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密码编码学与网络安全作业CH02一、思考题2.1什么是对称密码的本质成分?答：对称密码的基本因素是明文，加密算法，秘密密钥，密文，解密算法对称加密用的是一个共享密钥。
非对称加密需要两密钥：分开密钥和私有密钥。
这两个密钥是一对如果用公开密钥加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。
2.2密码算法中两个基本函数是什么?答：密码算法（Algorithm）也叫密码（Cipher），是用于加密和解密的数学函数。
2.3用密码进行通信的两个人需要多少密钥？答：1 个2.4分组密码和流密码的区别是什么？答：分组密码是每次处理输入的一组元素，相应的得到一组密文元素。
流密码则是连续的处理输入元素，每次输出一个密文元素。
也就是说流密码是一个比特一个比特的加密，分组密码是若干比特（定长）同时加密。
比如des 是64 比特的明文一次性加密成密文。
密码分析方面有很多不同。
比如流密码中，比特流的很多统计特性影响到算法的安全性。
密码实现方面有很多不同。
比如流密码通常是在特定硬件设备上实现。
分组密码既可以在硬件实现，也方便在计算机上软件实现。
2.5攻击密码的两种一般方法是什么？答：密码分析，穷举攻击。
2.6列出简要地定义基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。
答：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、选择文本攻击2.7无条件安全密码和计算上安全密码的区别是什么？答：无条件安全密码是无论怎样都不会有密文被解密。
而计算上安全是说破译密码的代价超出密文的信息价值或破译密码的时间。
超过了密文的信息有效生命期。
2.8简要地定义Caesar密码.答：Caesar密码是典型的加法密码,由Julius Caesar 发明，最早用在军方。
将字母表中的每个字母，用它后面的第3个字母代替。
2.9简要地定义单表代换密码。
答：单表代换密码只使用一个密文字母表，并且用密文字母表中的一个字母来代替一个明文字母表中的一个字母。
密码编码学与网络安全课后习题答案全YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020密码编码学与网络安全（全）1.1 什么是OSI安全体系结构？OSI安全体系结构是一个架构，它为规定安全的要求和表征满足那些要求的途径提供了系统的方式。
该文件定义了安全攻击、安全机理和安全服务，以及这些范畴之间的关系。
1.2 被动安全威胁和主动安全威胁之间的差别是什么？被动威胁必须与窃听、或监控、传输发生关系。
电子邮件、文件的传送以及用户/服务器的交流都是可进行监控的传输的例子。
主动攻击包括对被传输的数据加以修改，以及试图获得对计算机系统未经授权的访问。
1.4验证：保证通信实体之一，它声称是。
访问控制：防止未经授权使用的资源（即，谁可以拥有对资源的访问，访问在什么条件下可能发生，那些被允许访问的资源做这个服务控制）。
数据保密：保护数据免受未经授权的披露。
数据完整性：保证接收到的数据是完全作为经授权的实体（即包含任何修改，插入，删除或重播）发送。
不可否认性：提供保护反对否认曾参加全部或部分通信通信中所涉及的实体之一。
可用性服务：系统属性或访问和经授权的系统实体的需求，可用的系统资源，根据系统（即系统是可用的，如果它提供服务，根据系统设计，只要用户要求的性能指标它们）。
第二章1.什么是对称密码的本质成分？明文、加密算法、密钥、密文、解密算法。
4.分组密码和流密码的区别是什么？流密码是加密的数字数据流的一个位或一次一个字节。
块密码是明文块被视为一个整体，用来产生一个相同长度的密文块......分组密码每次处理输入的一组分组，相应的输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
6.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。
惟密文攻击：只知道要解密的密文。
这种攻击一般是试遍所有可能的密钥的穷举攻击，如果密钥空间非常大，这种方法就不太实际。
因此攻击者必须依赖于对密文本身的分析，这一般要运用各种统计方法。
密码编码学与网络安全课后习题答案全Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】密码编码学与网络安全（全）什么是OSI安全体系结构？OSI安全体系结构是一个架构，它为规定安全的要求和表征满足那些要求的途径提供了系统的方式。
该文件定义了安全攻击、安全机理和安全服务，以及这些范畴之间的关系。
被动安全威胁和主动安全威胁之间的差别是什么？被动威胁必须与窃听、或监控、传输发生关系。
电子邮件、文件的传送以及用户/服务器的交流都是可进行监控的传输的例子。
主动攻击包括对被传输的数据加以修改，以及试图获得对计算机系统未经授权的访问。
验证：保证通信实体之一，它声称是。
访问控制：防止未经授权使用的资源（即，谁可以拥有对资源的访问，访问在什么条件下可能发生，那些被允许访问的资源做这个服务控制）。
数据保密：保护数据免受未经授权的披露。
数据完整性：保证接收到的数据是完全作为经授权的实体（即包含任何修改，插入，删除或重播）发送。
不可否认性：提供保护反对否认曾参加全部或部分通信通信中所涉及的实体之一。
可用性服务：系统属性或访问和经授权的系统实体的需求，可用的系统资源，根据系统（即系统是可用的，如果它提供服务，根据系统设计，只要用户要求的性能指标它们）。
第二章1.什么是对称密码的本质成分？明文、加密算法、密钥、密文、解密算法。
4.分组密码和流密码的区别是什么？流密码是加密的数字数据流的一个位或一次一个字节。
块密码是明文块被视为一个整体，用来产生一个相同长度的密文块......分组密码每次处理输入的一组分组，相应的输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
6.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。
惟密文攻击：只知道要解密的密文。
这种攻击一般是试遍所有可能的密钥的穷举攻击，如果密钥空间非常大，这种方法就不太实际。
因此攻击者必须依赖于对密文本身的分析，这一般要运用各种统计方法。
