现代密码理论(复习)
密码学试题及答案
密码学试题及答案【篇一：《现代密码学》期终考试试卷和答案】txt>………………………………密…………………………………………封……………………………………线…………………………………………一．选择题1、关于密码学的讨论中，下列（ d ）观点是不正确的。
a、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综合技术b、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学c、密码并不是提供安全的单一的手段，而是一组技术d、密码学中存在一次一密的密码体制，它是绝对安全的 2、在以下古典密码体制中，属于置换密码的是（ b）。
a、移位密码 b、倒序密码 c、仿射密码 d、playfair 密码 3、一个完整的密码体制，不包括以下（ c）要素。
a、明文空间 b、密文空间c、数字签名 d、密钥空间4、关于des算法，除了（c ）以外，下列描述des算法子密钥产生过程是正确的。
a、首先将 des 算法所接受的输入密钥 k（64 位），去除奇偶校验位，得到56位密钥（即经过pc-1置换，得到56位密钥）b、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，循环左移的位数取决于i的值，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入c、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，每轮循环左移的位数都相同，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入d、然后将每轮循环移位后的值经pc-2置换，所得到的置换结果即为第i轮所需的子密钥ki 5、2000年10月2日，nist正式宣布将（ b ）候选算法作为高级数据加密标准，该算法是由两位比利时密码学者提出的。
a、marsb、rijndaelc、twofishd、bluefish*6、根据所依据的数学难题，除了（ a ）以外，公钥密码体制可以分为以下几类。
a、模幂运算问题 b、大整数因子分解问题 c、离散对数问题 d、椭圆曲线离散对数问题7、密码学中的杂凑函数（hash函数）按照是否使用密钥分为两大类：带密钥的杂凑函数和不编号系别专业班级姓名学号………………………………密…………………………………………封……………………………………线…………………………………………带密钥的杂凑函数，下面（c ）是带密钥的杂凑函数。
(完整版)现代密码学简答题及计算题
第七章 简答题及计算题⑴公钥密码体制与对称密码体制相比有哪些优点和不足？答：对称密码一般要求： 1、加密解密用相同的密钥 2、收发双方必须共享密钥安全性要求： 1、密钥必须保密 2、没有密钥，解密不可行 3、知道算法和若干密文不足以确定密钥 公钥密码一般要求：1、加密解密算法相同，但使用不同的密钥2、发送方拥有加密或解密密钥，而接收方拥有另一个密钥 安全性要求： 1、两个密钥之一必须保密 2、无解密密钥，解密不可行3、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⑵RSA 算法中n ＝11413，e ＝7467，密文是5859，利用分解11413＝101×113，求明文。
解：10111311413n p q =⨯=⨯=()(1)(1)(1001)(1131)11088n p q ϕ=--=--=显然，公钥e=7467，满足1＜e ＜()n ϕ，且满足gcd(,())1e n ϕ=，通过公式1mod11088d e ⨯≡求出1mod ()3d e n ϕ-≡=，由解密算法mod d m c n ≡得3mod 5859mod114131415d m c n ≡==⑶在RSA 算法中，对素数p 和q 的选取的规定一些限制，例如：①p 和q 的长度相差不能太大，相差比较大； ②P-1和q-1都应有大的素因子；请说明原因。
答：对于p ，q 参数的选取是为了起到防范的作用，防止密码体制被攻击①p ，q 长度不能相差太大是为了避免椭圆曲线因子分解法。
②因为需要p ，q 为强素数，所以需要大的素因子 ⑸在ElGamal 密码系统中，Alice 发送密文（7，6），请确定明文m 。
⑺11Z 上的椭圆曲线E ：236y x x =++，且m=3。
①请确定该椭圆曲线上所有的点；②生成元G=（2,7），私钥(5,2)2B B n P ==，明文消息编码到(9,1)m P =上，加密是选取随机数k=3，求加解密过程。
北科大现代密码学考试复习题
得 Y0,Y1,…，YL-1。
每轮输出为 128 bit，可用下述 4 个 32 bits 字表示：A，B，C，D。
• HMD5 的运算，对 512 bit(16-字)组进行运算，Yq 表示输入的第 q 组 512 bit 数据，在
各轮中参加运算。T[1,…,64]为 64 个元素表，分四组参与不同轮的计算。T[i]为 232×
解：密钥串=1010110110 0100010001=1110100111 （2 分）
0 1 1 1
1
1
1
0
0 1
0
0
0 1
1 0
a3 a2
1
1
0
0
a1
1 0 0 1
1 0 1 1
a3 1
解得
a2
0
a1 1
（4 分）
LFSR： kn1 kn kn2（1 分） （图 3 分）
LFSR 1 初始状态为(1011)，画出此线性移位寄存器的示意图，写出其输出序列并判断输 出序列的周期
解
：
a4
a3
a2
a1
（图 5 分）
初始状态为 (a1,a2,a3,a4) (1,0,1,1)
