信息安全导论(密码学)期末复习概述.
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《密码学与信息安全》复习提纲第1章引言安全攻击的两种类型。
被动攻击的概念。
主动攻击的概念。
常见的被动攻击和主动攻击各有哪些?安全服务包括哪些类型?安全机制分为特定安全机制和普遍的安全机制。
常见的特定安全机制主要有哪些?第2章传统加密技术对称加密方案的5个基本成分。
密码编码学系统对明文的处理方法。
攻击传统的密码体制的两种一般方法。
基于密码分析者知道信息的多少而产生的密码攻击的几种类型。
无条件安全的概念。
计算上安全的概念。
传统对称密码使用的两种技术。
单表代换密码的加密过程。
对单表代换密码的统计学攻击过程。
Playfair密码中密钥矩阵的构成方法。
Playfair密码的加密和解密过程。
Hill密码的加密和解密过程。
一次一密的概念。
实现一次一密的两个基本难点。
置换技术的概念。
转轮机的基本原理。
第3章分组密码和数据加密标准流密码与分组密码的区别。
乘积密码的概念。
混淆和扩散的概念及区别。
Feistel密码的典型结构。
其具体实现依赖于哪些参数?Feistel密码加密过程和解密过程的异同点。
数据加密标准DES的加密过程。
DES密钥的产生过程。
两种重要的密码分析方法:差分分析和线性分析。
Feistel密码的强度来自于三个方面:迭代轮数、轮函数、密钥扩展算法。
轮函数的三个设计标准:非线性、严格雪崩效应、位独立。
第5章高级加密标准三重DES的优缺点。
计时攻击和能量分析攻击的概念。
AES轮函数由四个不同的阶段组成:字节代换、行移位、列混淆、轮密钥加。
高级加密标准AES的加密过程。
AES密钥的产生过程。
第6章对称密码的其他内容多重加密的概念。
对称密码有5种标准的工作模式:电子密码本、密文分组链接、密文反馈、输出反馈、计数器模式。
对双重DES进行中间相遇攻击的过程。
密文分组链接模式(CBC)对明文的处理过程。
密文反馈模式和输出反馈模式的区别。
设计流密码需要考虑的三个主要因素。
流密码RC4的密钥流产生过程。
密文窃取模式(CTS)对明文的处理过程。
填空题:防火墙:是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet 之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入。
PKI:完整的PKI系统必须具有权威认证机构(CA)、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书作废系统、应用接口(API)等基本构成部分。
SHA算法:对于任意长度的消息,SHA256都会产生一个256位的哈希值,称作消息摘要 (1)消息预处理 (2)计算哈希值简答题:(赋分要求-写多少给多少)1.IP地址(IPSec)IPsec (Internet Protocol Security)是为IP网络提供安全性的协议和服务的集合,它是VPN(Virtual Private Network,虚拟专用网)中常用的一种技术。
由于IP报文本身没有集成任何安全特性,IP数据包在公用网络如Internet中传输可能会面临被伪造、窃取或篡改的风险。
通信双方通过IPsec建立一条IPsec隧道,IP数据包通过IPsec隧道进行加密传输,有效保证了数据在不安全的网络环境如Internet中传输的安全性。
2.数字签名:○1数字签名是非对称密钥加密技术数字签名(又称公钥数字签名),使用了公钥加密的技术实现,用于鉴别数字信息的方法。
○2数字签名是什么?数字签名就是附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所作的密码变换。
这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据,防止被人(例如接收者)进行伪造。
○3数字签名的原理是?数字签名技术是将原文通过特定HASH函数得到的摘要信息用发送者的私钥加密,与原文一起传送给接收者。
接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要信息,然后用HASH函数对收到的原文提炼出一个摘要信息,与解密得到的摘要进行对比。
