密码学复习题【教学参考】.docx

《密码学复习题【教学参考】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《密码学复习题【教学参考】.docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、密码学复习题【教学参考】密码学练习题一、单选题1、密码学包括哪两个相互对立的分支(B)A、对称加密与非对称加密B、密码编码学与密码分析学C、序列算法与分组算法 D、DES和RSA2、加密技术不能提供以下哪种安全服务？ (D)A、鉴别 B、机密性 C、完整性 D、可用性3、在密码学中，需要被变换的原消息被称为什么？ (D)A、密文 B、算法 C、密码 D、明文4、在凯撒密码中，每个字母被其后第几位的字母替换？ (C)A、 5 B、 4 C、 3 D、 25、公元前500年的古希腊人曾使用了一种著名的加密方法，叫什么名字?(A)A、Scytale密码 B、凯撒密码C、代替密码D、置换密码6、在密码

2、学中，对RSA的描述是正确的是？ (B)A、RSA是秘密密钥算法和对称密钥算法B、RSA是非对称密钥算法和公钥算法C、RSA是秘密密钥算法和非对称密钥算法D、RSA是公钥算法和对称密钥算法7、IDEA的密钥长度是多少bit? (D)A、 56 B、 64 C、 96 D、 128 8、DES的密钥长度是多少bit? (B) 组成密钥(k,b)。加密公式：c=ek(p) =k(p+b) (mod 26) 解密公式：dk(c) =k 1 (c-b) (mod 26) 其中：H是k关于26的逆元，即k k=l (mod 26)。7 .简述现代密码学包含的分支及含义。答：密码编码学是研究把信息(明文)

3、变换成没有密钥就不能解读或很难 解读的密文的方法，密码分析学的任务是破译密码或伪造认证密码，窃取 机密信息进行诈骗破坏活动。现代密码学除了包括密码编译学和密码分析 学两个学科之外，还包括近几年才形成的新分支一一密钥密码学，它是以 密钥(现代密码学的核心)及密钥管理作为研究对象的学科。8 .简述DES的算法。答：DES算法是一种采用传统的代替和置换操作加密的分组密码，明文以 64比特为分组，密钥长度为64比特，有效密钥长度为56比特，其中加密 密钥有8比特是奇偶校验，包括初始置换IP, 16轮加密，?9 .三重DES有哪两种方案，画出对应的加解密模型。10 .简述AES的基本变换。答：11 .简

4、述AES算法加密过程，也可画图说明。答：AES算法的加密过程是在一个4 4的字节矩阵上动作，这个矩阵又称 为“体”或者“状态”，其初值就是一个明文区块(矩阵中一个元素单位 大小就是明文区块中的一个字节(8比特)。加密时，明文块与子密钥 首先进行一次轮密钥加，然后各轮AES加密循环(除最后一轮外)均包含 4个步骤：(1)字节代替：通过一个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。(2)行移位：将矩阵中的每个横列进行循环式移位。(3)列混合：为了充分混合矩阵中各个起先的操作，这个步骤使用线性转 换来混合每行内的四个字节。(4)轮密钥加：矩阵中的每一个字节都与该次循环的子密钥做XO

5、R逻辑运 算；每个子密钥由密钥生成方案产生。.简述RSA算法中密钥产生的过程。答:(1)选择两个满足需要的大素数p和q计算n二p q, e (n) = (p-l)(q-1),其中e (n)是n的欧拉函数值。(2)选一个整数 e,满足 le6(n),且 gcd ( 6 (n) , e) =1 o 通过d e 1 (mod 6(。)，计算出(1。(3)以e, n为公开密钥，d,n为秘密密钥。12 .简述RSA算法的加、解密过程。答：加密过程：如果发送方想发送需要保密的消息m给Bob,就选择Bob的公钥e,n,然后计算C m(mod n),最后把密文C发送给接收方Bob。解密过程：接收方Bob收到密

6、文C,根据自己掌握的私钥计算m Cd(mod n)o四、综合题1、设g(x)=X4+X2+1, g(x)为GF (2)上的多项式，以其为连接多项式组成 线性移位寄存器。画出逻辑框图。设法遍历其所有状态，并写出其状态变 迁及相应的输出序列。解答：1)逻辑框图其连接多项式不是既约多项式，更不是本原多项式。输出移位脉冲一2)状态变迁：设初态(0，0, 0, 1) (0, 0, 1, 0) (0, 1, 0, 1) (1, 0, 1, 0) (0, 1, 0, 0) (1, 0, 0, 0) (0, 0, 0, 1)输出序列为0, 0, 0，1，0，1，这是一个周期为6的序列。设初态(0, 0, 1,