则输出序列如下表（5 分）
序号 a1 a2 a3 序号 a1 a2 a3 a4
0 1 0 1 2 1 0 1 1 周期为 3
（2 分）
m2 1024211(mod 59) 2137 21 2818 21179 3 64 3 362 6(mod 59) （3 分）
m 6 1 36 mod 59 411 2295 （3 分）
2021/6/4
11
试题六（10 分）：（1）请利用著名的 RSA 公钥密码算法设计一个数字签名算法（称为 RSA 签名算法）。
现代密码学_第三讲 密码学基本知识
Pr[ p]Pr[c | p] { k : p d ( c )} Pr[ p | c] Pr[k ]Pr[ p d k (c)] Pr[c] { k :cC ( k )}
k
Pr[ p ]
Pr[ k ]
密 钥
Pr[c | p ]
解密算法
{k : p d k ( c )}
Pr( y
j 1
m
j
) 1
16
密码体制组成部分熵的基本关系
设(P，C，K，E，D)是一个密码体制，那么，
H(K|C)=H(K)+H(P)-H(C) 证明：首先，有H(K,P,C)=H(C|K,P)+H(K,P)。因为密钥和明 文唯一决定密文，所以，H(C|K,P)=0。又K和P是统计独立的，
所以，H(K,P)=H(P)+H(K)。 可得， H(K,P,C)=H(K,P)=H(P)+H(K) 。 同样，密钥和密文唯一决定明文，得H(P|K,C)=0，因此有
H(K,P,C)=H(K,C)。 所以，H(K|C)=H(K,C)-H(C) =H(K,P,C)-H(C) =H(K)+H(P)-H(C)
可得， H(K|C)= H(K)+ H(P) - H(C) ≈ 0.46
18
相关性(举例)
猜字母。假设收到便条“I lo_e you”，请问残缺的字母应 该是什么？在英语中符合lo_e结构的所有单词，其部分如下：
lobe lode loge lone lope lore lose love
17
举例说明(续)
根据题意，易得：
假设P={a,b}满足Pr[a]=1/4,Pr[b]=3/4。设 K={k1,k2,k3} 满足Pr[k1]=1/2, Pr[k2]=1/4, Pr[k3]=1/4。设C={1,2,3,4}，加密函数定义 为ek1(a)=1, ek1(b)=2, ek2(a)=2, ek2(b)=3, ek3(a)=3, ek3(b)=4。
密码学试题及答案
密码学试题及答案【篇一：《现代密码学》期终考试试卷和答案】txt>………………………………密…………………………………………封……………………………………线…………………………………………一．选择题1、关于密码学的讨论中，下列（ d ）观点是不正确的。
a、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综合技术b、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学c、密码并不是提供安全的单一的手段，而是一组技术d、密码学中存在一次一密的密码体制，它是绝对安全的 2、在以下古典密码体制中，属于置换密码的是（ b）。
a、移位密码 b、倒序密码 c、仿射密码 d、playfair 密码 3、一个完整的密码体制，不包括以下（ c）要素。
a、明文空间 b、密文空间c、数字签名 d、密钥空间4、关于des算法，除了（c ）以外，下列描述des算法子密钥产生过程是正确的。
a、首先将 des 算法所接受的输入密钥 k（64 位），去除奇偶校验位，得到56位密钥（即经过pc-1置换，得到56位密钥）b、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，循环左移的位数取决于i的值，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入c、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，每轮循环左移的位数都相同，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入d、然后将每轮循环移位后的值经pc-2置换，所得到的置换结果即为第i轮所需的子密钥ki 5、2000年10月2日，nist正式宣布将（ b ）候选算法作为高级数据加密标准，该算法是由两位比利时密码学者提出的。
a、marsb、rijndaelc、twofishd、bluefish*6、根据所依据的数学难题，除了（ a ）以外，公钥密码体制可以分为以下几类。
a、模幂运算问题 b、大整数因子分解问题 c、离散对数问题 d、椭圆曲线离散对数问题7、密码学中的杂凑函数（hash函数）按照是否使用密钥分为两大类：带密钥的杂凑函数和不编号系别专业班级姓名学号………………………………密…………………………………………封……………………………………线…………………………………………带密钥的杂凑函数，下面（c ）是带密钥的杂凑函数。
密码学(复习)
列号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 行号
z z1z2 L z2n
由此可推出线性反馈移位寄存器连续的n+1个状态：
记为
S1 z1z2 L zn a1a2 L an
记为
S2 z2 z3 L zn1 a2a3 L an1
L
记为
Sn1 zn1zn2 L z2n an1an2 L a2n
DES 是Feistel密码的代表。 AES是SP结构的代表。
Feistel密码结构
乘积密码指顺序地执行两个或多个基本
密码系统，使得最后结果的密码强度高于每 个基本密码系统产生的结果.
