《现代密码学》课程复习题

现代密码学第二章知识点复习题

第二章流密码

一、填空：

1. 分组密码和流密码的根本区别在于____________________________

2. n-LFSR最大周期是__________

3. 已知一3-FSR，其反馈函数为f(a1,a2,a3)=a1⊕a2a3，且当前的状态(a3,a2,a1)=(101)，

则其前两个状态分别是____________，输出序列的周期是____________

4. n级m序列的异相自相关函数值为____________________

5. 序列{a i}为m序列的充要条件是_________________________________

6. 已知{a i}为m序列，且在该序列中最大0游程为4，则该序列的周期是_______

7. 已知p(x)=x3+x+1, 则其产生的非0序列的异相自相关函数值是________

8. n级M序列的周期是____________

9. 已知一钟控生成器由LFSR1控制LFSR2，极小多项式分别为f1(x)=1+x+x3和

f2(x)=1+x2+x3，则产生序列的周期为___________________，线性复杂度为______________________。

10. 已知LFSR1为一10级m序列，LFSR2为以5级m序列，则构成的钟控序

列的周期为______,线性复杂度为______________

11. n级m序列中长为i的1游程有多少_____，长为n的1游程有多少_____，

长为n的0游程有几个___

12. 至少知道_________个连续的密钥流bit可以破译m序列

13. RC4算法的最大密钥长度是___________ 14. 已知某一n级LFSR其非零状态的状态转移图为一个大圈，则其产生的非0

序列的周期是________

15. eSTREAM计划候选算法Grain v1的密钥长度______是针对硬件还是软件开

《现代密码学习题》答案

第一章

判斷题

选择题

1. 1949年，（A ）发衣题为《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，利用己冇的Ai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.空仙.资金等资源人那么该密码系统的安全性是（B ）o

A无条件安全B讣算安全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，其中破译难度最人的是（D ）o

A、唯密文攻击 B、己知明文攻击 C、选择明文攻击 D、选择密文攻击

填空题：

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•

密码学足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。

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

第二章

判断题:

选择题:

1. 字母频率分析法对（B ）算yiAi/f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址强•而对己知明文攻击最弱。 5. 1976 年・ W, Diffie 和 乩 Hellman 在 密码学的新方向 一文中捉出了公开密钥密码的思想，从而

7、

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.