密码编码学与网络安全（全）1.1 什么是 OSI 安全体系结构？OSI 安全体系结构是一个架构，它为规定安全的要求和表征满足那些要求的途径提供了系统的方式。
该文件定义了安全攻击、安全机理和安全服务，以及这些范畴之间的关系。
1.2 被动安全威胁和主动安全威胁之间的差别是什么？被动威胁必须与窃听、或监控、传输发生关系。
电子邮件、文件的传送以及用户 /服务器的交流都是可进行监控的传输的例子。
主动攻击包括对被传输的数据加以修改，以及试图获得对计算机系统未经授权的访问。
1.4 验证：保证通信实体之一，它声称是。
访问控制：防止未经授权使用的资源（即，谁可以拥有对资源的访问，访问在什么条件下可能发生，那些被允许访问的资源做这个服务控制）。
数据保密：保护数据免受未经授权的披露。
数据完整性：保证接收到的数据是完全作为经授权的实体（即包含任何修改，插入，删除或重播）发送。
不可否认性：提供保护反对否认曾参加全部或部分通信通信中所涉及的实体之一。
可用性服务：系统属性或访问和经授权的系统实体的需求，可用的系统资源，根据系统（即系统是可用的，如果它提供服务，根据系统设计，只要用户要求的性能指标它们）。
第二章1.什么是对称密码的本质成分？明文、加密算法、密钥、密文、解密算法。
4.分组密码和流密码的区别是什么？流密码是加密的数字数据流的一个位或一次一个字节。
块密码是明文块被视为一个整体，用来产生一个相同长度的密文块 ......分组密码每次处理输入的一组分组，相应的输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
6.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。
惟密文攻击：只知道要解密的密文。
这种攻击一般是试遍所有可能的密钥的穷举攻击，如果密钥空间非常大，这种方法就不太实际。
因此攻击者必须依赖于对密文本身的分析，这一般要运用各种统计方法。
已知明文攻击：分析者可能得到一个或多个明文消息，以及它们的密文。
有了这些信息，分析者能够在已知明文加密方式的基础上推导出某些关键词。
密码编码学与网络安全复习详细重点注:英文版(5)章节按照英文版中文(3)第一章:※classification of attack 攻击分类 P8、P161、Passive attacks 被动攻击;被动攻击本质上是在传输中的偷听或监视，其目的是从传输中获取信息。
两类被动攻击分别是析出消息内容和通信量分析。
2、active attacks 主动攻击:这些攻击涉及某些数据流的篡改或一个虚假流的产生。
这些攻击还能进一步划分为四类:伪装，重放，篡改消息和拒绝服务。
※security mec hanism and service 安全机制和安全服务 P8※A security mechanism 安全机制:用来检测、阻止攻击，或从攻击状态恢复到正常状态的过程，或实现改过程的设备。
P23(英) p7(中)p7(中)表格安全机制举例子:加密、数字签名、存取控制、公证等※Security services 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。
其目的是利用一种或多种安全机制进行反击。
包括:机密性、鉴别、完整性、不可抵赖、访问控制、可用性。
P19(英) p5(中) P5(中)表格安全服务举例子:认证、存取控制、数据保密性、数据完整性、不可否认性。
※ model of network and network access security model 网络安全的模型和网络访问安全性模型。
P8-p11(中)网络访问安全模型第二章:※ingredient of symmetric encryption 常规加密的成分 P33(英) p14(中)1 Plaintext 明文最初的可理解的消息2 Encryption algorithm 加密算法对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。
密码编码学与网络安全知识要点密码编码学与网络安全——原理与实践（第四版）0. 密码通信系统的模型？p181.安全服务有哪些？p11（课后习题1.4） 网络信息安全与保密的技术特征可靠性 可用性 保密性 完整性 认证 不可抵赖性 可控性保密性 网络信息不被泄露给非授权的用户、实体或过程，或供其利用 。
是在可靠性和可用性基础之上，保障网络信息安非法侵入者信源M加密器 c=E k1(m)解密器 m=D k2(c)接收者密码分析员 (窃听者)密钥源K 1密钥源K2搭线信道(主动攻击) 搭线信道 (被动攻击)密钥信道mcmk 1 k 2 c ’m'全的重要手段。
常用的保密技术●防侦收防辐射信息加密物理保密认证●确证实体就是其所宣称的自己。
●实体身份认证●数据来源认证可控性●对信息的传播及内容具有控制能力的特性2.密码学研究的主要问题？p1密码学研究确保信息的秘密性和真实性技术密码学(密码技术 ) 分类密码编码学：对信息进行编码实现信息隐蔽密码分析学：研究分析破译密码3.密码学发展史上的标志性成果？4.何谓Kerckhoff假设？5.无条件的安全性？如果无论破译员有多少密文，仍无足够信息能恢复明文，这样的算法是无条件安全的。
事实上只有一次一用的密码本是不可攻破的。
其它所有密码系统在惟密文攻击下都是可以攻破的。
6.攻击密码体制的一般方法？p21（ppt第二章）7.传统密码学使用的技术？（第二章ppt）对称密码加密代换技术 p22 （ppt和书上的具体题）置换技术p33 转轮机p34 隐写术p368.密码体制的构成要素？9.密码体制的分类？10.计算上安全的准则？11.分组密码的工作模式？p43、p129答案：p129表6.1—后面还有很多详解图形结合12.Feistle密码的理论基础？p46（ppt第三章）基于1945年Shannon理论引进的混淆和扩散p46，使用乘积密码的概念来逼近简单代换密码，交替的使用代换和置换。
密码编码学与网络安全讲义密码编码学是一门重要的学科，在网络安全中起着关键的作用。
密码编码学涉及使用算法和技术来保护数据的机密性和完整性。
在网络安全中，密码编码学的应用范围非常广泛，包括加密通信、认证用户、数字签名和访问控制等方面。
密码编码学的基本概念包括明文、密文、密钥和算法。
明文是未加密的原始数据，密文是经过加密处理的数据，密钥是用于加密和解密的关键，算法是加密和解密的计算过程。
密码编码学的目标是保证数据机密性，即使在数据传输和存储过程中，也能保证数据的安全性。
在网络安全中，密码编码学的应用包括对通信数据的加密和解密，以防止未经授权的访问者获取数据内容。