Feistel还提出了实现代换和置换的方法。 其思想实际上是Shannon提出的利用乘积密 码实现混淆和扩散思想的具体应用。
密码算法
密码算法如何构造？
需求1：可逆——算法的使用者可以求得逆函数 需求2：不可逆——敌手无法将密文恢复成明
文 秘密参数——密钥
密码算法实际上是一个带有秘密参数的函 数。
知道秘密参数，求逆非常容易 不知道秘密参数，求逆在计算上是不可行的
密码学概述
密码学是研究密码系统或通信安全的一门 科学，它包括两个分支：密码编码学和密 码分析学。密码编码学的主要目的是寻求 保证消息机密性或认证的方法，密码分析 学主要研究加密消息的破译和消息的伪造。
密码分组链接CBC模式
初始矢量IV(Initial Vector)：第一组明文
xi加密时尚无反馈密文，为此需要在寄存 器中预先置入一个。收发双方必须选用同 一IV。 实际上，IV的完整性要比其保密性更为重 要。在CBC模式下，最好是每发一个消息， 都改变IV，比如将其值加一。
现代密码学教程第2版复习题非答案
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. ShannonB.DiffieC.HellmanD.Shamir3）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3）篡改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（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Adleman 提出RSA的公钥密码体制，这是迄今为止第一个成熟的、实际应用最广的公钥密码体制。
A. ShannonB.DiffieC.HellmanD.Shamir3. 填空题（1）信息安全的主要目标是指、、和、可用性。
现代密码学知识点整理：
第一章 基本概念1. 密钥体制组成部分：明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法 2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件：（1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易； （2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c 推知明文 3、密码分析者攻击密码体制的主要方法： （1）穷举攻击 （解决方法:增大密钥量）（2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样） （3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法） 4、四种常见攻击（1）唯密文攻击：仅知道一些密文（2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文（3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文 （4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文【注：①以上攻击都建立在已知算法的基础之上；②以上攻击器攻击强度依次增加；③密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】第二章 古典密码（一）单表古典密码1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变2、基本加密运算设q 是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{*=∈=-=q k Z k Z q Z q q q（1）加法密码 ①加密算法：κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;对任意，密文为：q k m m E c k m od )()(+== ②密钥量：q （2）乘法密码 ①加密算法：κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;*对任意，密文为：q km m E c k m od )(== ②解密算法：q c k c D m k mod )(1-==③密钥量：)(q ϕ （3）仿射密码 ①加密算法：κκ∈=∈∈∈===),(;},,|),{(;21*2121k k k X m Z k Z k k k Z Y X q q q 对任意；密文q m k k m E c k m od )()(21+==②解密算法：q k c k c D m k mod )()(112-==-③密钥量：)(q q ϕ （4）置换密码 ①加密算法：κσκ∈=∈==k X m Z Z Y X q q ;,;对任意上的全体置换的集合为，密文)()(m m E c k σ==②密钥量：!q③仿射密码是置换密码的特例 3.几种典型的单表古典密码体制 （1）Caeser 体制：密钥k=3 （2）标准字头密码体制： 4.单表古典密码的统计分析（二）多表古典密码1.定义：明文中不同位置的同一明文字母在密文中对应的密文字母不同2.基本加密运算 （1）简单加法密码 ①加密算法:κκ∈=∈====),...,(,),...,(,,11n n n nq n q n n k k k X m m m Z Z Y X 对任意设,密文：),...,()(11n n k k m k m m E c ++==②密钥量：nq （2）简单乘法密码 ①密钥量：n q )(ϕ 1.简单仿射密码①密钥量：n n q q )(ϕ2.简单置换密码 ①密钥量：nq )!( （3）换位密码 ①密钥量：!n（4）广义置换密码①密钥量：)!(nq（5）广义仿射密码 ①密钥量：n n r q3.几种典型的多表古典密码体制 （1）Playfair 体制： ①密钥为一个5X5的矩阵②加密步骤：a.在适当位置闯入一些特定字母，譬如q,使得明文字母串的长度为偶数，并且将明文字母串按两个字母一组进行分组，每组中的两个字母不同。