如果比对结果一致,则说明收到的信息是完整的,在传输过程中没有被修改。
○4数字签名的作用是?一.是能确定消息的不可抵赖性。
一、概述1.五类安全服务:鉴别服务、访问控制、数据完整性、数据保密性、抗抵赖。
2.六类安全机制:加密、数字签名、访问控制、数据完整性、鉴别交换机制、通信业务填充机制。
二、密码学基本概念1.密码系统:由密码算法、明文空间、密文空间和密钥组成。
2.对称密码体制:加密密钥与解密密钥相同。
3.非对称密码体制:加密密钥与解密密钥不同。
4.分组密码:将明文分成很多块,每次加密一个块。
5.流密码:一次加密明文中的一个位。
6.混淆:为了保证密文中不反映出明文线索,防止密码分析者从密文中找到规律或模式从而推导出相应的明文。
7.扩散:为了增加明文的冗余度。
8.数据加密标准DES加密流程:1)利用置换函数IP对64比特明文块进行初始置换;2)将初始置换的输出分为两半L0和R0;3)进行16次迭代运算,L i = R i,R i = L i-1^f(R i-1,K i),迭代包含5步(密钥变换、扩展置换、S盒替换、P盒替换、异或和交换);4)逆置换IP-1。
9.DES解密过程:与加密过程算法相同,只是子密钥使用顺序相反。
10.RSA算法原理:1)通信实体Bob选择两个大素数p,q;2)计算n=pq,Ф(n)=(p-1)(q-1);3)选择e使得e远小于Ф(n),并且e和Ф(n)互素;4)求d,使得e*d%Ф(n) = 1;5)公钥为(n,e),私钥为d。
6)通信实体从权威机构获得Bob的公钥(n,e);7)将明文比特串分组,使得每个分组十进制数小于n;8)对每个明文分组m作加密运算,c≡m e % n,c即为密文;9)通过网络将密文发给Bob;10)明文m=c d%m。
11.ECC点加:k = ( Y Q- Y P)/( X Q–X p),P+Q=(X R,-Y R)=(k2-Xp-X Q,-Y P+k(X P-X R))12.ECC倍点:k=(3X P2+a)/2Y P,2P=(k2-2X p,-Y P+k(X P-X R))三、数字签名与身份认证1.数字签名:用于识别签名人身份并表名签名人认可其中的内容的数据。
信息安全期末复习题型:1.选择题(2分×10题=20分)2.填空题(2分×10题=20分)3.名词解释(5分×2题=10分)4.简答题(10分×2题=20分)5.计算题、综合题(15分×2=30分)重点:第2章,第3章第1章,只考基本概念第一章信息安全概论信息安全的基本概念:脆弱点、威胁、机密性、可用性、防御方法第二章密码学基础✧基本概念[了解]-密码学(Cryptology):是研究信息系统安全保密的科学。
-密码编码学(Cryptography):主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐蔽。
-密码分析学(Cryptanalytics):主要研究加密消息的破译或消息的伪造。
-明文(Plaintext):消息的初始形式。
-密文(CypherText):加密后的消息。
-加密算法(Encryption Algorithm):对明文进行加密操作时所采用的一组规则称作加密算法。
-解密算法(Decryption Algorithm):接收者对密文解密所采用的一组规则称为解密算法。
-密钥(Key):加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进行的,分别称为加密密钥(Encryption Key)和解密密钥(Decryption Key)。
✧密码分析类型[填空题、选择题]第2.1章古典密码体制[计算题]1.Caesar(恺撒)密码C = E(p) = (p + k) mod (26)p = D(C) = (C –k) mod (26)如k =3,则规定的替换如下:密钥只有25种,非常容易被破解。
改进:单表代换密码每条消息用一个字母表(给出从明文到密文字母的映射)加密。
例如:可能的字母表有26!个,故能更好地抗穷举攻击。
攻击方法:利用自然语言的一些规律(英文字母的使用频率)。
英语中字母出现频率统计表2.Playfair密码在单表替换中长密钥并没有提供足够的理想的安全性,增强安全性的一个途径是对多个字母组合进行加密。