加密通信通常使用对称加密和非对称加密技术。
对称加密技术使用同一个密钥对数据进行加密和解密，而非对称加密技术使用一对密钥，一个用于加密，一个用于解密。
另外，数字签名技术也是密码编码学的重要应用之一，它可以验证数据的完整性和真实性，避免数据被篡改。
除了加密通信和数字签名，密码编码学在认证用户和访问控制中也发挥了重要作用。
通过身份验证和访问控制系统，只有经过授权的用户才能获得网络资源的访问权限，从而保证网络的安全性。
然而，密码编码学也面临着一些挑战和风险。
例如，传统的加密算法可能会受到攻击者的破解，还有可能发生密钥泄露等安全问题。
因此，密码编码学需要不断地进行研究和发展，以适应不断变化的网络安全环境。
总之，密码编码学是网络安全中不可或缺的一部分，通过加密通信、数字签名和认证用户等技术，可以保护网络数据的机密性和完整性，确保网络安全的运行。
然而，密码编码学也需要持续的研究和改进，以应对不断变化的网络安全挑战。
密码编码学和网络安全是当今数字化世界中不可或缺的组成部分。
在信息和通信技术的快速发展的背景下，数据的机密性和完整性变得尤为重要。
因此，密码编码学通过各种技术和算法，为网络安全提供了重要支持。
一种常见的密码编码学技术是对称加密，这种加密方式使用相同的密钥来加密和解密数据。
第二章2.1什么是对称密码的本质成分？Plaintext, encryption algorithm, secret key, ciphertext, decryption algorithm. 明文加密算法密钥密文解密算法2.2 密码算法中两个基本函数式什么？Permutation and substitution.代换和置换P202.3用密码进行通信的两个人需要多少密钥？对称密码只需要一把，非对称密码要两把P202.4 分组密码和流密码的区别是什么？A stream cipher is one that encrypts a digital data stream one bit or one byte at a time. A block cipher is one in which a block of plaintext is treated as a whole and used to produce a ciphertext block of equal length.分组密码每次输入的一组元素，相应地输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
P202.5攻击密码的两种一般方法是什么？Cryptanalysis and brute force.密码分析和暴力破解2.6列出并简要定力基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。
Ciphertext only. One possible attack under these circumstances is the brute-force approach of trying all possible keys. If the key space is very large, this becomes impractical. Thus, the opponent must rely on an analysis of the ciphertext itself, generally applying various statistical tests to it.Known plaintext.The analyst may be able to capture one or more plaintext messages as well as their encryptions. With this knowledge, the analyst may be able to deduce the key on the basis of the way in which the known plaintext is transformed. Chosen plaintext. If the analyst is able to choose the messages to encrypt, the analyst may deliberately pick patterns that can be expected to reveal the structure of the key.惟密文已知明文选择明文2.7无条件安全密码和计算上安全密码的区别是什么？An encryption scheme is unconditionally secure if the ciphertext generated by the scheme does not contain enough information to determine uniquely the corresponding plaintext, no matter how much ciphertext is available. An encryption scheme is said to be computationally secure if: (1) the cost of breaking the cipher exceeds the value of the encrypted information, and (2) the time required to break the cipher exceeds the useful lifetime of the information.书本P212.8简要定义Caesar密码The Caesar cipher involves replacing each letter of the alphabet with the letter standing k places further down the alphabet, for k in the range 1 through 25. 书本P222.9简要定义单表代换密码A monoalphabetic substitution cipher maps a plaintext alphabet to a ciphertext alphabet, so that each letter of the plaintext alphabet maps to a single uniqueletter of the ciphertext alphabet.