密码学复习
•只要选择合适的反馈函数便可使序列的周期达到 最大值2n -1，周期达到最大值的序列称为m序列。
反馈函数:b1+b3
4.4 线性移位寄存器的一元多项式表示
设n级线性移位寄存器的输出序列{ ai } 满足递推关系 ak+n＝c1 ak＋n－1 c2 ak＋n－2 ... cn ak，
对任何k≥1成立。将这种递推关系用一个一 元高次多项式
表4.1 三级反馈移位 寄存器的输出状态表
图4.4 一个3级反馈移位寄存器
•三级反馈移位寄存器，其初始状态为(a1,a2,a3)＝(1,0,1)，
•输出可由表4.1求出，其输出序列为10111011101…，周期为4。
线性反馈移位寄存器（LFSR）
如果移位寄存器的反馈函数f(a1, a2, …, an)是a1, a2, …, an的线性函数，则称之为线性 反馈移位寄存器（LFSR）。
现代密码学理论与实践05 50/28
2013-8-15
扩展欧几里德算法求逆
元素{01}是乘法单位元。对任意次数小于8 的非零二元多项式b(x)，其 乘法逆元记为b-1(x)，可通过下述方法找到：使用扩展欧几里德算法计 算多项式a(x)和c(x)使得 b(x)a(x)+m(x)c(x)=1 m(x) = x8 + x4 + x3 + x +1
习题
1、对于线性替代密码，设已知明码字母J(9) 对应于密文字母P(15)，即9k mod 26 = 15, 试 计算密钥k以破译此密码。
答： k=9-1*15 mod 26 9-1 mod 26=3 k=3*15 mod 26=19
第四章 序列密码
4.1 序列密码的基本概念
现代密码学教程第2版复习题非答案
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.ShannonB.DiffieC.HellmanD.Shamir（ 2 ）截取的攻击形式是针对信息（）的攻击。
3 ）篡改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3 ）篡改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（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Adleman提出RSA的公钥密码体制，这是迄今为止第一个成熟的、实际应用最广的公钥密码体制。
A.Sha nnon B.Diffie C.Hellman D.Shamir3.填空题（1）信息安全的主要目标是指 ___________ 、_____________ 、 __________________________ 和_______________ 、可用性。
《现代密码学》练习题(含答案)
《现代密码学》练习题（含答案）一、填空题（每空1分，共7分）1. 加密算法的功能是实现信息的保密性。
2. 数据认证算法的功能是实现数据的完整性即消息的真实性。
3. 密码编码学或代数中的有限域又称为伽罗华(Galois)域。
记为GF(pn)4. 数字签名算法可实现不可否认性即抗依赖性。
信息安全基本要求：可用性、保密性、完整性、不可否认性、可控性、真实性。
5. Two-Track-MAC算法基于带密钥的RIPEMD-160。
密钥和输出MAC值都是20B6. AES和Whirlpool算法是根据宽轨迹策略设计的。
7. 序列密码的加密的基本原理是：用一个密钥序列与明文序列进行叠加来产生密文。
8. Rabin密码体制是利用合数模下求解平方根的困难性构造了一种非对称/公钥/双钥密码体制。
1. 现代对称密码的设计基础是：扩散和混淆。
2. 加密和解密都是在密钥控制下进行的。
3. 在一个密码系统模型中，只截取信道上传送信息的攻击方式被称为被动攻击。
4. Caesar密码体制属于单表代换密码体制。
（字母平移）5. 尽管双重DES不等价于使用一个56位密钥的单重DES，但有一种被称为中途相遇攻击的破译方法会对它构成威胁。
（成倍减少要解密的加密文本）6. 设计序列密码体制的关键就是要设计一种产生密钥流的方法。
2. 椭圆曲线密码是利用有限域GF(2n)上的椭圆曲线上点集所构成的群上定义的离散对数系统，构造出的公钥/非对称密码体制。
3. 在公钥密码体制中，加密密钥和解密密钥是不一样的，加密密钥可以公开传播而不会危及密码体制的安全性。
2. 密码学上的Hash函数是一种将任意长度的消息压缩为某一固定长度的消息摘要的函数。
3. 数字签名主要是用于对数字消息进行签名，以防止消息的伪造或篡改，也可以用于通信双方的身份认证。
2. CTR/计数器加密模式与CBC认证模式组合构成CCM模式；GMAX算法与CTR加密模式组合构成GCM模式。
现代密码学_清华大学_杨波着习题答案（精）
个
76
77
