方的干扰，因此使得在网络上传输的数据面临着各种安全问题。在网络上传输的数据对于数据的安全性也有不同的要求，例如，传输的网页数据仅仅要求不被篡改即可，而电子邮件则要求不能被窃听或者篡改，而电子商务中传输的敏感数据，如订货单等则要求相当高的安全性，其数据不能被窃听、篡改，同时接收方和发送方必须不能被假冒。同时网上还有一些数据，如个人信用卡密码、个人档案、政府公文等都对数据传输的安全性提出了更高的要求。针对网上数据传输的安全性提出了以下的要求: 1.机密性:数据不会被未授权的窃听者所窃取。 2.可认证性:能够确认文件的来源，确实是传送者本人，而不是由别人伪造的。 3.完整性:文件是真正的原文，并未被无意或者恶意的篡改。 4.不可否认性:发送方在发送文件之后，不可否认他曾送出这份文件。 密码学是信息安全的核心技术之一，解决这些问题的唯一有效的手段就是使用现代密码技术。信息加密技术是保障信息安全的最基本、最核心的技术措施。信息加密也是现代密码(完整版)北邮版《现代密码学》习题答案.doc
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