信息安全原理用应用复习题.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date信息安全原理用应用复习题1、安全的CIA指的是什么?信息安全原理与应用复习题第一章1、安全的CIA指的是什么?信息安全指机密性完整性和可用性不可否定性鉴别审计可靠性等。 C代表机密性confidentiality即保证信息为授权者享用而不泄露给未经授权者。 I代表完整性integrity包含数据完整性和系统完整性。 A代表可用性availability即保证信息和信息
2、系统随时为授权者提供服务而不是出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况。 2、 通信系统的典型攻击形式有哪些?总体可分为两类:被动攻击与主动攻击。被动攻击,一般在信息系统的外部运行,对信息网络本身不造成破坏,系统仍可以正常运行,非常难以被检测到,但易于防范。如窃听或者偷窥、信息内容的泄露、流量分析等。主动攻击,是非法入侵者对数据流的修改,直接进入信息系统内部,往往会影响系统的正常运行,可被检测到,但难以防范。如伪装、重放、消息篡改和拒绝服务。3、 ISO7498-2定义的五大类安全服务是什么?数据机密性数据完整性不可否认性鉴别访问控制 1.数据机密性用加密机制实现的。分为连接保密无连接保密选择
3、字段保密信息流机密性。 2.数据完整性数据本身真实性的证明。两方面单个数据单元或字段的完整性、数据单元流或字段流的完整性。 3.不可否认性一种防止源点或终点抵赖的鉴别技术。分为有数据原发证明的抗抵赖和有交付证明的抗抵赖。数字签名是实现抗抵赖服务的机制。 4.鉴别是确认实体是它所声明。分为实体鉴别和数据原发鉴别。消息鉴别指的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。 5.访问控制针对越权使用资源的防御措施。两种形式非法用户进入系统和合法用户对系统资源的非法使用。4、 简述现有的安全模型有哪些?1.通信安全模型通信一方通过公开信道将消息传送给另一方要保护信息传输的机密性、真实性等特性的时
4、候就涉及通信安全。 2.信息访问安全模型希望保护信息系统不受到有害的访问。有害访问有由黑客引起和来自恶意软件。 3.动态安全模型安全策略是模型的核心具体的实施过程中策略意味着网络安全要大道地目标。防护包括安全规章、安全配置和安全措施检测有异常检测和误用检测响应包括报告、记录、反应和恢复等措施。 第二章1、 解释古典密码分析的两个基本方法是什么?穷举法和统计分析法。2、 解释实现古典密码的两个基本运算是什么?代替和置换(换位)。3、 解释密码编码的Kerchoff原则是什么,为什么基于米要保密的算法更安全和实用?Kerchoff原则:加密算法应建立在变换规则的公开不影响明文和密钥的安全的基础上。
5、理由如下:(1)攻击者总会设法找到算法;(2)更换密钥比更换密码算法更容易;(3)公开的算法更安全;(4)商业应用的需要。4、 密文为c,名为为m,26个字母编号为025,加密算法为c=7m+11(mod26),当明文为hello时,对应的密文是什么?hello对应的数字:7,4,11,11,14 对应密文:inkkf5、 设为集合1,.,8上的置换:x12345678(x)41627385求出逆置换-1逆置换-1为:x12345678-1(x)24618357第三章1、 DES算法中,s盒p盒的作用是什么?S盒的作用是混淆(Confusion),主要增加明文和密文之间的复杂度(包括非线性度等
6、)。P盒的作用是扩散(Diffusion),目的是让明文和密钥的影响迅速扩散到整个密文中。即1位的明文或密钥的改变会影响到密文的多个比特,即雪崩效应。2、 对称分组密码的工作模式主要有哪几种,各有什么优缺点?电子密码本模式EBC每次加密均产生独立的密文分组,密文分组相互不影响。优点简单没有误差传递的问题,缺点不能隐藏明文的模式,官方容易被替换重排删除等操作。密文链接模式CBC明文加密前需先与前面的密文进行异或运算(XOR)后再加密,因此只要选择不同的初始向量相同的明文加密后也能产生不同的密文,优点:密文上下文关联,官方内容如果被替换、重排、删除或网络错误都无法完成解密还原,缺点:不得于并行计算