信息安全概论期末复习提纲试从密码哈希函数、密钥交换、数字签名和证书等几方面论述加密技术在信息安全方面 的应用。
(1)密码哈希函数(2)密钥交换公钥加密体制可以在两个主体建立加密通道以前,安全地交换相应的对称会话密钥。
假设s 和R (发送者和接受者)想得到一个共享的对称密钥,假定S 和R 都已经拥有了用于普通加密算法 的公钥,S 和]R 的私钥、公钥分别为kpRiv s 、kpuB s 和kpRiv R 、kpuB R , S 任意选出一个对称密 «■» MM钥K 想把它安全地发给R 并且让R 确认该密钥是S 所发则S 可以发送E (kpuB_R ,E(k P Riv_s,K )) 给R 。
(3)数字签名数字签名是扌旨用户用自己的私钥对原始数据的哈希摘要逬行加密所得的数据。
信息接收者使 用信息发送者的公钥对附在原始信息后的数字签名进行解密后获得哈希摘要,并通过与自己用收 到的原始数据产生的哈希哈希摘要对照,便可确信原始信息是否被篡改。
这样就保证了数据传输 的不可否认性。
(4 )证书数字证书是各类实体(持卡人/个人、商户/企业、网关/银行等)在网上进行信息交流及商务活 动的身份证明,在电子交易的各个环节,交易的各方都需验证对方证书的有效性,从而解决相互 间的信任问题。
证书是一个经证书认证中心(CA )数字签名的包含公开密钥拥有者信息以及公开 密钥的文件。
从证书的用途来看,数字证书可分为签名证书和加密证书。
签名证书主要用于对用户信息进 行签名,以保证信息的不可否认性;加密证书主要用于对用户传送信息进行加密,以保证信息的 真实性和完整性。
简单的说,数字证书是一段包含用户身份信息、用户公钥信息以及身份验证机构数字签名的o 认证中心(CA )的数字签名可以确保证书信息的真实性。
2、消息认证有哪些方式?试分析其实现过程。
3、常见的古典密码(替换密码、置换密码)以及现代密码的原理与实现过程。
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息,而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中,信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信,必须确信通信的对端是预期的实体,这就涉及到身份的鉴别。
4、抗抵赖性是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性。
密码学通过对称加密或非对称加密,以及数字签名等技术,并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务。
5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议,以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计,也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础,也是保密系统设计的基础。
6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。
它主要是对密码信息的解析方法进行研究。
7、明文(Plaintext)是待伪装或加密的消息(Message)。
在通信系统中它可能是比特流,如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。
8、密文(Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出,也可认为是不可直接理的字符或比特集,密文常用c表示。
9、加密(Encrypt )是把原始的信息(明文)转换为密文的信息变换过程。
10、解密(Decrypt)是把己加密的信息(密文)恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码(Cipher),通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则,是用于信息加密和解密的数学函数。