解： 根据题目条件，a可m知 2 初1始am状1 态2asm0 为：ma2 c2 j 1
sc02j1(a10, a2 ,L, am1, am ) (0,1,..., 0,1)
注：s个01
设该 LFSR 的输出序列满足如下递推关系：
Ri i1 F R ,i1 Ki
am k c1am k1 c2am1L cmak , 则第 m+1, m+(iv2) D个E比S 特的为轮：变换为
结合(1)可知，如果记子密钥为(K1,…,K16)，K 为初始密钥，KG 为密钥生成算法，则有 如下性质 ：
如果 (K1,…,K16)=KG(K)，那么 (K1',…,K16')=KG(K’) (iii) 对于任意两个比特 a 和 b，有 (a⊕b)’= a⊕b⊕1=(a⊕1)⊕b=a’⊕b（= a⊕(b⊕1)=a⊕b’），
状态(a1,…a2,∴a3,a解4)密变换 为
…
…
D(c)≡19*(c-23)≡19c+5 (mod
26)
am1 1am 对c2a密m文1LCcm进a2行1解密c：24j1 0 8
16
32
64
72
76
77
am 2 a1 m1 2am M’=mDa(C2)≡19Cc+2 j5(1mod 26)
k 1
'
' ''
'
'
s
根据 (iiia)m可1 知1caEm(Rci21a)m1KLicma(1E(Ri 1c)2j1Ki 0) (E( Ri 1 ))'Ki
'
'
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发的__________二、选择：每一项有1个或多个选项是正确的1. 下面哪些多项式可以作为非退化的5-LFSR的反馈函数(状态转移函数)_____A. 1+x+x4B. x1⊕x2⊕x4x5C. 1+x+x5D. x4+x52．对于一个n-LFSR，设其序列生成函数为A(x)，特征多项式p(x)，全0状态除外，则下面那个要素与其它要素不是一一对应的________A. Ф(x)，满足A(x)=Ф(x)/p(x)B. 初始状态C. p(x)D. G(p(x))中的序列3. 一个LFSR的极小多项式为p(x)，其所生产的序列也都能由特征多项式为t(x)的LFSR产生，则gcd(p(x),t(x))=_________A. p(x)B. t(x)C. 1D. 次数大于1的某个g(x)，且不等于p(x)和t(x)4. 下面哪个选项不是Golomb对伪随机周期序列提出的随机性公设_________A. 在一个周期内0和1个数至多差1B. 长为i的游程占游程总数的1/2iC. 异相自相关函数为常数D. 任意比特的下一比特不可预测5. 哪些组合通常作为密钥流产生器的状态转移函数和输出转移函数______A. 线性的φ和线性的ψB. 线性的φ和非线性的ψC. 非线性的φ和线性的ψD. 非线性的φ和非线性的ψ三、判断：(正确的划”√”，错误的划”⨯”，以下同)1. 在流密码中，只要被加密的明文长度小于密钥流序列的周期，就可以达到无条件安全了（）2. 只要LFSR产生的序列的周期足够大，就能够达到计算上安全的，可用于作为密钥流序列（）3. 流密码中如果第i个密钥比特与前i-1个明文有关则称为同步流密码( )4. LFSR的初始状态对其产生序列的周期没有任何影响( )5. 序列{a i}的生成函数为A(x)=Ф(x)/p(x)，p(x)的次数大于1，则必有G(p(x))中的一个序列，满足A(x)=x/p(x) ( )6. LFSR产生的序列中有一条序列是m序列，则所有非0序列都是m序列（）7. 钟控序列的线性复杂度是指产生钟控序列的密钥流产生器中包含的移位寄存器的总级数（）8. n级m序列中，存在两个0的n-1游程。
现代密码学(第三章)
第三章：分组密码
一、分组密码的基本概念 二、分组密码DES 三、分组密码IDEA 四、分组密码Rijndael 五、分组密码SAFER+
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一、分组密码的基本概念
L(0) k F R(0)
‘+’
L’
R’
L(1)
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R(1)
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一、分组密码的基本概念
Feistel网络的结构特点 定义 变换f称为对合变换（或称为自反变换），如 果其反变换还是f。（对任何x满足f(f(x))=x） 我们看到， Feistel网络的第（1）步是对合变换； Feistel网络的第（2）步也是对合变换； Feistel网络本身不是对合变换。 Feistel网络的这种结构使它能够组合成安全强度高 的分组密码算法。
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一、分组密码的基本概念
因此有以下的结论：输入/输出长度比较小的高 度非线性函数仅仅实现高度非线性，混淆和 扩散功能可以由其它的线性计算部件来完成。 输入/输出长度比较小的，用输入/输出真值表来 计算的，仅仅实现高度非线性功能的计算部 件称为S盒。 现有的大多数S盒是公开的，即是一个单表代 换部件。 一少部分S盒是由密钥控制的，即是一个多表 代换部件。
一、分组密码的基本概念