7、。密文反馈模式CFB其需要初始化向量和密钥两个内容,首先先对密钥对初始向量进行加密,得到结果(分组加密后)与明文进行移位异或运算后得到密文,然后前一次的密文充当初始向量再对后续明文进行加密。优点:隐藏了明文的模式,缺点:不利于并行计算,存在误差传送。输出反馈模式OFB需要初始化向量和密钥,首先运用密钥对初始化向量进行加密,其结果有两个作用:1、与明文块进行异或运算生产密文块。2、充当下个初始化向量,参与对下个明文块的加密。优点:隐藏了明文的模式。没有误差传送问题。缺点:不利于并行计算器对明文的主动攻击是可能的,安全性比CFB差.计数器模式CTR特点初始化向量有计数器生成。每次加密的初始化向量由
8、计数器生成。优点:可并行计算;安全至少和CBC一样好;缺点:没有错误传播不晚确保数量完整性3、 三重DES采用EDE的模式有什么好处?由于DES密钥只有56bit,易于遭受穷举时攻击。作为一种替代加密方案,Tuchman提出使用两个密钥的三重DES加密方法,并在1985年成为美国的一个商用加密标准。该方法使用两个密钥,执行三次DES算法,加密的过程是加密-解密-加密,解密的过程是解密-加密-解密。采用两个密钥进行三重加密的好处有:两个密钥合起来有效密钥长度有112bit,可以满足商业应用的需要,若采用总长为168bit的三个密钥,会产生不必要的开销。加密时采用加密-解密-加密,而不是加密-加密
9、-加密的形式,这样有效的实现了与现有DES系统的向后兼容问题。因为当K1=K2时,三重DES的效果就和原来的DES一样,有助于逐渐推广三重DES。三重DES具有足够的安全性,目前还没有关于攻破三重DES的报道。4、 为什么流密码的密钥不能重复使用?如果用流密码对两个明文加密中使用相同的密码,则密码分析就会相当容易。如果对两个密文流进行异或,得出的结果就是两个原始明文的异或,如果明文仅仅是已知特征的字节流,则密码分析极易成功。第四章1、 应用RSA算法对下列情况进行加解密(a) p=3,q=11,e=7,M=15(b) p=5,q=11,e=3,M=9(c) p=7,q=11,e=17,M=82
10、、 设RSA算法的n=35,e=5,密文c=10,对应的明文M是什么?3、 尽可能全面地给出对称密码算法和非对称密码算法特点的异同分析。在对称密钥体制中,它的加密密钥与解密密钥的密码体制是相同的,且收发双方必须共享密钥,对称密码的密钥是保密的,没有密钥,解密就不可行,知道算法和若干密文不足以确定密钥。公钥密码体制中,它使用不同的加密密钥和解密密钥,且加密密钥是向公众公开的,而解密密钥是需要保密的,发送方拥有加密或者解密密钥,而接收方拥有另一个密钥。两个密钥之一也是保密的,无解密密钥,解密不可行,知道算法和其中一个密钥以及若干密文不能确定另一个密钥。这两种密码算法的不同之处主要有如下几个方面:
11、1、加解密时采用的密钥的差异:从上述对对称密钥算法和非对称密钥算法的描述中可看出,对称密钥加解密使用的同一个密钥,或者能从加密密钥很容易推出解密密钥;而非对称密钥算法加解密使用的不同密钥,其中一个很难推出另一个密钥。 2、算法上区别:对称密钥算法采用的分组加密技术,即将待处理的明文按照固定长度分组,并对分组利用密钥进行数次的迭代编码,最终得到密文。解密的处理同样,在固定长度密钥控制下,以一个分组为单位进行数次迭代解码,得到明文。而非对称密钥算法采用一种特殊的数学函数,单向陷门函数(one way trapdoor function),即从一个方向求值是容易的,而其逆向计算却很困难,或者说是计算
12、不可行的。加密时对明文利用公钥进行加密变换,得到密文。解密时对密文利用私钥进行解密变换,得到明文。对称密钥算法具有加密处理简单,加解密速度快,密钥较短,发展历史悠久等特点,非对称密钥算法具有加解密速度慢的特点,密钥尺寸大,发展历史较短等特点。 3、密钥管理安全性的区别:对称密钥算法由于其算法是公开的,其保密性取决于对密钥的保密。由于加解密双方采用的密钥是相同的,因此密钥的分发、更换困难。而非对称密钥算法由于密钥已事先分配,无需在通信过程中传输密钥,安全性大大提高,也解决了密钥管理问题。 4、安全性:对称密钥算法由于其算法是公开的,其安全性依赖于分组的长度和密钥的长度,常的攻击方法包括:穷举密钥