对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法,而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。
第一章信息安全概述1,信息安全信息安全是指防止信息资源被故意的或偶然的非授权泄露、更改和破坏,或者信息被非法系统辨认、控制和否认。
即确保信息发完整性、秘密性、可用性和不可否认性。
信息安全就是指实体安全、运行安全、数据安全和管理安全四个方面。
2.信息系统安全四个层面:设备安全、设备稳定性、可靠性、可用性数据安全、防止数据免受未授权的泄露去、纂改和毁坏内容安全、信息内容符合法律、政治、道德等层面的要求行为安全、行为的秘密性、行为的完整性和行为的可控性3.信息安全主要目标,相互关系①机密性:通常通过访问控制阻止非授权用户获得机密信息,通过加密变换阻止非授权用户获知信息内容。
②完整性:一般通过访问控制来阻止纂改行为,同时通过消息摘要算法来检验信息是否被纂改。
③抗否认性:一般通过数字签名来提供抗否认服务。
④可用性:可用性是信息资源服务功能和性能可靠性的度量。
4.安全威胁1)中断、窃听、纂改、伪造、病毒、木马等2)被动攻击①获取消息的内容;②进行业务流分析主动攻击①假冒②重放③消息的纂改④业务拒绝3)安全业务保密业务、认证业务、完整性业务、不可否认业务、访问控制5.信息安全研究基础理论研究、密码研究,密码应用研究应用技术研究、安全实现研究,安全平台技术研究安全管理研究、安全标准、安全策略、安全测评等6.信息安全模型PD2R保护(Protect)采用可能采取的手段保障信息的保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性。
检测(Detect)利用高级术提供的工具检查系统存在的可能提供黑客攻击、白领犯罪、病毒泛滥脆弱性。
反应(React)对危及安全的事件、行为、过程及时作出响应处理,杜绝危害的进一步蔓延扩大,力求系统尚能提供正常服务。
恢复(Restore)一旦系统遭到破坏,尽快恢复系统功能,尽早提供正常的服务。
第二章密码学基础第一节密码学概述保密学:密码学+密码分析学(唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击)加密(Encryption):对明文进行编码生成密文的过程,加密的规则称为加密算法。
第一章1.信息安全的定义:在技术上和管理上为数据处理系统建立的安全保护,保护信息系统的硬件、软件及相关数据不因偶然或者恶意的原因遭到破坏、更改及泄露。
2.信息安全的属性完整性、可用性、机密性。
3.CIA三元组是信息安全的三个最基本的目标机密性Confidentiality:指信息在存储、传输、使用过程中,不会泄漏给非授权用户或实体;完整性Integrity:指信息在存储、使用、传输过程中,不会被非授权用户篡改或防止授权用户对信息进行不恰当的篡改;可用性Availability:指确保授权用户或实体对信息资源的正常使用不会被异常拒绝,允许其可靠而及时地访问信息资源。
4.DAD(Disclosure泄露、Alteration篡改、Destruction 破坏)是最普遍的三类风险5.信息安全保障体系包括四个部分内容,即PDRR保护(Protect)检测(Detect)反应(React)恢复(Restore)第二章1. 密码学包括密码编码学和密码分析学两部分。
2. 完整密码体制要包括如下五个要素:M是可能明文的有限集称为明文空间;C是可能密文的有限集称为密文空间;K是一切可能密钥构成的有限集称为密钥空间;E为加密算法,对于任一密钥,都能够有效地计算;D为解密算法,对于任一密钥,都能够有效地计算。
3.对称密钥密码加密模式从工作方式上可分为:分组密码、序列密码4.分组密码原理加密:将明文分成若干固定长度的组,用同一密钥、算法逐组加密,输出等长密文分组。
解密:将密文分成等长的组,采用同一密钥和算法逐组解密,输出明文。
5.单向陷门函数f(x),必须满足以下三个条件。
①给定x,计算y=f(x)是容易的;②给定y, 计算x使y=f(x)是困难的(所谓计算x=f-1(y)困难是指计算上相当复杂已无实际意义);③存在δ,已知δ时对给定的任何y,若相应的x存在,则计算x使y=f(x)是容易的。