Eve的一种办法是穷举搜索密钥的所有可能值。 （密钥z长度为j，共有2j个可能值）为了抵抗穷举 搜索，密钥的长度j不能太小。当然密钥长度也不 能太大，否则加解密的计算量就会很大。当前常 用的密钥长度为64或128或256。 Eve的另一种办法是充分利用加解密算法（E，D） 的弱点。如果某一组明文/密文对（m，c）使得 方程m=D(c, z)特别容易解出z，m就称为一个弱明 文，z就称为一个弱密钥。
李发根现代密码学7
H
(
g k1 1
g k2 2
mod
p, m)
s1 k1 ex1 mod q
s2
k2
ex2
mod
q
验证 :
ver( y, (e, s1 , s2 ), m) 真
H
(
g s1 1
g s2 2
ye
mod
p, m)
e
现代密码理论---UESTC
7.3.2 基于大数分解问题的数字签字体制
0 e p 0 s q m~ g s yee mod p (m) ( m )为R的 值 域
恢复m R1(m)
现代密码理论---UESTC 5. Okamoto签字体制
体制参数:
p：大素数，且p≥2512;
q：大素数，q|(p-1)，且q≥2140；
g1, g2：两个阶为q的元素, g1, g2 Z*p
现代密码理论---UESTC 数字签字的一般描述：
明文消息：m 私钥：x 签字算法：s=Sigx(m) 验证算法：Very(s, m)
公钥： y
True Very (s, m) False
s Sigx (m) s Sigx (m)
算法的安全性：从m和s难求密钥x， 或伪造消息m′，使 m′和s可被验证为真。
现代密码理论---UESTC
零知识证明协议示例
可采用如下协议：
① V在协议开始时停留在位置A。
② P一直走到迷宫深处，随机选 择位置C或位置D。
③ P消失后，V走到位置B，然后 命令P从某个出口返回位置B。
④ P服从V的命令，必要时利用秘 密口令打开C与D之间的门。
现代密码学第1章：现代密码学概论
1.密码学基本概念
对明文进行加密操作的人员称为加密员 或密码员。 密码员对明文进行加密时所采用的一组 规则称为加密算法（Encryption）。 传送消息的预定对象称为接收者，接收 者对密文进行解密时所采用的一组规则称为 解密算法（Decryption）。 。
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1.密码学基本概念
加密和解密算法的操作通常都是在一组 密钥控制下进行的，分别称为加密密钥和解 密密钥（key ）。 传统密码体制所用的加密密钥和解密密 钥相同，或实质上等同，即从一个易于得出 另一个，称其为单钥或对称密码体制。 若加密密钥和解密密钥不相同，从一个 难于推出另一个，则称为双钥或非对称密码 体制。 密钥是密码体制安全保密的关键，它的 产生和管理是密码学中的重要研究课题。
《现代密码学》第1章
现代密码学概论
1
本章主要内容
1、密码学基本概念 2、密码体制的分类 3、密码攻击（分析） 4、密码学的起源、发展及实例 5、密码学的现状和发展趋势
2
1.密码学基本概念
当今社会已经进入信息时代，密码是与信息相关的。 信息：指语言、文字、数据、图象、符号等，它使人们 了解社会上的各种现象、变化以及相互关系等。 信息的传递或广播，往往需要除合法的授权者外，不让 其他任何人知道，这就引发了所谓的秘密通信。 秘密通信的手段基本上可分为两类： •信道保护（传递信息的载体称为信道）：如信使传递、 密写、缩微摄影、专线电话、突发式通信等； •密码保护：如电报加密、传真加密、语音加密、图象加 密，计算机数据加密等。 信道保护纯属技术问题，它有较大的局限性。如派信使 传送信息速度太慢，专线电话也难以防止窃听。 密码保护属于理论与技术相结合，是当今最常用的、也 最重要的秘密通信手段。
(完整版)现代密码学简答题及计算题
第七章 简答题及计算题⑴公钥密码体制与对称密码体制相比有哪些优点和不足？答：对称密码一般要求： 1、加密解密用相同的密钥 2、收发双方必须共享密钥安全性要求： 1、密钥必须保密 2、没有密钥，解密不可行 3、知道算法和若干密文不足以确定密钥 公钥密码一般要求：1、加密解密算法相同，但使用不同的密钥2、发送方拥有加密或解密密钥，而接收方拥有另一个密钥 安全性要求： 1、两个密钥之一必须保密 2、无解密密钥，解密不可行3、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⑵RSA 算法中n ＝11413，e ＝7467，密文是5859，利用分解11413＝101×113，求明文。
解：10111311413n p q =⨯=⨯=()(1)(1)(1001)(1131)11088n p q ϕ=--=--=显然，公钥e=7467，满足1＜e ＜()n ϕ，且满足gcd(,())1e n ϕ=，通过公式1mod11088d e ⨯≡求出1mod ()3d e n ϕ-≡=，由解密算法mod d m c n ≡得3mod 5859mod114131415d m c n ≡==⑶在RSA 算法中，对素数p 和q 的选取的规定一些限制，例如：①p 和q 的长度相差不能太大，相差比较大； ②P-1和q-1都应有大的素因子；请说明原因。
答：对于p ，q 参数的选取是为了起到防范的作用，防止密码体制被攻击①p ，q 长度不能相差太大是为了避免椭圆曲线因子分解法。
②因为需要p ，q 为强素数，所以需要大的素因子 ⑸在ElGamal 密码系统中，Alice 发送密文（7，6），请确定明文m 。
⑺11Z 上的椭圆曲线E ：236y x x =++，且m=3。
①请确定该椭圆曲线上所有的点；②生成元G=（2,7），私钥(5,2)2B B n P ==，明文消息编码到(9,1)m P =上，加密是选取随机数k=3，求加解密过程。