书本P232.10简要定义Playfair密码The Playfair algorithm is based on the use of a 5 5 matrix of letters constructed using a keyword. Plaintext is encrypted two letters at a time using this matrix. 书本P262.11单表代换密码和夺标代换密码的区别是什么？A polyalphabetic substitution cipher uses a separate monoalphabetic substitution cipher for each successive letter of plaintext, depending on a key.书本P302.12一次一密的两个问题是什么？1. There is the practical problem of making large quantities of random keys. Anyheavily used system might require millions of random characters on a regular basis. Supplying truly random characters in this volume is a significant task.2. Even more daunting is the problem of key distribution and protection. For every message to be sent, a key of equal length is needed by both sender and receiver. Thus, a mammoth key distribution problem exists.书本P332.13什么是置换密码？A transposition cipher involves a permutation of the plaintext letters.书本P332.14什么是隐写术？Steganography involves concealing the existence of a message.书本P362.1a.对b的取值是否有限制？解释原因。
第二章2.1什么是对称密码的本质成分？Plaintext, encryption algorithm, secret key, ciphertext, decryption algorithm.明文加密算法密钥密文解密算法2.2 密码算法中两个基本函数式什么？Permutation and substitution.代换和置换P202.3用密码进行通信的两个人需要多少密钥？对称密码只需要一把，非对称密码要两把P202.4 分组密码和流密码的区别是什么？A stream cipher is one that encrypts a digital data stream one bit or one byte at a time. A block cipher is one in which a block of plaintext is treated as a whole and used to produce a ciphertext block of equal length.分组密码每次输入的一组元素，相应地输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
P202.5攻击密码的两种一般方法是什么？Cryptanalysis and brute force.密码分析和暴力破解2.6列出并简要定力基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。
Ciphertext only. One possible attack under these circumstances is the brute-force approach of trying all possible keys. If the key space is very large, this becomes impractical. Thus, the opponent must rely on an analysis of the ciphertext itself, generally applying various statistical tests to it.Known plaintext.The analyst may be able to capture one or more plaintext messages as well as their encryptions. With this knowledge, the analyst may be able to deduce the key on the basis of the way in which the known plaintext is transformed.Chosen plaintext. If the analyst is able to choose the messages to encrypt, the analyst may deliberately pick patterns that can be expected to reveal the structure of the key.惟密文已知明文选择明文2.7无条件安全密码和计算上安全密码的区别是什么？An encryption scheme is unconditionally secure if the ciphertext generated by the scheme does not contain enough information to determine uniquely the corresponding plaintext, no matter how much ciphertext is available. An encryption scheme is said to be computationally secure if: (1) the cost of breaking the cipher exceeds the value of the encrypted information, and (2) the time required to break the cipher exceeds the useful lifetime of the information.