13、搜索法,字典攻击、查表攻击,差分密码分析,线性密码分析,其中最有效的当属差分密码分析,它通过分析明文对密文对的差值的影响来恢复某些密钥比特。非对称密钥算法安全性建立在所采用单向函数的难解性上,如椭圆曲线密码算法,许多密码专家认为它是指数级的难度,从已知求解算法看,160bit的椭圆曲线密码算法安全性相当于1024bit RSA算法。 第五章1、 安全散列函数应该满足哪些性质?答:(1)h能用于任何大小的数据分组,都能产生定长的输出;(2)对于任何给定的x,h(x)要相对容易计算;(3)对任何给定的散列码h,寻找x使得h(x)=h在计算上不可行(单向性);(4)对任何给定的分组x,寻找不等于x的
14、y,使得h(x)=h(y)在计算上不可行(弱抗冲突);(5)寻找任何的(x,y)使得h(x)=h(y)在计算上不可行(强冲突)2、 数字签名应该满足那些要求?数字签名其实是伴随着数字化编码的消息一起发送并与发送的信息有一定逻辑关联的数据项,借助数字签名可以确定消息的发送方,同时还可以确定消息自发出后未被修改过。类似于手书签名,数字签名也应满足以下要求:收方能够确认或证实发方的签名,但不能伪造; 发方发出签名的消息送收方后,就不能再否认他所签发的消息:收方对己收到的签名消息不能否认,即有收到认证;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、 数字签名具有哪些性质?数字签名是一
15、种包括防止源点或终点否认的认证技术。它必须具有如下的性质:(1)必须能证实作者签名和签名的日期及时间。(2)在签名时必须能对内容进行认证。(3)签名必须能被第三方证实以便解决争端。第六章1、 请说明Diffie-Hellman密钥交换协议的步骤,它会受到什么攻击,如何改进?双方选择素数p以及p的一个原根a,然后按照如下步骤:(1) 用户U随机选择Xu Zp ,计算aXumod p 并发给V;(2) 用户V随机选择Xv Zp ,计算aXvmod p 并发给U;(3) U计算(aXvmod p)Xumod p = aXuXvmod p;(4) V计算(aXumod p)Xvmod p = aXuX
16、vmod p;最后,双方获得共享密钥(aXuXvmod p)。会受到中间人攻击。改进协议是:端-端(STS)协议 和 MTI协议2、 纠错码、压缩和加密如果要共同用于通信系统,合适的顺序是什么?为什么?错误控制加密压缩解压缩解密错误控制信源信宿重复请求3、4、5、 如何进行彻底的文件删除?大多数计算机删除文件时,只是删除文件的索引,此外,虚拟存储器意味着计算机可以在任何时候往硬盘上读、写数据。要想彻底删除数据只有使用多次物理写入的办法。NIST对电子隧道显微镜的研究表明即使多次重写也是不够的,对存储介质进行物理损毁才是最安全的办法。第七章1、 什么是PKI,一个典型的PKI包含哪些组件?PKI
17、,(Public Key Infrastructure)公开密钥基础设施,所谓PKI就是一个用公钥概念和技术实施和提供安全服务的具有普适性的安全基础设施。PKI提供的主要安全服务有:实体鉴别、完整性、机密性和抗抵赖。PKI是一种标准的密钥管理平台,他通过第三方的可信任机构认证中心,生成用户的公钥证书,把用户的公钥和用户的其他标识信息(如电子信箱、手机号码等)绑定在一起,从而能够为所有采用加密和数据签名等密码服务的网络应用提供所必须的密钥和证书管理。一个典型、完整、有效的PKI包括:认证机构(CA,也称认证中心)、证书注册机构(RA,也称注册中心)、密钥和证书管理系统、PKI应用接口系统、PKI
18、策略和信任模型。2、 数字证书中存放了哪些信息?有什么作用?(1) 证书版本号:说明证书的版本号(2) 证书序列号:由证书签发者分配给证书的唯一数字标识符。(3) 签名算法标识和参数:签名算法标识用来指定由CA签发证书时所使用的数字签名算法,包含公开密钥算法和散列算法,由对象标识符加上相关参数组成。(4) 签发机构名:符合X.500标准的签发该证书的CA实体的名称。(5) 有效期:是CA授权维持证书状态的时间间隔,由证书开始生效的日期和时间和失效的日期和时间这两个日期表示。(6) 证书主体名:证书持有者的X.500唯一名字。(7) 主体公钥信息:此域包含两个重要信息:证书持有者的公开密钥的值;
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