7、 1) (0, 1, 1, 1)(1, 1, 1, 0) (1, 1, 1, 0) (1, 1, 0, 0) (1, 0, 0, 1) (0, 0, 1, 1)。输出序列为0, 0，1，1，1，1，这也是一个周期为6的序列。 设初态(1，1，0, 1) (1, 0, 1, 1) (1, 1, 0, 1) 输出序列为b b 0,这是一个周期为3的序列。设初态(0，0，0，0) (0, 0, 0, 0) 输出序列为0,这是一个周期为1的序列。82、使用 Vigenere 方案,给出密文:ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ,找出 对应下列明文的密钥：Wearediscovered

8、saveyourself 。解：字母与编图的对照表ABCDEFGHIJKLVN0PQRSTUVWXYZ01234*678910111213141516171819202122232425根翻照表,密文制应的翻为:25822119221613617256211922021257216246111269明文为:2240174381821421417431802142414211718411)用密文诚去败得(第二行为第一行对26求模勰);342415198-5434241519482143-2223-11-78-5434241519821434.41519821434.315198214decePt

9、iVe密钥为：deceptive3.设ElGamal公钥加密体制的密钥产生过程中，选取的素数p = 97,生成 元g二26,私钥厂8,加密消息m=64时选取的随机数k=3,求加密消息m 所得到的密文。解：设ElGamal公钥加密体制的密钥产生过程中，选取 的素数p = 97,生成元g二26,私钥厂8, 计算3 =gr mod p= 268 mod 97o公布 ElGamal 公钥(p, g, 8)二(97, 26, 81)然后选取随机整数k=3,计算Ci=gk mod p=263mod 97=19c2-m(6)k mod p=64*813 mod 97=64*45 mod 97-67加密消息m

10、所得到的密文(Ci,C2)4、已知流密码的密文串loioiiono和相应的明文串0100010001,而且还 已知密钥流是使用3级线性反馈移位寄存器产生的，试破译该密码系统。解：设明文为(1010110110),那么密文为(0100010001)。破译者计算mA c得到密钥系列(1010110110A 0100010001=1110100111)已知破译者使用3级线性反馈移位寄存器产生那么可以得到下列矩阵方 程式ki k2k3 k2 k3k4 k3 k4k5C3C2Crm noJ01得到C3 = 0, C2=l, C1= 1,从而得到特征多项式p (x) =x?+x+l o 5、英文字母a,b

11、,c,，z分别编码为0,1,2,3,4,，25,已知Hill （希尔）假设假设密码中的明文分组长度为2,密钥K是Z26上的一个二阶可逆方阵, 密钥为hell,明文welcome,试求密文。解:依题意，密钥K=明文m=明文m=22 4112L 4 J注意：最后的4为填充。贝ij, c=mK mod 26=14 4Go610124614624故密文为：UGGOKGYY（8分）6、考虑RSA密码体制：取*3有何优缺点?取d=3安全吗？为什么?设n=35,已截获发给某用户的密文C=10,并查到该用户的公钥e=5, 求出明文 解答：e=3的优点是计算快，因为其二进制表示中只有2个1,缺点是不 安全。当M

12、较小时，直接开立方可求出M。d二3不安全，经不起穷举攻击。分解 n=35=7X5,于是 p=7,q=5。 (n) =6X4=24O 因为 e=5,根据 ed=lmod (n),求出 d=5o根据 M=。mod n,M=105 mod 35,求出 M=5。教师个人专业发展计划教师个人专业发展计划新的学期不知不觉中又来了，对于我们2020年又是一个充满动力和压 力的一年。面对越来越激励竞争的岗位，我除了倍加珍惜之外，也意识到 一位教师要不断的充实自我，提升自身素能，脚踏实地，才能不被时代所 淘汰，才能成为一名与时俱进的合格教师。基于此，我将为自己确立一个新的人生目标。进一步反思上学期不足, 深刻总