上海市考研数学十八复习资料现代密码学核心知识点详解与考题解析
上海市考研数学十八复习资料现代密码学核心知识点详解与考题解析现代密码学是研究如何通过密码算法和密码协议保证信息的保密性、完整性和真实性的学科。
在网络时代，密码学的应用越来越广泛，成为信息安全的重要组成部分。
在上海市考研数学考试中，现代密码学作为一个重要的考点，有着较高的考试频率和占比。
本文将详细解析现代密码学的核心知识点，并结合相关考题进行解析。
一、对称密码学对称密码学是现代密码学的基础，它使用同一把密钥进行加密和解密。
在对称密码学中，有几个重要的概念和算法，包括明文、密文、密钥、替代、置换、Feistel网络等。
1. 替代密码替代密码是对明文中的字母或字符进行替换的加密算法。
其中最著名的替代密码算法是凯撒密码，它通过将明文中的字母按照一个固定的偏移量进行替换来实现加密。
例如，将明文中的每个字母都向后移动三个位置，A变成D，B变成E，以此类推。
替代密码算法在实际应用中存在一定的弱点，主要体现在容易受到语言字母分布的影响，从而容易被破解。
为了克服替代密码的弱点，人们提出了更加复杂的置换密码算法。
2. 置换密码置换密码是将明文中的字母或字符进行位置上的调换的加密算法。
其中最著名的置换密码算法是栅栏密码，它通过将明文中的字母按照一定的规则进行排列来实现加密。
例如，将明文中的字母按照栅栏的形式进行排列，然后按照从左往右、从上至下的方式读取密文。
置换密码算法相对于替代密码算法而言，更加复杂，更加难以破解。
但是它仍然存在一些弱点，如易受到频率分析攻击和统计分析攻击。
3. Feistel网络Feistel网络是一种典型的对称密码学算法，它由密钥扩展、轮函数和密钥更新三部分组成。
在Feistel网络中，密钥扩展模块用于生成轮函数中所需的子密钥，轮函数模块用于对明文进行加密或解密操作，密钥更新模块用于更新轮函数中的加密密钥。
Feistel网络算法在现代密码学中得到了广泛的应用，如DES、3DES和AES等算法都采用了这种结构。
现代密码学考试复习专用
1、字母频率分析法对（单表代换密码）算法最有效。
2、（希尔密码）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
3、重合指数法对（多表代换密码）算法的破解最有效。
4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（多表代换密码）。
5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现，一般认为密码体制属于传统密码学范畴。
6、传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。
7、置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换和多表代换密码。
3、在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（4）。
4、差分分析是针对下面（DES）密码算法的分析方法5、AES结构由一下4个不通的模块组成，其中（字节代换）是非线性模块。
6、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（输出反馈模式）。
7、设明文分组序列X1…Xn产生的密文分组序列为Y1…Yn。
假设一个密文分组Y1在传输是出现了错误（即某些1变成了0，或者相反）。
不能正确解密的明文分组数目在应用（电子密码本模式和密码分组链接模式）模式时为1.8、IDEA使用的密钥长度为（128）位。
9、Skipjack是一个密钥长度为（80）位分组加密算法。
10、分组密码主要采用混乱原则和扩散原则来抵抗攻击者对该密码体制的统计分析。
11、在今天看来，DES算法已经不再安全，其主要愿意是源于密钥空间的限制，容易被穷举攻破。
12、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。
13、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。
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第五章-密钥管理
利用对称加密体制来分配密钥 Needham-Schroeder协议 利用公钥加密体制来分配密钥 利用密钥协商协议来分配密钥 Diffie-Hellman协议 记住这些协议，要知道每一步的作用，给定 一个协议，能说明其用途
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第六章-消息认证与杂凑算法
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答：对于消息签名对(m, (r, s))，首先计算
w s 1 mod q, u1 h(m) w mod q
u2 rw mod q, v ( g u1 y u2 mod p) mod q
然后验证
vr
如果等式成立，则(r, s)是m的有效签名；否则 签名无效。
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题型举例-问答题
9/15
题型举例-计算题
在RSA签名方案中，设p=3, q=11，公钥e=3， 消息m的Hash值为11，试计算私钥d并给出 对该消息的Hash值的签名和验证过程。