10.对称密码体制又称为」 密码体制，它包括一分组 密码和 序列 密码。

一

一、是非判断题（10分） 1.差分分析是一种攻击迭代密码体制的选择明文攻击方法，所以，对于DES和AES都有一定的攻击效果。（对） 2.反馈移位寄存器输出序列生成过程中，抽头位对输出周期长度的影响起着决定性的作用，而初态对输出周期长度没影响。（对） 二、选择题（15分） 1.公钥密码体制至少能抵御的攻击是（C.选择明文攻击） 2.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.输出反馈模式） 3.按目前的计算能力，RC4算法的密钥长度至少应为（C.128）位才能保证安全强度。 4.密钥在其生命生命周期中处于不同的状态，每种状态包含若干时期，那么密钥备份时期是密钥处于（B.使用状态） 5.量子密码更适合实现下面哪项密码技术。（D.密钥分发） 6.当用户收到一个证书是，应当从（C.CRL）中检查证书是否已经被撤销。（CRL：证书撤销列表） A.在PKI中，关于RA的功能，下面说法正确的是（B.验证申请者身份）。 7.数字水印是信息隐藏技术研究领域的重要分支，现主要应用领域是（A.版权保护） 8.在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生器产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法中弱密钥的个数为（B.4个）。 9.生日攻击是针对于下面哪种密码算法的分析方法（D.MD5）。 10.指数积分法是针对下面哪种密码算法的分析方法（C.ElGamal） 11.密钥存档是密钥处于（C.过期状态） 三、填空题（15分） 1.关于DES算法的安全性，若Ek（m）=Dk（m），则这样的密钥称为弱密钥，又其互补性使DES在选择明文攻击下所需的工作量减半。 2.选择合适的n级线性反馈移位寄存器可使序列的周期达到最大值2^n-1，这样序列称为m序列，但敌手知道这序列中一段长为 n 的明密文对即能破译其后序列的密文。 3.密钥分配和协商的最大区别是：密钥分配是通信双方中一方或密钥分配中心选取一个秘密密钥发给双方，而密钥协商是保密通信双方（或更多方）通过公开信道的通信来共同形成秘密密钥的过程。 4.CA是PKI的核心，CA的安全性依赖于它的上级私钥（或根私钥）的安全性。 5.密钥状态可分为：使用前状态、使用状态、使用后状态、过期状态 6.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 7.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。 8.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。 9.18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。 10.DES与AES的两处不同之处：AES密钥长度可变而DES不可变；DES面向比特运算AES面向字节运算。 11.消息认证码的作用： 验证信息来源的正确性 和 验证消息的完整性 四、术语解释（15分） 1.密码分析学：研究如何分析或破解各种密码编码体制的一门科学。 2.密码编码学：研究如何对信息编码以实现信息和通信安全的科学。 3.扩散：要将算法设计成明文每一比特的变化尽 可能多地影响到输出密文序列的变化，以便隐蔽明文的统计特性。形象地称为雪崩效应。 4.混乱（分组的设计思想中用到的）：指在加解密变换过程中明文、密钥以及密文之间的关系尽可能地复杂化，以防密码破译者采用解析法(即通过建立并求解一些方程)进行破译攻击。 5.会话密钥：保证用户跟其它计算机或者两台计算机之间安全通信会话而随机产生的临时的加密和解密密钥。 五、解答题（30分） 1.公钥密钥体制和对称公钥密码体制相比有哪些优点和不足： 答：优点：（1）密钥分发相对容易；（2）密钥管理简单；（3）可以有效实现是数字签名。 不足：（1）非对称密码体制加解密速度比较慢；（2）同等安全强度下，非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.信息安全中常用的攻击：窃听、篡改、假冒、抵赖，使用什么密码技术能抵御这些攻击？ 答：使用加密、消息认证码、数字签名等技术 3.分组密码算法的基本要求是什么？ 答：（1）分组长度要足够大；（2）密钥量要足够大；（3）密码交换足够复杂；（4）加解密运算简单（5）无数据扩展或压缩 4.为什么二重DES并不像人们想象那样可以提高密钥长度到112比特，而相当于57比特，简要说明原因。 答：中间相遇攻击： 5.密钥序列生成器是序列密码算法的核心，请说出至少5点序列生成器的基本要求。 答：（1）种子密钥的长度足够长；（2）密钥序列{ki}具有极大周期；（3）密钥序列{ki}具有均匀的n元分布；（4）由密钥序列{ki}提取关于种子密钥K的信息在计算上不可行；（5）雪崩效应；（6）密钥序列{ki}不可预测的。 6.在RSA算法中p，q的选择长度接近，但相差较大，请问这是为何？ 答：防止穷举攻击和迭代攻击。 7.用户A和B是两个经常通信的异地用户，他们现拥有共享密钥K，为了保证通信的安全，需要定期更新密钥，请为此设计一个密钥更新协议。 答：用K加密新的会话密钥进行会话产生新的会话密钥。 8.请简要说明哈希函数的特点。 答：（1）压缩性：消息是任意有限长度，而哈希值是固定长度； （2）单向性：对于给定的消息值M计算H（M）是容易的，但是反过来已知哈希值H计算消息M值在计算上是不可行的； （3）弱抗碰撞性：对于给定的消息M1，要找到另一个消息M2使得H（M1）=H（M2）在计算上是不可行的； （4）强抗碰撞性：找到任意两个不同消息M1和M2使得H（M1）=H（M2）在计算上是不可行的。 9.在流密码中，如果密钥k被重复使用，对手怎样得到相应的明文？ 答：通过截取获得一系列的明-密文对，再计算出相应的密钥流，之后再通过计算便可得到密钥流的递推关系从而获取后面的相应明文。 10.在PKI应用环境中，实体A和实体B之间如何实现信息传输的机密性和认证性，请描述其实现过程。 答：用对方的公钥进行加密一个临时会话密钥在进行通信会话实现其机密性，用数字签名来实现信息的认证性。 11.在PKI的应用中，验证数字证书的有效性包含哪些方面？ 答：（1）使用CA证书验证数字证书有效性；（2）检查数字证书的有效期，确保该证书是否有效；（3）检查实际使用用途与数字证书中设定的使用用途是否一致；（4）在证书撤销列表（CRL）中查询确认数字证书是否被CA撤销。 12.有证书撤销都要放入证书撤销列表（CRL）中，那么CRL的长度只会增加吧？为什么？ 答：不会一直增加。证书到期之前使用密钥的有关声明，而在正式到期之后，CRL会删除有关条目从而缩短CRL的长度来弥补增加的长度，所以CRL的长度不会一直无限增加。

3）篡改的攻击形式是针对信息（ ）的攻击。

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

1.4 习题

1. 判断题

（1）现代密码学技术现仅用于实现信息通信保密的功能。 （ ）

（2）密码技术是一个古老的技术，所以，密码学发展史早于信息安全发展史。 （ ）

（3）密码学是保障信息安全的核心技术，信息安全是密码学研究与发展的目的。 （ ）

（4）密码学是对信息安全各方面的研究，能够解决所有信息安全的问题。 （ ）

（5）从密码学的发展历史可以看出，整个密码学的发展史符合历史发展规律和人类对客观

事物的认识规律。 （ ）

（6）信息隐藏技术其实也是一种信息保密技术。 （ ）

（7）传统密码系统本质上均属于对称密码学范畴。 （ ）

（8）早期密码的研究基本上是秘密地进行的，而密码学的真正蓬勃发展和广泛应用源于计

算机网络的普及和发展。 （ ）

（9）1976 年后，美国数据加密标准（ DES）的公布使密码学的研究公开，从而开创了现代

密码学的新纪元，是密码学发展史上的一次质的飞跃。 （ ）

（10 ）密码标准化工作是一项长期的、 艰巨的基础性工作， 也是衡量国家商用密码发展水平 的重要标志。 （ ）

2. 选择题

（1）1949 年，（ ）发表题为《保密系统的通信理论》 ，为密码系统建立了理论基础，从此 密码学成了一门科学。

A. Shannon B.Diffie C.Hellman D.Shamir 3）篡改的攻击形式是针对信息（ ）的攻击。

（2）截取的攻击形式是针对信息（ ）的攻击。

A. 机密性 B.完整性 C. 认证性 D. 不可抵赖性

A. 机密性 B.完整性 C. 认证性 D. 不可抵赖性

（4）伪造的攻击形式是针对信息（ ）的攻击。

A. 机密性 B.完整性 C. 认证性 D. 不可抵赖性

（5）在公钥密码思想提出大约一年后的 1978 年，美国麻省理工学院的 Rivest 、（ ）和