6.公开密钥可以有效解决机密性和认证性这两个问题7.消息认证:验证收到的消息来自真正的发送方且未被修改过,验证消息的真实性、完整性、顺序性、时间性。
1、常用的网络命令冇哪些??答:常用的命令有,ping命令、ipconfig命令、netstat命令、arp命令、net命令、at命令、tracert 命令、route命令以及nbstat命令。
2、什么是电子邮件服务??答:电子邮件服务(Emnil服务)是目前最常见、应用最广泛的一种互联网服务。
通过电了邮件,可以与Internet上的任何人交换信息。
3、说明ping命令的作用是什么,常用的使用方法是什么???答:ping命令的作用是用于检测网络是否畅通以及网络连接速度。
常用的适用方法:ping IP、ping URL、ping IP-t^ ping IP-1 3000> ping IP-n count01、网络攻击的分类有?(以下五选一即可)答:(1)按照威胁的来源分类:1外来人员攻击、2内部人员攻击。
(2)按照安全属性分类:1阻断攻击、2截取攻击、3篡改攻击、4伪造攻击。
(3)按照攻击方式分类:1被动攻击、2主动攻击。
(4)按照攻击者的口的分类:1拒绝服务攻击、2利用性攻击、3信息收集性攻击、4假消息攻击。
(5)按照入侵者使用的技术手段分类:1网络信息收集技术、2目标网络权限提升技术、3 目标网络渗透技术、4目标网络摧毁技术。
2、什么是网络踩点?答:网络踩点,也就是信息收集。
通过信息收集,攻击者可获得冃标系统的外围资料,攻击者将收集来的信息进行整理、综合和分析示,就能初步了解一个机构网络的安全态势和存在的问题,并据此拟定出一个攻击方案。
3、什么是网络扫描?答:扫描时进行信息收集的一项必要工作,它可以完成大量的重复性工作,为使用者收集与系统相关的信息。
对于黑客来讲,扫描时供给系统时的有力助手:而对于管理员,扫描同样具备检杏漏洞,提高安全性的重要作用。
4、什么是安全漏洞及存在原因?答:(1)概念:这里所说的安全漏洞不是一个物理上的概念,而是指计算机系统具有的某种可能被入侵者恶意利川的属性,在计算机安全领域,安全漏洞通常又称作脆弱性。
第一章1:信息安全威胁的基本类型:信息泄露,信息伪造,完整性破坏,业务否决或拒绝服务,未经授权访问。
2:信息的安全属性主要包括:机密性,完整性,可用性,可控性,不可否认行。
3:信息安全威胁的主要表现形式:攻击原始资料(人员泄露,废弃的介质,窃取),破坏基础设施(电力系统,通信网络,信息系统场所),攻击信息系统(物理侵入,木马,恶意访问,服务干扰,旁路控制,计算机病毒),攻击信息传输(窃听,业务流分析,重放),恶意伪造(业务欺骗,假冒,抵赖),自身失误,内部攻击,社会工程学攻击。
4:面向应用的层次型技术体系结构:物理安全,运行安全,数据安全,内容安全,管理安全。
5:面向目标的知识体系结构:机密性,完整性,可用性。
6:面向过程的信息安全保障体系:保护,检测,反应,恢复。
7:OSI开放系统互联安全体系结构:安全服务(鉴别,访问控制,数据机密性,数据完整性,抗抵赖性),安全机制(加密,数字签名,访问控制,数据完整性,鉴别交换,业务流填充,路由控制,公证机制)。
第三章1:设备安全防护:防盗,防火,防静电,防雷击。
2:防信息泄露:电磁泄露(屏蔽法,频域法,时域法),窃听。
3:物理隔离:意为通过制造物理的豁口来达到物理隔离的目的。
他是不安全就不联网,绝对保证安全。
4:逻辑隔离也是一种不同网络间的隔离部件,被隔离的两端仍然存在物理上数据通道连线,但通过技术手段保证被隔离的两端没有数据通道,即逻辑上隔离。
在保证网络正常使用的情况下,尽可能安全。
5:物理安全:指为了保证计算机系统安全、可靠地运行,确保系统在对信息进行采集、传输、存储、处理、显示、分发和利用的过程中不会受到人为或自然因素的危害而使信息丢失、泄漏和破坏,对计算机系统设备、通信与网络设备、存储媒体设备和人员所采取的安全技术措施。
主要包括实体安全和环境安全,涉及到网络与信息系统的机密性,可用性,完整性等属性。
6:电磁泄露:就是说你用的电脑,显示器,手机等,都是能产生电子辐射的,而且都有固定的特征,通过技术手段可以分析你电脑的使用内容,或者还原画面,造成秘密泄露!7:物理隔离与逻辑隔离的区别:物理隔离部件的安全功能应保证被隔离的计算机资源不被访问,计算机数据不能被重用。