13、结并继续发扬成功经验，追求更好地完成教学目标。一、存在的问题及今后努力方向存在的问题：（1）对学生的了解还不够深入，本人自身的教学经验的积累还较少。（2）知识面不够广泛。（3）教育科研能力有待于提高，教学论文、优质课较少。努力方向：（1）自身要不断“充电”，加强自己在教育学、心理学、文学、史学 等方面的知识积累。（2）完善与不同学生的沟通方式，积极主动地加强对学生的了解。（3）调整教学方式使其不断完善，汲取经验，巩固自己的教学基本功 （4）积极撰写教学论文，向老教师学习。二、具体措施1、对教学的反思，教学感想要做即时的记录。坚持写教学论文，以期 在更高刊物上发表。保证一年至少写一篇论文。2、坚

14、持撰写个人博客，深入领会先进教育思想。3、认真研究新教材；全面掌握非专业方面的文学，史学和教育学相关 知识。积极参加新教材的培训。4、要提高自己的政治思想素质。5、促进个人专业发展，确立教育教学新理念6、善于思考，在实践中探求、感悟。要坚持用脑子工作，力争做到在 反思中扬长。时刻把工作与思考相结合，在思考中工作，在工作中思考， 创造性地开展工作7、注重个人素质的培养，不贪名利，切实提高自身理论水平和业务水 平，力求为学生创造最好的教育。8、提高自己的教育能力；在今后的工作中要务实求真，成为热爱学习、 学会学习和终身学习的楷模；并将所学知识充分应用于教学实践，以人为 本，尊重学生个性，引导和启发

15、学生自主学习，鼓励学生学会思考，学会 自我增长和应用知识，学会怀疑和创新。工作要勤勤恳恳，始终保持一种脚踏实地的作风，永葆健康的、阳光 的心态，给学生及家长一个良好的形象，关爱每一个学生，让我的学生永 远快乐！只要勤于耕耘，会有收获的一天！A、64B、56C、512D、89、RSA使用不方便的最大问题是？ （A）A、产生密钥需要强大的计算能力B、算法中需要大数C、算法中需要素数D、被攻击过很多次10、ECB 指的是? （D）A、密文链接模式B、密文反馈模式C、输出反馈模式D、电码本模式n、下列为非对称加密算法的例子为（D）A、 IDEA B、 DES C、 3DES D、 ELLIPTOC C

16、URVE12、国际标准化组织在ISO 7498-2标准中定义了几类可选的安全服务？（D）A、 8 B、 7 C、 11 D、 613、下面关于密码算法的阐述，哪个是不正确的？ （C）A、对于一个安全的密码算法，即使是达不到理论上的不破的，也应当 为实际上是不可破的。即是说，从截获的密文或某些已知明文密文对，要 决定密钥或任意明文在计算机上是不可行的。B、系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥。C、对于使用公钥密码体制加密的密文，知道密钥的人，就一定能够解 密。D、数字签名的理论基础是公钥密码体制。14、下列古典密码算法是置换密码的是？ （B）A、加法密码 B、Hill密码 C

17、、多项式密码 D、栅栏式密码 15、若Bob给Alice发送一封邮件，并想让Alice确信邮件是由Bob发出 的，则Bob应该选用哪种密钥对邮件加密？ （D）A、Alice的公钥B、Alice的私钥C、Bob的公钥D、Bob的私钥16、根据所依据的难解问题，除了哪个以外，公钥密码体制分为以下分类。(D)A、大整数分解问题B、离散对数问题C、椭圆曲线离散对数问题D、生日悖论17、公钥密码学的思想最早是谁提出的？ (B)A、欧拉(Euler)B、迪菲(Diffie)和赫尔曼(Hellman)C、费马(Fermat)D、Rivest、Shamir、Adi eman18、在RSA算法中，取p=3, q

18、=ll, e=3,则d等于(D)A、 33 B、 20 C、 14 D、 719、以下各种加密算法中属于古典加密算法的是(B)A、DES加密算法B、Caesar替代法C、IDEA加密算法D、Diffie-Hellman加密算法20、以下各种加密算法中属于对称加密算法的是(A)A、DES加密算法B、Caesar替代法C、Vigenere 算法D、Diffie-Helliiian 加密算法21、以下各种加密算法中属于非对称加密算法的是(D)A、DES加密算法B、Caesar替代法C、Vigenere 算法D、Diffie-Henman 加密算法22、RSA算法的安全理论基础是(B)A、离散对数难题