10/15
题型举例-计算题
椭圆曲线E23(1,1)表示y2=x3+x+1 mod 23。设 P=(3, 10)，Q=(9, 7)，试计算P+Q的值。
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题型举例-填空题
在DES算法中，数据以 64 位分组进行加 密，总共执行 16 轮的迭代变换。 在密码学中，我们把没有加密的信息称为 明文 ，加密后的信息称为密文。
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题型举例-选择题
下列算法只能签名，不能加密的是 A 。 A、DSA B、RSA C、ElGamal D、背包系 统 下列算法能提供不可否认性的是 B 。 A、AES B、DSA C、MD5 D、DES 在Hash函数中，已知x，找到y(y≠x)满足 h(y)=h(x)在计算上是不可行的，这一性质称为 C 。 A、抗强碰撞性 B、单向性 C、抗弱碰撞性 D、 杂凑性 5/15
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第八章 基于身份的密钥体制和无证书密 码体制
PKI的缺点 基于身份的密码体制的概念、原理 无证书密码体制的概念、原理 Boneh-Franklin基于身份的加密方案 Hess基于身份的签名方案 Smart密钥协商协议 Joux一三方密钥协商协议 Al-Riyami-Paterson无证书加密方案 Zhang-Wong-Xu-Feng无证书签名方案 不用记住上述算法，知道其原理，给定一个未知的算 法前半部分，会写出后半部分
Hash函数的作用、原理 弱碰撞性和强碰撞性的区别 迭代型Hash函数的一般结构 MD5，输出长度（知道大致过程，不用记住） SHA，输出长度（知道大致过程，不用记住）
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第七章-数字签名和密码协议
数字签名的基本概念 RSA、DSA、ElGamal、Schnorr签名（记 住这四个算法，会计算） 零知识证明 秘密分享技术、Shamir 门限方案（会计算）
利用公钥技术对一个文件做数字签名时， 为什么要先使用Hash函数对文件进行压缩， 再对Hash值进行签名？试说明这样做的好 处和不这样做的坏处。
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答：Hash函数可以将任意长度的消息压缩 成某一固定长度的Hash值。Hash值通常要 比消息本身小得多，因此对Hash值进行签 名要比对消息本身直接签名高效得多，所 以数字签名通常都是对消息摘要进行处理。 不这样做的坏处是效率低，有些签名体制 不使用Hash函数还可以伪造签名。
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复习提纲—第一章-引言
密码学基本概念,如密码编码学、密码分析 学、明文、密文、加密、解密 对称密码体制和非对称密码体制 古典密码体制，如置换密码、单表代换密码、 多表代换密码（要会计算）
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第二章-流密码
流密码基本概念、特点 线性反馈移位寄存器
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第三章考试时间
时间:5月23日(周五)下午14:10—16:10 地点:待定,请看学院网站通知 考察和考试的同学都需要参加考试(闭卷)
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题型
填空题(20个,每个1分,共计20分) 选择题(10个,每个2分,共计20分) 问答题(6个,每个5分,共计30分) 计算题(3个,每个10分,共计30分)
题型举例-问答题
在DSA签名算法中，p、q和g是公开参数，y 为用户公钥，x为用户私钥。对于消息m， 首先随机选取一个整数k, 0＜k＜q，然后计 算 r=(gk mod p) mod q, s=k-1(h(m)+xr) mod q 则m的签名为(r, s)，其中h为Hash函数。试 给出其签名的验证过程。
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第九章 可证明安全性
可证明安全性的基本概念、语义安全性、存 在不可伪造性 公钥加密体制安全概念，选择明文攻击、选 择密文攻击、适应性选择密文攻击、 数字签名体制的安全概念，适应性选择消息 攻击 随机预言模型 RSA，ElGamal、Schnorr的安全性（重点） RSA-OAEP,RSA-PSS 会证明一个简单方案的安全性
分组密码基本概念、特点 Feistel网络 DES，密钥长度、分组长度、S盒、多重 DES 分组密码的四种运行模式 AES，密钥长度、分组长度
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第四章 公钥密码
公钥密码与对称密码体制的区别 陷门单项函数 RSA、Rabin、ElGamal（会计算，要记住 这些算法） 椭圆曲线密码的优点、点乘运算规则、 椭 圆曲线上的ElGamal、椭圆曲线上的DiffieHellman密钥交换协议（会计算，要记住这 些算法）