书本P212.8简要定义Caesar密码The Caesar cipher involves replacing each letter of the alphabet with the letter standing k places further down the alphabet, for k in the range 1 through 25.书本P222.9简要定义单表代换密码A monoalphabetic substitution cipher maps a plaintext alphabet to a ciphertext alphabet, so that each letter of the plaintext alphabet maps to a single unique letter of the ciphertext alphabet.书本P232.10简要定义Playfair密码The Playfair algorithm is based on the use of a 5 5 matrix of letters constructed using a keyword. Plaintext is encrypted two letters at a time using this matrix.书本P262.11单表代换密码和夺标代换密码的区别是什么？A polyalphabetic substitution cipher uses a separate monoalphabetic substitution cipher for each successive letter of plaintext, depending on a key.书本P302.12一次一密的两个问题是什么？1. There is the practical problem of making large quantities of random keys. Any heavily usedsystem might require millions of random characters on a regular basis. Supplying truly random characters in this volume is a significant task.2. Even more daunting is the problem of key distribution and protection. For every message to be sent, a key of equal length is needed by both sender and receiver. Thus, a mammoth key distribution problem exists.书本P332.13什么是置换密码？A transposition cipher involves a permutation of the plaintext letters. 书本P332.14什么是隐写术？Steganography involves concealing the existence of a message.书本P362.7.3习题 2.1a.对b 的取值是否有限制？解释原因。
没有限制，b 只会使得明文加密后的密文字母统一左移或右移，因此如果是单射的，b 改变后依然是单射。
注：答案解答得很坑爹，答了等于没答。
现解答如下:()()() ,,mod 260mod 26E k p E k q ap b aq b ap aq b b ≠+≡+-≡若要，则不成立，则不成立。
这时已经消掉了，因此显然不会影响算法的映射特性。
b.判定a 不能取哪些值。
2, 4, 6, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 24. 当a 大于25时，a 也不能是使得a mod 26为这些数的值。
c.分析a 可以取那些值，不可以取那些值。
并给出理由。
a 与26必须没有大于1的公因子。
也就是说a 与26互素，或者最大公约数为1.为了说明为什么是这样，先注意到要使E(a , p ) = E(a , q ) (0 ≤ p ≤ q < 26)成立当且仅当26整除a (p – q ). 1.假如a 与26互素.则26不能整除a (p – q ).这是因为不能减小a /26的这部分而且(p – q )小于26. 2.假如a 和 26有公因子k > 1.则当q = p + m /k ≠ p 时，p – q= -m /k ，显然26能整除a (p – q )，从而E(a , p ) = E(a , q ).()() .0mod 2626.26,026 2626213213a a p q a p q p q p q p q p q p q a -≡-≤≤≤≤-<--注：由知不成立，则不能整除由文中暗示0，这个其实开头我也不知道，后来觉得应该是这样。
因为与不相等，所以，因此不可能是的整数倍，但是有可能是或的整数倍。
因此不能是或的整数倍。
2.2有多少种仿射Caesar 密码？a 有12种可能的值（2, 4, 6, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 24），b 有26种可能的值（0到25），因此总共有12 ⨯ 26 = 312种仿射Caesar 密码。
2.3用仿射Caesar 密码加密得到一份密文。
频率最高的字母为B ，次高的字母为U ，请破译该密码。
假设明文中频率最高的字母为e ，次高的字母为t 。
注意e=4（e 排在第4，a 排在第0，没有第26），B=1，t=19，U=20；因此可以得到：1 = (4a + b ) mod 26 20 = (19a + b ) mod 26下式减上式可得19 = 15a mod 26，通过反复的错误实验，可得a = 3 然后代入第一条式子可得1 = (12 + b ) mod 26，然后得出b = 15()()()()()()() gcd 15,26115261261511151141124343141124115111121511115261526152152615115s t s t =+==+=+=⨯+=+=-⨯+-=-⨯-+--=--⨯--+⎡⎤⎣⎦注意：答案说经过反复错误试验，这个解答很坑爹，实际上是可以精确算出的。