19、B、整数分解难题D、代替和置换C、背包难题23、除了（E）以外，密码体制主要由以下各部分组成。A.明文空间B.密文空间C.密钥空间D.加密算法E.保密系统F.解密算法24、下面关于密码算法的阐述，（）是不正确的。A.对于一个安全的密码算法，即使是达不到理论上的不破的，也应当 为实际上是不可破的。即是说，从截获的密文或某些已知明文密文对，要 决定密钥或任意明文在计算机上是不可行的。B.系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥（这 就是著名的Kerckhoff原则）。C.对于使用公钥密码体制加密的密文，知道密钥的人，就一定能够解 密。D.数字签名的理论基础是公钥密码体制。25、采用

20、密钥为3的“恺撒密码”对明文America进行加密所得的密文是 （）oA.DPHULFDB.DFLUHPDC.MERICAAD.ACIREMA26、DES是分组乘积密码，它所取的迭代次数是（）0A.8B.16C. 32D. 6427、1976年，提出公开密码系统的学者是（D ）oA. Bauer 和 HillB . D iffe 和 HellC. Diffe 和 BauerD. Diffe 和 Hellman二、填空题1 .网络通信中存在很多安全威胁，大体可以分为两类：主动攻击和被动攻 击，其中主动攻击又可以分为（假冒）、（重放）、（篡改信息）。2 .经典密码学包括（密码编码学）、（密码分析学

21、）。3 .密码学的发展经历了三个阶段：古代密码学阶段、（）、近代密码学阶段。4 .在近代密码学发展过程中，仙农首先提出了分组密码学的设计思想，并 指出分组密码设计实现的两种方法（）和（ ）o.密码技术的分类有很多种，如果从密码体制而言或者从收发双方使用的 密钥是否相同，加密技术分为（对称密码技术）和（非对称密码技术）。5 .美国国家标准局在2000年9月发布的“信息保障技术框架（IATF） 3. 0” 版本中将攻击形式分为：（被动攻击）、（主动攻击）、（物理临近攻击）、 内部人员攻击和软硬件配装攻击等。6 . （Claude Shannon）香农在遵循（Kerckhoff）柯克霍夫原则前提下，

22、 提出了设计密码系统的两个基本方法（）和（ ）o.现代密码学包括密码编码学、（密码分析学）和（密钥密码学）。7 .（）和（）两个基本方法是设计现代分组密码的基础。8 .根据密文数据段是否与明文数据段在整个明文中的位置有关，可以将密 码体制分为（分组密码）体制和（序列密码）体制。9 .根据所基于的数学基础的不同，非对称密码体制通常分为：基于大数分解难题的、（基于离散对数难题的）和基于椭圆曲线离散对数的密码体 制。10 .DES有五种工作模式：（）、（）、密文链接模式、电码本模式和计数器模式。11 .美国国家标准局在2000年9月发布的“信息保障技术框架（IATF） 3. 0” 版本中将攻击形式分

23、为：被动攻击、主动攻击、物理临近攻击、内部人 员攻击和软硬件配装攻击等，其中主动攻击常分为（假冒）、（重放）、 篡改信息和（拒绝服务）等四类。12 .根据所基于的数学基础的不同，非对称密码体制通常分为：（基于大数 分解难题的）、基于离散对数难题的和基于椭圆曲线离散对数的密码体 制。三、名词解释.密码学：密码编码学是研究把信息（明文）变换成没有密钥就不能解 读或很难解读的密文的方法，密码分析学的任务是破译密码或伪造认 证密码，窃取机密信息进行诈骗破坏活动。现代密码学除了包括密码 编译学和密码分析学两个学科之外，还包括近几年才形成的新分支 密钥密码学，它是以密钥（现代密码学的核心）及密钥管理作为

24、研究对象的学科。1 .明文：2 .安全机制：所谓安全机制就是实现安全服务的技术手段，也是保护信 息系统免受攻击及确保系统安全运行的重要手段。信息系统的安全是 一个系统的概念，为了保障信息系统的安全可以采用多种安全机制。 在ISO7498-2标准中，将安全机制定义为特殊安全机制和通用安全机 制两大类。3 .安全服务：安全服务就是加强信息系统数据处理和信息传输安全性的 一类服务，采用安全服务也能在一定程度上弥补和完善现有操作系统 和信息系统的安全漏洞，其目的在于采用一种或多种安全机制阻止安 全攻击。4 .密码体制：一个密码体制（Cryptosystem）或密码算法通常由以下5 个部分构成：1）明文

25、空间M （全体明文的集合）2）密文空间C （全体密文的集合）3）密钥空间K （全体密钥的集合）4）加密器或加密变换（算法）E,由加密密钥控制的加密变换的集合， 即 Ek （m） =c, m M, c C, k K；5）解密器或解密变换（算法）D,由解密密钥控制的解密变换的集合， 即 Dk （c） =m, m M, c C, k K；对 m M, k K,有Dk （Ek （m） =m,m M, c C, k K.。以上描述的五元组 M, C, K, E, D就称为一个密码体制。5 .公钥密码体制：加密和解密的双方拥有不同的密钥。6 .被动攻击：指未经用户同意和认可的情况下将信息或数据文件泄露给

26、系统攻击者，但不对数据信息进行任何修改。被动攻击通常包括监听 未受保护的通信信息，进行流量分析；破解弱加密的数据流，获得认 证信息（如密码）。7 .主动攻击：主要涉及某些数据流的或虚假数据流的产生。主动攻击常 分为假冒（或伪造）、重放、篡改信息和拒绝服务四类。8 .已知明文攻击：密码分析者不仅知道一些信息的密文和加密算法，而且还知道与之对应的明文，根据明文一密文对推导出加密密钥或加密 算法。9 .扩散：将明文的统计特性散布到密文中去，实现方式是使得明文的每 一位影响密文中多位的值，行人于密文中每一位均受明文中多位的影 响。在分组密码中，对数据重复执行某个置换，再对这一置换作用于 一函数，可获得

27、扩散。10 .混淆：使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂，使得攻击者无 法得到密文和密钥之间的统计，从而攻击者无法得到密钥。11 .离散对数问题. Kerckhoffs假设：若假定密码分析者能够从信道上截获密文，还假 定密码分析者知道所用的密码体制，且知道明文空间和密钥空间及其 统计特性。12 .分组密码：分组密码是一种广泛使用的对称密码。分组密码要将待加 密的明文进行分组，每组的长度相同，然后对每组明文分别加密得到 密文。四、简答题.古典密码体制中代换密码有哪几种，各有什么特点？P18.简述密码体制的构成。答：一个密码体制（Cryptosystem）或密码算法通常由以下5个部分构成：1）

28、明文空间M （全体明文的集合）2）密文空间C （全体密文的集合）3）密钥空间K （全体密钥的集合）4）加密器或加密变换（算法）E,由加密密钥控制的加密变换的集合, 即 Ek（m）=c, m M, c C, k K；5）解密器或解密变换（算法）D,由解密密钥控制的解密变换的集合, 即 Dk （c） =m, m M, c C, k K；对 m M, k K,有 Dk (Ek (m) =m, m M, c C, k K. 01 .简述密码分析者分析密码算法的方法。答：（1）穷举法：密码分析者试图试遍所有的明文或密钥来进行破译。（2）统计分析法：密码分析者通过分析密文、明文和密钥的统计规律 来达到破译

29、密码技术。可以设法使明文的统计特性与密文的统一特性不一 样来对抗统计分析法。（3）密码体制分析法：根据所掌握的明文、密文的有关信息，通过数学 求解的方法找到相应的加解密算法。2 .什么是单表代换密码，它安全吗，为什么？3 .简述恺撒密码的加密原理。答：恺撒密码是一种简单的移位密码，它把字母表中的每个字母用该字母 后面的第三个字母来代替。例如“a”将变成后面“b”将变成后面c” 将变成“F”等。在字母表的最后，移位将重新折回，形成一个循环，“x” 将变成“A”，“y”将变成“B”，“z”将变成“C”。4 .简述仿射密码技术。答：仿射密码技术是一种替换密码，它也是用一个字母来替换另一个字母。 记Z26二0, 1, 2, 3, 25分别表示26个字母，选择k使得k与26互质，那么 k=3, 5, 7, 9, 11, 15, 17, 19, 21, 23, 25 之一和 b Z26